Débloquer le potentiel des cultures : explication de la matière organique dans le sol

L’écosystème vivant de tous les jardins réussis repose sur la matière organique du sol (MOS). Qu’est-ce que la matière organique du sol ? Il s’agit, au sens large, de l’ensemble des restes morts de la vie : toutes les matières végétales, les restes animaux et la biomasse microbienne qui se décomposent au fil du temps pour former un réseau de vie sous vos pieds. Par rapport au compost ou au paillis, qui sont des apports en surface visant à maintenir temporairement le niveau d’humidité et à empêcher les adventices de pénétrer dans le profil du sol, la MOS est intégrée en profondeur dans le profil du sol et peut y persister pendant des mois, voire des siècles.

Les pourcentages de référence varient selon le type de sol : les sols argileux légers se développent au mieux avec une teneur en matière organique de 2 à 4 %, les sols limoneux avec 4 à 8 %, et les sols argileux avec 5 à 10 %. Ces niveaux sont directement liés à la fertilité, à la rétention d’eau et à la suppression des maladies. Une augmentation de la teneur en matière organique accroît la disponibilité des nutriments (jusqu’à 20 à 50 %), agit comme une éponge (en absorbant jusqu’à vingt fois son poids en eau) et abrite des micro-organismes qui éliminent les agents pathogènes. En un mot, la matière organique du sol est l’arme secrète à utiliser dans votre jardin en cas de sécheresse, de ravageurs ou de faibles rendements.

Trois types de matière organique du sol : fraîche, transitoire et humus dans le sol

Les gonflements du sol subissent une dégradation en trois types différents qui remplissent diverses fonctions dans la fertilité du sol. La matière organique fraîche comprend les tontes fraîches ou les cultures de couverture vertes qui viennent d’être ajoutées. Bacillus et Pseudomonas sont des bactéries qui colonisent très rapidement, en quelques heures à quelques jours, afin d’améliorer rapidement la préparation du sol en assouplissant sa structure. Néanmoins, elle contient beaucoup d’azote ; cela peut rendre temporairement le sol inerte, de sorte que l’azote disponible pour les plantes reste immobilisé pendant plusieurs semaines.

La matière organique de transition se développe en 1 à 6 mois, au cours desquels les réseaux fongiques de Trichoderma, d’Aspergillus et de Penicillium prennent le relais. Ces champignons sont particulièrement efficaces dans la dégradation de la cellulose et de l’hémicellulose complexes, initiant ainsi le processus d’agrégation des sols en mottes stables qui améliore l’aération.

L’humus (sol) est le produit final stabilisé : des polymères complexes développés au cours de 6 à 24 mois de travail dans le compost ou de 5 à 20 ans et plus dans les sols naturels. Étonnamment résistant, 1 gramme d’humus contient 1 gramme d’eau, présente une capacité d’échange cationique (CEC) de 200 à 300 cmol(c)/kg et ne se minéralise qu’à hauteur de 1 à 3 % par an. C’est là que la construction de la matière organique pour l’amélioration du sol, à savoir l’humus, constitue le moteur à long terme qui stimule la matière organique à long terme et la fertilité du sol.

Alchimie microbienne : la manière dont les micro-organismes du sol transforment la matière organique

L’alchimie parfaite s’opère grâce aux micro-organismes du sol, qui transforment les matières premières en « or végétal » au moyen de leur arsenal enzymatique : les cellulases et les hémicellulases dégradent les fibres végétales, les protéinases décomposent les protéines végétales, et les phosphatases libèrent le phosphore libre.

La domination initiale (de quelques heures à quelques jours) revient aux bactéries des genres Bacillus et Pseudomonas, qui dégradent les sucres et les protéines pour produire de l’ammoniaque et du CO₂. Par la suite, pendant 2 à 12 semaines, ce sont les champignons du fumier — Trichoderma et Aspergillus — qui s’attaquent à la cellulose et à la lignine récalcitrantes.

Ces micro-organismes libèrent des exopolysaccharides qui agissent comme un ciment, formant des agrégats stables dans l’eau et des pores tridimensionnels essentiels permettant le passage des racines et de l’air. Ils sécrètent également des acides organiques, ce qui abaisse le pH de la rhizosphère de 0,5 à 2 unités afin de solubiliser les phosphates minéraux. Cette transformation du sol et d’autres transformations microbiennes de l’azote dans le sol par ces micro-organismes illustrent la valeur intrinsèque de la nature, qui améliore les rendements des jardins.

