Agroforesterie : Un Levier Stratégique pour la Fertilisation et la Fertilité Durable des Sols

L'agroforesterie, pratique ancestrale revisitée par la science moderne, représente une solution innovante et durable pour faire face aux défis de l'agriculture contemporaine. En associant délibérément arbres et cultures sur une même parcelle, cette approche crée des écosystèmes résilients et productifs, capables d'améliorer significativement la fertilité des sols tout en répondant aux besoins croissants en nourriture. L'intégration des arbres dans les systèmes agricoles n'est pas une simple juxtaposition, mais une véritable synergie où chaque élément joue un rôle crucial dans l'équilibre global de l'écosystème sol-plante. Cet article explore en profondeur les mécanismes par lesquels l'agroforesterie contribue à l'enrichissement des sols, l'organisation spatiale et temporelle de cette fertilité, ainsi que les méthodes de gestion et d'évaluation permettant d'optimiser ses bénéfices.

Les Arbres au Cœur de la Régénération des Sols

Dans les motivations à l’implantation de parcelles agroforestières, la fertilité des sols, notamment l’enrichissement en matières organiques et l’amélioration de l’activité biologique, fait partie des services les plus attendus. Il n’est pas absurde de penser que les arbres, en apportant chaque année une litière aérienne mais aussi souterraine, puissent contribuer à améliorer la fertilité des sols. Dès le début de la sédentarisation, les premiers agriculteurs ont constaté que les rendements baissaient après quelques années de mise en culture suivant un défrichement, et ont très vite essayé de maintenir la fertilité des sols. Au cours des siècles, l'amélioration des connaissances a souvent permis de corriger les erreurs. L’agroforesterie émerge comme une approche innovante pour relever ces défis.

L'agroforesterie repose sur l’intégration délibérée d’arbres ou d’arbustes dans les systèmes de production agricole. Cette association crée des interactions écologiques complexes qui influencent profondément les cycles biogéochimiques du sol. Les arbres, grâce à leurs systèmes racinaires profonds, agissent comme des "pompes à nutriments", remontant à la surface des éléments minéraux autrement inaccessibles aux cultures annuelles. Le principe de complémentarité est au cœur de l’agroforesterie. Les différentes strates végétales exploitent les ressources du milieu de manière optimale, tant en surface qu’en profondeur. Cette stratification permet une utilisation plus efficace de la lumière, de l’eau et des nutriments. Par exemple, les arbres peuvent protéger les cultures du vent et réduire l’évaporation, améliorant ainsi l’efficience hydrique du système.

Les cycles du carbone, de l’azote et du phosphore sont particulièrement impactés par les pratiques agroforestières. La litière produite par les arbres enrichit continuellement le sol en matière organique, stimulant l’activité biologique et améliorant la structure du sol. Cette dynamique favorise la séquestration du carbone et augmente la capacité de rétention des nutriments.

Schéma des interactions en agroforesterie (arbres, cultures, sol, biodiversité)

Impact Spatio-temporel des Arbres sur la Fertilité

Une question essentielle est de savoir dans quelle mesure les arbres impactent la fertilité des sols et comment cette fertilité s’organise dans l’espace (distance aux arbres, profondeur) et dans le temps (âge du système). Récemment, une étude belge menée par Pardon et al. (2017) s’est penchée sur la variabilité spatiale du carbone organique et des principaux nutriments dans des parcelles de moins de 5 ans avec de l’agroforesterie intra-parcellaire, et des parcelles simplement bordées d’une haie de peupliers de plus de 17 ans. Sur les parcelles entourées de haies, ils ont pu montrer une augmentation des stocks de carbone organique (en moyenne + 5300 kg/ha) et des teneurs en nutriments (en moyenne 108 kg K/ha ; 45 kg Mg/ha ; 86 kg P/ha ; 16 kg Na/ha) à proximité des haies, et cela sur une profondeur de 30 cm. Cette augmentation suit un gradient décroissant avec la distance à la haie et peut s’observer jusqu’à 30 m dans le champ.

Dans les parcelles agroforestières plus jeunes, ce gradient n’a pas été mis en évidence. En complément, les thèses de Rémi Cardinael (2013-2015) et d’Esther Guillot, réalisées au sein de l’INRA UMR ECO&SOLS, mettent en évidence le rôle non négligeable du linéaire sous arboré (bande enherbée) notamment dans les premières années de la vie du système lorsque l’impact des arbres est encore faible. En effet, sur une parcelle agroforestière de 20 ans complantée entre noyers hybrides et rotation céréalière à base de blé (en conventionnel et labour), il apparaît (sur les 0-15 cm de profondeur étudiés) une forte augmentation de la biomasse microbienne, de sa teneur en C, N et P sur la ligne d’arbres, comparativement au milieu de l’inter-rang cultivé et du témoin agricole (sans arbres). Cette augmentation a pu être perçue jusqu’à 2 m dans l’inter-rang.

