Nourrir le sol pour nourrir la plante constitue un des principes clés de l’agriculture biologique grâce à l’introduction de légumineuses et engrais verts dans la rotation et par l’épandage d’effluents d’élevage ou de matières organiques de préférence compostées. Plus riches en matière organique, les sols agricoles des parcelles cultivées en agriculture biologique accueillent davantage d’animaux, parfois microscopiques. Le rapport de l’ITAB relatif aux bénéfices de l’agriculture biologique souligne que la plupart des articles issus de la littérature internationale concluent à des teneurs en matières organiques élevées dans les sols conduits en agriculture biologique.
Dynamique biologique et fertilité des sols
Le rapport de l’ITAB indique que la vie du sol est également plus importante notamment grâce à la non utilisation de pesticides chimiques de synthèse. Ainsi, l’activité biologique du sol est plus développée. Les organismes vivants du sol - comme les vers de terre, les champignons, les insectes de surface - sont plus nombreux, diversifiés, avec une activité biologique plus intense. La richesse en matière organique améliore les caractéristiques physiques des sols : stabilité structurale accrue, meilleure porosité, capacités de rétention en eau plus élevées.
La non utilisation de pesticides chimiques de synthèse préserve la flore et la faune aquatiques, le milieu écologique des eaux des rivières, donc la qualité des eaux. L’introduction de culture de légumineuses dans les rotations de cultures et l’apport de matières organiques aident à réguler la fertilité des sols et limitent le passage de l’azote dans l’eau sous forme de nitrates. La fertilisation des sols en agriculture biologique est effectuée grâce aux engrais organiques. L’azote d’origine organique se lie aux argiles du sol et ainsi il est libéré de façon progressive sous forme de nitrates solubles : les risques de lessivage sont donc réduits.
Rôle des couverts végétaux et des produits transitoires
Un couvert végétal désigne un ensemble de végétaux spontanés ou implantés recouvrant le sol de manière temporaire. Il peut s’agir d’une culture secondaire d’interculture, c'est-à-dire implanté après une culture légumière dans le but de produire de la biomasse qui nourrira la vie du sol. Lorsque les résidus d'un couvert se trouvent au contact d'un sol vivant, aéré, suffisamment chaud et humide, une série de transformations commence à se mettre en place.
Après la destruction d'un couvert, la matière organique est fragmentée par les micro-organismes (champignons, bactéries, nématodes, protozoaires). Les premières substances décomposées sont riches en sucres (feuilles et tiges jeunes et "tendres"). Elles fournissent de l'énergie. Un important dégagement de chaleur, gaz carbonique et d'eau est observable au cours de ces réactions. L'abondance des micro-organismes est alors très élevée. Une fois que les matériaux les plus tendres et fermentescibles sont décomposés, ceux qui le sont moins sont attaqués à leur tour. Ainsi, la cellulose (feuilles et tiges sèches) puis la lignine (bois) sont "digérées".
Cette masse de produits organiques et de minéraux divers issus de la décomposition du couvert et celle des décomposeurs constituent ce qu'on appelle les "produits transitoires". Ils sont appelés ainsi car ils sont sous une forme transitoire entre les matières organiques fraîches et l'humus. Elle correspond à l'humification, c'est-à-dire l'apparition de l'humus à partir des éléments formés au cours de la première période. Les produits transitoires représentent une masse importante et variée d'éléments nutritifs pour les plantes. Des substances organiques, telles que des hormones, vitamines et amino-acides sont présents dans les produits transitoires. Ces substances aident les plantes à se maintenir en bonne santé, à résister aux maladies et aux parasites.
Les couverts végétaux pourquoi et comment ? Quand semer ? Quelles espèces ? Quelles doses ?...
L'équilibre carbone/azote : un levier de pilotage
Pour catégoriser les matières organiques rapidement fermentescibles et celles qui se décomposent lentement, on utilise le rapport carbone/azote ou C/N. Dans les matières organiques fraîches, le rapport C/N est faible (30 ou 40) si les tissus sont jeunes ou plus élevé s'ils sont âgés (de l'ordre de 100). Lorsque les matières organiques se décomposent, leur C/N diminue, car le carbone part plus rapidement (sous forme de CO2) que l'azote (sous forme de nitrates). Le rapport C/N de l'humus est proche de 10.
La cellulose et la lignine évoluent lentement, mais leur décomposition est accélérée par la présence de matières sucrées et azotées jouant le rôle de "starter" du développement microbien. Si ces matières organiques sont enterrées, les micro-organismes décomposeurs prélèvent l'azote dont ils ont besoin dans la terre, qui se trouve momentanément appauvrie. Si elles sont convenablement mulchées en surface, les micro-organismes aérobies et fixateurs d'azote atmosphérique peuvent entrer en action et fournir un apport supplémentaire et gratuit d'azote.