Cycle de l’azote dans le sol : le processus par lequel l’azote présent dans l’air est transformé en formes utilisables par les plantes

Les plantes dépendent de la matière organique, ce qui permet au cycle de l’azote dans le sol de transformer l’azote inerte (N 2 ) présent dans l’atmosphère en formes dont les plantes ont besoin. Ce processus est initié par la fixation réalisée par l’enzyme nitrogénase grâce à des bactéries symbiotiques présentes dans les légumineuses : elles fixent 100 à 300 kg d’azote par hectare et par an, tandis que 1 à 50 kg sont fixés par des bactéries libres et des endophytes innovants tels que METILO, qui apporte 30 à 60 kg d’azote par hectare grâce à des pulvérisations foliaires de 0,75 à 1 ml par litre, effectuées une fois toutes les deux semaines.

Metilo est un supérieur produit de fixation de l'azote qui est conçu à partir de la bactérie utile, Methylobacterium, capable d’optimiser la fixation biologique de l’azote. Methylobacterium améliore la fertilité des sols ; favorise la croissance des cultures de manière durable et contribue à réduire la dépendance vis-à-vis des engrais chimiques tels que l’azote.

Cela est suivi par la minéralisation, au cours de laquelle 1 à 3 % des protéines du sol sont dégradées par les enzymes protéasiques. À des rapports C:N élevés, la paille, la sciure de bois, etc., entraînent une immobilisation temporaire de l’azote (sur une période de 4 à 16 semaines) afin d’équilibrer les besoins en azote des micro-organismes consommateurs.

La nitrification est un processus qui décompose l’ammonium en nitrite (Nitrosomonas) puis en nitrate (Nitrobacter) sur une période de 6 à 16 semaines. Toutefois, la dénitrification dans les sols inondés entraîne également une diminution de 0,5 à 2 kg d’azote par hectare et par jour sous forme de N₂O – un gaz à effet de serre dont le pouvoir de réchauffement global est 310 fois supérieur à celui du CO₂. Le rôle de la matière organique dans la fertilité du sol, associé à la transformation microbienne de l’azote dans le sol (durant les périodes de présence de matière organique et de fertilité du sol), assure un apport constant ; de plus, ce même rôle de la matière organique dans la fertilité du sol prévient les pertes.

Le cycle du phosphore : libérer les nutriments bloqués grâce à la « piraterie » des micro-organismes

Le cycle du phosphore dans le sol présente un paradoxe : la teneur totale en P du sol est de 500 à 1 000 mg/kg, tandis que la teneur en P disponible est souvent inférieure à 10 mg/kg, sous des formes insolubles telles que Ca3(PO4)2, FePO4 et AlPO4 ; ces sels insolubles en fixent 50 à 80 %. Le P organique se décompose sous l’action des enzymes phosphatases, et 1 à 5 % sont libérés chaque année. Cette libération est favorisée par des bactéries solubilisant le phosphate (PSB), telles que Bacillus subtilis, licheniformis et megaterium, qui sécrètent des acides organiques acidifiant la rhizosphère jusqu’à un pH de 0,5 à 2.

Il existe des produits tels que Novobac. SOIL VIGOR ce qui renforce les effets, par exemple en appliquant 2 à 3 kg/acre en traitement de sol au moment de la plantation et ensuite selon un calendrier régulier de 4 à 8 semaines, afin d’augmenter la disponibilité du phosphore de 20 à 40 %. Les mycorhizes stimulent la croissance des racines, ce qui entraîne une multiplication par 10 à 100 de leur surface d’absorption. La séquestration de la matière organique, visant à améliorer le sol, vient parfaitement compléter ces cycles.

Cinq avantages majeurs de la matière organique pour l’amélioration du sol dont chaque jardinier doit profiter

L’amplification de la SOM ouvre des avantages transformationnels ; par conséquent, l’apport de matière organique pour améliorer le sol est essentiel.

Premièrement, la rétention d’eau : 1 gramme d’humus retient 1 gramme d’eau ; par conséquent, une augmentation de 25 % de la teneur en humus, passant à 5 %, accroît la capacité de rétention d’eau de 25 à 30 % et prolonge la tolérance à la sécheresse de 2 à 3 semaines.