Des études menées dans le cadre du projet TETRAE-AC2TION en Nouvelle-Aquitaine, sur des parcelles céréalières (triticale, blé tendre et orge de printemps) plantées de rangées de noyers ou de merisiers tous les 30 mètres et âgées de plus de 10 ans, ont également confirmé des effets positifs sur la fertilité. À proximité des arbres, l’augmentation du carbone organique des sols est comprise entre 1,5 et 3,5 g C/kg de sol (soit 0,2 à 0,6 g/100 g de matières organiques) sur les parcelles où les arbres ont plus de 15 ans. Ce sont majoritairement des parcelles en bio, dont l’apport régulier d’une fertilisation organique entretient et stabilise l’activité microbienne des sols. La conclusion est que les arbres entretiennent l’activité biologique installée avec ce type de pratiques culturales.

Graphique montrant l'évolution des teneurs en carbone organique du sol en fonction de la distance à l'arbre

L’étude confirme que cet abondement provient effectivement du feuillage, mais également d’une part non négligeable des racines fines des arbres, en constant renouvellement. Le même constat est observé pour la teneur en azote total (principalement sous forme organique) qui augmente de 0,3 g N/kg de sol sur les parcelles où les arbres sont les plus âgés. Les augmentations de phosphore (P Olsen) sont variables et peuvent représenter plus de 10 % sur les parcelles avec les arbres les plus développés. Il est clair que dans leurs jeunes années, la contribution des arbres est très faible, et ce n’est qu’à maturité que les arbres produisent suffisamment de litière pour représenter des gains de MO suffisamment intéressants. Par contre, la bande enherbée à leur pied est rapidement fonctionnelle et peut être pensée et gérée de manière à favoriser certains services (stabilité du sol, refuge pour la pédofaune, stockage de carbone, etc.).

Diversité des Systèmes Agroforestiers et Adaptation Pédologique

L’adaptation des systèmes agroforestiers aux conditions pédologiques locales est cruciale pour maximiser les bénéfices en termes de fertilité des sols. Chaque type de sol présente des caractéristiques spécifiques qui influencent le choix des espèces et la configuration du système agroforestier.

Sur les sols argileux, riches mais souvent compacts, le système d’alley cropping associant noyers hybrides et blé s’est révélé particulièrement efficace. Les racines profondes des noyers améliorent la structure du sol, facilitant le drainage et l’aération, tandis que le blé bénéficie de la protection offerte par les arbres contre les vents desséchants. Cette association permet une utilisation optimale de l’espace, avec les noyers plantés en rangées espacées de 20 à 30 mètres, laissant suffisamment de place pour la culture mécanisée du blé. Les feuilles de noyer, riches en tanins, se décomposent lentement, formant un paillis naturel qui améliore la structure du sol argileux au fil du temps.

Les sols calcaires, souvent peu profonds et sensibles à la sécheresse, bénéficient grandement du sylvopastoralisme. L’association de chênes pubescents et d’ovins crée un système où les arbres fournissent ombre et fourrage complémentaire, tandis que les moutons contribuent à la fertilisation du sol par leurs déjections. Le chêne pubescent, adapté aux conditions méditerranéennes, développe un système racinaire étendu qui stabilise le sol et améliore sa capacité de rétention d’eau. Les ovins, en pâturant, stimulent la repousse de l’herbe et participent au contrôle des espèces ligneuses envahissantes, maintenant ainsi un équilibre dans l’écosystème pastoral.

Dans les régions tropicales aux sols sableux, pauvres en nutriments et sensibles à l’érosion, les jardins forestiers multi-strates offrent une solution durable. Ce système imite la structure d’une forêt naturelle, avec des arbres de différentes hauteurs, des arbustes et des cultures au sol. Les espèces comme le cocotier, le bananier et le cacaoyer sont associées à des légumineuses arbustives et des plantes couvre-sol. Cette structure complexe protège le sol de l’érosion pluviale, augmente la teneur en matière organique et crée un microclimat favorable à la biodiversité. La diversité des systèmes racinaires explore différentes couches du sol, optimisant l’utilisation des nutriments et de l’eau disponibles.