En maraîchage, une grande diversité de culture est cultivée mais les légumes sont riches en sucres, ont besoin d'azote et les rotations sont pauvres en cellulose. Dans ce cas, les mélanges seigle + vesce conviennent bien pour rééquilibrer les sols. En maraîchage sur sol vivant, les sols sont riches en matières organiques et en éléments nutritifs. Dans ces conditions, le rôle premier des couverts n'est pas d'apporter une fertilité supplémentaire mais de maintenir une bonne structure du sol, favoriser les communautés microbiennes via les exsudats racinaires qui peuvent être considérés comme du sucre pour les micro-organismes, limiter les pertes par lessivage et de couvrir le sol.
Planification et gestion technique des engrais verts
Il est important de choisir la composition de son mélange d'espèces à semer en fonction de la date de semis. En effet, les couverts sont regroupés en trois catégories :
- Semés entre septembre et octobre afin d'occuper le sol durant l'hiver et créer une forte biomasse au printemps suivant. Les espèces sont dites non gélives.
- Espèces ayant besoin de chaleur pour se développer, les dates de semis débutent en mai, après les épisodes de gel, et peuvent s'effectuer jusqu'en juillet.
- Semés fin de l'été, entre août et septembre, afin de créer une biomasse avant l'hiver. Les espèces sont donc généralement gélives.
Il est préférable d'associer plusieurs espèces remplissant diverses fonctions et ayant des conditions de levée différentes afin de garantir une densité homogène du couvert. Il est intéressant de mélanger des espèces ayant des systèmes racinaires variés afin de maintenir une bonne structure du sol sur plusieurs horizons. Combiner les familles botaniques permet d'apporter une diversité de matières organiques digestibles pour la vie du sol.
La bonne conduite de la culture de l’engrais vert est cruciale pour garantir son effet positif sur la culture suivante, cela est d’autant plus vrai concernant sa destruction. La date de destruction du couvert est choisie pour faire coïncider la période de forte minéralisation des résidus de l’engrais vert avec la période d’absorption de la culture suivante. Généralement, trois semaines à un mois de bâchage est suffisant pour accélérer la décomposition et éviter tout risque de reprise de l’engrais vert ainsi que la flore spontanée. Cependant, il est important de laisser pousser les engrais verts un maximum afin d'optimiser leurs services écosystémiques (porosité du sol, production d'exsudats racinaires, biomasse aérienne carbonée).
Impacts environnementaux et socio-économiques
L’agriculture biologique, de par ses pratiques culturales, permet de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique d’une part en limitant les rejets polluants et d’autre part en stockant davantage de CO2 dans le sol. Les émissions de gaz à effet de serre sont limitées par la non-utilisation d’engrais azotés chimiques de synthèse et par la culture de plantes légumineuses qui permet la fixation biologique de l’azote. La séquestration du carbone est favorisée grâce à des rotations de cultures longues, limitant les labours, l’élevage en plein air sur des prairies permanentes et la protection des structures écologiques telles que les haies, les arbres et le maintien de bandes enherbées.
En 2017, on estime que les métiers de l’agriculture biologique comptent près de 134 500 emplois directs, soit 16 500 de plus qu’en 2016. Alors que l’emploi agricole diminue à un rythme de -1,1 % en moyenne annuelle entre 2010 et 2015, l’emploi dans la production agricole biologique a progressé de 10 669 emplois en temps plein entre 2017 et 2016, soit +13,7 % : une performance. Ces créations d’emplois contribuent au dynamisme des territoires français. Outre les bénéfices pour l’environnement et le bien-être animal, les filières biologiques apportent une valeur ajoutée importante à la vie économique et sociale locale.
Accompagnement technique et formation
Le Guide technique Produire des légumes biologiques de l’ITAB vise à pallier le manque d'ouvrages de référence sur le maraîchage biologique professionnel, tout en valorisant l'abondante matière disséminée dans divers organismes agricoles. Il s'adresse aux producteurs de légumes, qu'ils soient déjà en agriculture biologique ou qu'ils envisagent de s’y convertir, aux candidats à l’installation, mais également aux conseillers agricoles, techniciens, enseignants et étudiants.
Concernant la maîtrise environnementale, on constate un important manque de connaissances en fertilisation, ce qui peut devenir problématique avec l’augmentation des zones vulnérables nitrates. Ces problèmes de maîtrise technique et de maîtrise environnementale font apparaître un besoin en formation et en accompagnement. Le guide propose des repères pour définir ses critères de recherche, identifier les opportunités foncières, structurer une stratégie commerciale durable et gérer l'enherbement. L’accès au foncier reste un obstacle majeur pour les nouveaux et nouvelles agriculteur·rices, notamment en maraîchage ou en arboriculture bio, et les réseaux d'accompagnement travaillent pour faire en sorte que la valeur ajoutée de la production bio reste sur les fermes.
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