Deuxièmement, réservoir de nutriments : la matière organique du sol libère 25 à 40 % de ses nutriments au cours de la première année, 10 à 20 % au cours de la deuxième et de la troisième année, puis moins de 5 % par la suite, ce qui s’aligne parfaitement sur les besoins des plantes et sur l’importance de la matière organique dans le sol.

Troisièmement, amélioration de la CEC : 150 à 300 cmol(c)/kg (20 à 30 fois plus que l’argile), un amendement de 1 % de MAT augmente la CEC du sol de 20 à 40 %, réduit de 50 à 80 % le lessivage des nutriments et rétablit le rôle de la matière organique dans la fertilité du sol.

Quatrièmement, suppression des maladies : lorsque la teneur en matière organique du sol est de 1 %, il contient 10 à 100 milliards de micro-organismes par gramme, qui éliminent Pythium, Rhizoctonia, Fusarium et Verticillium ; le Trichoderma, à lui seul, réduit le flétrissement fusarien de 30 à 50 %. Cela est lié à la dynamique de la matière organique et à la fertilité du sol.

Cinquièmement, la structure du sol : les microagrégats de polysaccharides du sol forment des agrégats stables à l’eau, ce qui augmente l’infiltration de 100 à 1 000 fois (de 1 à 5 à 50 à 200 mm/h), tout en améliorant l’aération et le développement des racines.

Stratégies pratiques de culture des sols à la ferme : combler le fossé entre la théorie et la pratique

Voici les facteurs qui influencent la matière organique du sol. La gestion de la matière organique du sol est un projet qui exige une stratégie. Commencez par divers apports afin d’atteindre un rapport C:N de 25:1 à 35:1 : utilisez 2 à 4 tonnes par acre au moment de la plantation, puis 1 à 2 tonnes par an d’un mélange de légumineuses (rapport C:N de 15:1), de compost (rapport C:N de 20:1) et de paille (rapport C:N de 80:1).

Ajouter des microbes : SOIL VIGOR (Bacillus + Trichoderma) est un microbe qui améliore la décomposition du sol de 25 à 50 % et des nutriments de 20 à 40 % à raison de 2 à 3 kg par acre et est utilisé avec METILO en pulvérisation foliaire.

Le non-labour permet de réduire le taux de pertes, qui passe de 5 à 15 % par an à 2 à 5 % par an, tout en favorisant une accumulation de carbone de 0,2 à 0,5 tonne par hectare et par an et une infiltration d’eau 2 à 5 fois plus rapide — avec une transition réalisée en 2 à 3 ans.

Maintenez la capacité de rétention en eau entre 40 et 60 % ; au-delà de 60 %, le cycle de l’azote dans le sol s’active, notamment la dénitrification. Effectuez des mesures de référence tous les ans, en visant une amélioration de 0,5 à 1,5 point de pourcentage : pour les sols pauvres, ciblez 5 à 6,5 ; pour les sols moyens, 6 à 8,5 ; pour les cultures potagères, 8 à 10.

Les climats frais accumulent 30 à 50 % de la matière organique plus rapidement, avec un pH compris entre 6,5 et 7,5 ; les sols sableux nécessitent des apports plus importants, tandis que les sols argileux stockent mieux la matière organique. Recherchez la présence de mycélium blanc en taches, plus de 50 vers de terre par mètre carré, des odeurs terrestres, ainsi qu’une infiltration supérieure à 50 mm par heure et une teneur en matière organique du sol supérieure à 4 %. Utilisez de la matière organique pour améliorer le sol et favorisez la fertilité du sol grâce à la matière organique afin d’obtenir des résultats durables.

Référence :

• Pereyra, S. M., A. de L Avila et E. Orecchia. « La biofumigation et le métam sodique comme alternatives à l’utilisation du bromure de METILO : effet sur le contrôle des mauvaises herbes et sur les caractéristiques chimiques du sol. » Agriscientia 25.2 (2008) : 75-80.
• Gonzalez, I. Métabolisme de l’inositol-14C, de l’acide phytique-14C et du phytate ferrique-14C sous l’action microbienne dans un sol andosol. N° INIS-mf–4239. Université autonome de l’État de Mexico, Toluca. École des sciences chimiques, 1977.