Les sols limoneux des régions tempérées se prêtent bien aux systèmes bocagers, où des haies d’arbres et d’arbustes délimitent des parcelles cultivées. Ces haies jouent un rôle crucial dans la protection contre l’érosion éolienne et hydrique, particulièrement problématique sur ces sols à texture fine. Des espèces comme le chêne, le frêne et l’aubépine sont souvent utilisées dans ces systèmes. Elles fournissent abri et nourriture à la faune auxiliaire, contribuant ainsi à la régulation naturelle des ravageurs. Les racines des arbres de la haie stabilisent les berges des cours d’eau, réduisant la perte de sol fertile et améliorant la qualité de l’eau.

Les différents systèmes d'irrigation en agriculture et leurs avantages

Mécanismes Biologiques et Chimiques de l'Amélioration de la Fertilité

L’agroforesterie améliore la fertilité des sols à travers divers mécanismes biologiques, chimiques et physiques. Ces processus interagissent de manière complexe pour créer un environnement propice à une agriculture productive et durable.

L’intégration de légumineuses arborées dans les systèmes agroforestiers est une stratégie clé pour améliorer la fertilité azotée du sol. Des espèces comme Leucaena leucocephala ou Gliricidia sepium forment des symbioses avec des bactéries fixatrices d’azote, capables de convertir l’azote atmosphérique en formes assimilables par les plantes. Cette fixation biologique peut apporter jusqu’à 100-300 kg d’azote par hectare et par an, réduisant considérablement le besoin en engrais azotés synthétiques. Les feuilles riches en azote de ces arbres, lorsqu’elles tombent au sol, créent un paillis naturel qui libère progressivement les nutriments au profit des cultures associées.

Les arbres agroforestiers, avec leurs systèmes racinaires profonds, agissent comme des "ascenseurs à nutriments". Ils absorbent les éléments minéraux des couches profondes du sol, inaccessibles aux racines des cultures annuelles. Ces nutriments sont ensuite redistribués en surface via la chute des feuilles et la décomposition des racines fines. Ce processus de pompe biologique est particulièrement important pour des éléments comme le phosphore, le potassium et les oligo-éléments. Il contribue à une utilisation plus efficace des ressources du sol et réduit les pertes par lixiviation. Les arbres produisent une biomasse importante qui peut enrichir le sol, via les feuilles et branchages qui s’accumulent au sol, mais aussi via les exsudats et la décomposition de leurs racines. Ces apports de biomasse permettent d’apporter une grande diversité de nutriments au sol, seul un manque de phosphore est à noter.

La litière produite par les arbres est une source continue de matière organique pour le sol. Cette matière organique joue un rôle crucial dans la fertilité en améliorant la structure du sol, sa capacité de rétention d’eau et sa capacité d’échange cationique. Dans les systèmes agroforestiers matures, l’apport annuel de litière peut atteindre 2 à 15 tonnes de matière sèche par hectare. Cette biomasse, en se décomposant, libère progressivement les nutriments, créant un cycle de fertilisation naturel et durable.

La rhizosphère des arbres agroforestiers est un hotspot d’activité microbienne. Les exsudats racinaires et la matière organique apportée stimulent la prolifération de micro-organismes bénéfiques tels que les bactéries fixatrices d’azote, les champignons mycorhiziens et les décomposeurs. Cette communauté microbienne diversifiée améliore la disponibilité des nutriments pour les plantes, la décomposition de la matière organique et la formation d’agrégats stables du sol. Par exemple, les mycorhizes augmentent significativement l’absorption du phosphore par les plantes, un nutriment souvent limitant dans de nombreux sols. Le deuxième objectif d’une étude est d’analyser si les arbres modifient le fonctionnement microbien des sols. En effet, ces derniers pourraient favoriser des communautés microbiennes différentes de celles rencontrées habituellement dans les sols arables. En étudiant plus précisément les ratios d’enzymes microbiennes, trois cas de figures se sont dessinés, en lien avec les pratiques culturales. Les arbres augmentent les teneurs en azote et en carbone organique des sols.

L’agroforesterie peut contribuer à la régulation du pH du sol à travers plusieurs mécanismes. La décomposition de la litière des arbres libère des acides organiques qui peuvent tamponner le pH dans les sols alcalins. Dans les sols acides, certaines espèces d’arbres accumulent du calcium dans leurs feuilles, qui, une fois retournées au sol, ont un effet chaulant. De plus, l’augmentation de la matière organique du sol favorise la formation du complexe organo-minéral (anciennement appelé complexe argilo-humique). Ce complexe joue un rôle crucial dans la rétention et l’échange des nutriments, améliorant ainsi la fertilité globale du sol et sa résistance à l’érosion. Un pH trop acide peut entraîner des problèmes de structure du sol, de vie du sol ou encore rendre certains éléments moins disponibles pour les plantes (comme le phosphore ou certains oligo-éléments).

Illustration du rôle des arbres dans les cycles des nutriments et l'activité microbienne du sol

Stratégies de Gestion pour Optimiser la Fertilité des Sols en Agroforesterie

La gestion d’un système agroforestier requiert des techniques spécifiques pour maximiser les bénéfices en termes de fertilité des sols. Ces pratiques visent à optimiser les interactions entre les arbres et les cultures, tout en maintenant un équilibre productif.

La taille de formation et l’élagage sont essentiels pour gérer la compétition pour la lumière entre les arbres et les cultures. Une taille appropriée permet de moduler l’ombrage, favorisant ainsi une croissance optimale des cultures intercalaires. De plus, les résidus de taille, riches en nutriments, peuvent être utilisés comme paillis ou incorporés au sol pour améliorer sa fertilité. Pour les arbres fruitiers en système agroforestier, la taille de fructification est cruciale. Elle permet non seulement d’optimiser la production de fruits, mais aussi de maintenir une canopée aérée qui laisse passer suffisamment de lumière pour les cultures associées.

Le paillage organique, utilisant les résidus de taille ou d’autres matériaux végétaux, joue un rôle important dans la conservation de l’humidité du sol et la suppression des mauvaises herbes. Ce paillis se décompose progressivement, enrichissant le sol en matière organique et en nutriments. Les cultures de couverture, souvent des légumineuses comme le trèfle ou la vesce, sont plantées entre les rangées d’arbres. Elles protègent le sol de l’érosion, fixent l’azote atmosphérique et contribuent à la biodiversité du système. Lorsqu’elles sont fauchées ou incorporées au sol, elles fournissent un apport supplémentaire de matière organique et de nutriments.

L’inoculation des arbres et des cultures avec des champignons mycorhiziens et des bactéries rhizobiennes peut significativement améliorer leur croissance et leur résistance aux stress. Les mycorhizes augmentent la surface d’absorption des racines, améliorant l’accès aux nutriments et à l’eau, tandis que les rhizobiums fixent l’azote atmosphérique dans le cas des légumineuses. Cette pratique est particulièrement bénéfique lors de l’établissement de nouveaux systèmes agroforestiers, surtout dans des sols dégradés où ces micro-organismes bénéfiques peuvent être absents ou en faible quantité.

La rotation des cultures entre les rangées d’arbres est une technique clé pour maintenir la fertilité du sol et briser les cycles des ravageurs et des maladies. Une rotation bien conçue alterne des cultures ayant des besoins nutritionnels différents et des systèmes racinaires complémentaires. Par exemple, une rotation typique pourrait inclure une céréale, suivie d’une légumineuse, puis d’une culture maraîchère. Cette diversité culturale favorise une utilisation équilibrée des ressources du sol et contribue à maintenir sa structure et sa fertilité à long terme.

Suivi et Évaluation de la Fertilité des Sols en Agroforesterie

Le suivi régulier de la fertilité des sols en systèmes agroforestiers est crucial pour optimiser la gestion et maximiser les bénéfices à long terme. Des méthodes d’évaluation spécifiques sont nécessaires pour capturer la complexité de ces systèmes.

Les analyses physico-chimiques traditionnelles restent essentielles pour évaluer la fertilité des sols en systèmes agroforestiers. Elles incluent la mesure du pH, de la capacité d’échange cationique (CEC), des teneurs en matière organique, azote, phosphore et potassium. L’échantillonnage du sol doit être stratifié, en distinguant les zones proches des arbres, les zones intermédiaires et les zones entre les rangées d’arbres. La teneur en matière organique est un indicateur global obtenu à partir de la mesure du carbone organique. Cette teneur est déjà utilisée en routine par les laboratoires. Cependant, elle ne réagit que très lentement à des changements de pratiques culturales. D’autres indicateurs physico-chimiques évoluent plus rapidement, comme par exemple le fractionnement granulométrique de la matière organique ou la mesure du carbone labile au permanganate de potassium (KMnO4).

Afin de suivre la quantité d’azote dans le sol, certains groupes de producteurs utilisent un test nitrate. La méthodologie consiste à prélever régulièrement, toutes les semaines ou toutes les deux semaines en fonction du stade de la culture, une quantité de sol. Cet échantillon est mis en solution dans de l’eau déminéralisée puis filtré. Dans le filtrat obtenu, une bandelette test est insérée. La mesure se fait à l’aide d’un appareil, le Nitratest, basé sur un test colorimétrique. La valeur obtenue est une concentration en azote nitrique (en mg/L). L’azote nitrique étant la forme d’azote directement absorbée par les plantes, cela donne une indication afin de savoir s’il faut ou non faire un apport de matière organique en fonction du stade de la plante. Une valeur en kg/ha est alors obtenue. En agriculture biologique, l’engrais organique utilisé demande un temps de minéralisation (3 semaines environ en été). La mesure permet de savoir si une culture est sous-fertilisée avant même de voir apparaître des symptômes de carence sur la plante. L’engrais a donc le temps d’être minéralisé et de corriger la carence de la plante qui n’a pas d’impact sur le rendement.

Les analyses biologiques prennent une importance croissante dans l’évaluation de la santé des sols agroforestiers. Des indicateurs de qualité des sols spécifiques à l’agroforesterie ont été développés pour mieux refléter les interactions complexes entre les arbres, les cultures et le sol. Le fonctionnement biologique des sols est intimement lié aux quantités et à la qualité des matières organiques. Le compartiment microbiologique évolue cependant plus rapidement. C’est pourquoi les approches fonctionnelles se développent. Elles visent à mesurer les améliorations des principales fonctions des sols agricoles, assurées par les assemblages biologiques. Pour mieux approcher les dynamiques de la fertilité du sol d’une parcelle agricole, notamment suite à un changement de pratiques, il est possible d’évaluer relativement simplement l’évolution du fonctionnement et de la santé des sols avec des indicateurs mesurables au champ.

Le set d’indicateurs Biofunctool, développé par l’IRD et le CIRAD depuis 2016, s’attache à évaluer la santé des sols à partir d’indicateurs sélectionnés pour leur pertinence à caractériser les trois principales fonctions des sols agricoles : la transformation des matières organiques, le recyclage des nutriments et le maintien de la structure du sol. Ce set d’indicateurs rassemble des indicateurs low tech, facilement répétables à moindre coûts et qui peuvent être mesurés en autonomie. Terres Inovia évalue Biofunctool depuis 2019 et participe à l’amélioration de l’opérationnalité de ce set d’indicateurs.

Le projet Microbioterre (2017-2021), piloté par Arvalis et auquel Terres Inovia a activement contribué, a permis de réelles avancées pour faire évoluer les conseils en lien avec la gestion des matières organiques. Il a évalué la pertinence d’un large panel d’analyses en lien avec les matières organiques et la microbiologie des sols impliqués dans les cycles du carbone et de l’azote. Des analyses bibliographiques poussées ont également permis d’approfondir les relations entre ces indicateurs et, d’une part les fonctions des sols et, d’autre part les pratiques culturales étudiées.

Diagramme des bioindicateurs utilisés pour évaluer la santé des sols (projet Microbioterre)

La modélisation joue un rôle croissant dans l’évaluation et la prédiction de la fertilité des sols en systèmes agroforestiers. Le modèle Hi-sAFe (High-resolution simulation of Agroforestry systems) est un outil de simulation 3D qui intègre les processus de croissance des arbres et des cultures, ainsi que les flux d’eau et de nutriments dans le sol. Le modèle WaNuLCAS (Water, Nutrient and Light Capture in Agroforestry Systems) se concentre sur la capture des ressources (eau, nutriments, lumière) par les différentes composantes du système agroforestier.

Cartographie et Caractérisation des Sols

Connaître les caractéristiques générales des sols de ses parcelles (leur qualité) permet de ne pas surestimer leurs potentiels et d’adapter les systèmes de cultures aux caractéristiques du milieu. Cette caractérisation, nécessitant un investissement financier modeste, sera mobilisable ensuite durant plusieurs générations. Le suivi du statut acido-basique et chimique des sols, qui permet d’adapter les apports au plus près des besoins des cultures, requiert des analyses de terre plus régulières. Le transfert récent de bioindicateurs vers les laboratoires de routine devrait permettre d’optimiser la gestion des apports de matières organiques.

Quelques paramètres exercent une forte influence sur les propriétés agronomiques et les processus physiques, biologiques et chimiques intervenant dans les sols. La profondeur des sols (qui va fortement influencer le réservoir utilisable en eau), la texture, le pH et le taux de calcaire sont à connaître impérativement.

La Texture du Sol

C’est la proportion d’argiles, limons et sables de la fraction minérale du sol. Plus un sol est argileux, plus il a tendance à se tasser et moins la vitesse d’infiltration est élevée. L’argile et les limons permettent de retenir plus de nutriments et d’oligoéléments. Au contraire, plus un sol est sableux, moins il retient l’eau et les nutriments, moins les organismes du sols (notamment vers de terre) y sont actifs et moins le sol est capable d’assurer l’ancrage des racines des plantes.

Figure 1 - Classement des textures de Jamagne (1967) selon leur sensibilité au tassement et en fonction de leur classe texturale (d’après Rémy et Mathieu, 1972)

La Profondeur du Sol et la Profondeur d’Enracinement des Cultures

Pour connaître la profondeur de son sol, il faut effectuer un sondage à l’aide d’une tarière ou réaliser des fosses pédologiques dans ses parcelles. En France métropolitaine, la profondeur du sol varie surtout en fonction des roches à partir desquelles le sol s’est développé. L'estimation de l'eau retenue pour différentes classes de textures de sol est également un paramètre crucial. Pour savoir comment estimer plus rigoureusement le réservoir utilisable en eau du sol, il est possible de consulter des guides spécialisés.

Figure 2 - En France métropolitaine, la profondeur du sol varie surtout en fonction des roches à partir desquelles le sol s’est développé.

La Teneur en Calcaire et le pH

Le statut acido-basique d’un sol, qu’il est possible de définir en mesurant le pH de la solution de sol (mesure réalisée en routine par les laboratoires d’analyses de sol), indique la quantité d’acidité (de protons H+) présente dans le sol. Dans les sols acides (non calcaires), le chaulage permet l’apport d’ions calciums (Ca2+) (et/ou magnésium Mg2+ si l’amendement se fait sous forme de dolomie) liés à des carbonates (CO3-). Le Ca2+ et le Mg2+ prennent alors la place des protons H+ adsorbés sur les particules fines du sol qui forment le complexe organo-minéral.

Figure 4 - Dans les sols acides (non calcaires), le chaulage permet l’apport d’ions calciums (Ca2+) (et/ou magnésium Mg2+ si l’amendement se fait sous forme de dolomie) liés à des carbonates (CO3-).

Pour la France, il existe de nombreuses cartographies de paramètres de la qualité des sols. Ces données sont regroupées au sein de la plateforme du Groupement d’Intérêt Scientifique SOL. Basée sur les RRP, une typologie agronomique des sols, les TypTerres est en cours de construction. Terres Inovia est partenaire du projet IDTypterres (Casdar 2021-2024) qui vise à faciliter l’identification des types de sols, leurs qualité et paramètres agronomiques (Typterres) via des outils nomades et des données harmonisées. Cet outil permettra d’obtenir des valeurs d’estimations de paramètres ou propriétés des sols à partir de données de géolocalisation. L’échelle de résolution des RRP et des TypTerres n’est toutefois pas assez précise pour un usage à l’échelle parcellaire. L’outil Geosol permet d’obtenir un ordre de grandeur de certains paramètres de la qualité des sols (échelle du canton ou de la petite région agricole).

Mesure des Stocks de Nutriments pour une Fertilisation Adaptée

L’azote fourni par le sol provient presque exclusivement des végétaux. Le phosphore, le potassium, le calcium et le magnésium par exemple peuvent présenter une seconde origine : le matériau parental (la roche-mère). Le stock d’éléments fourni par la roche, parfois très élevé au regard des besoins des cultures, est inclus dans des minéraux peu à très peu solubles à court terme.

Tableau 1 : Comparaison des grands traits de la dynamique des éléments P, K et Mg

Lors des récoltes, une grande quantité de nutriments est exportée. La source de nutriments que représente le sol doit, pour les systèmes en grandes cultures pures, être complétée par des apports d’engrais minéraux et/ou organiques. La fertilisation est à adapter en fonction des précédents culturaux, des cultures de rente à venir et du rendement visé. Il est possible de piloter les apports au plus près des besoins en tenant compte des teneurs en nutriments disponibles dans le sol. Pour cela, il est recommandé de réaliser régulièrement des analyses de terre et de s’appuyer sur les brochures éditées par le Comifer qui sont issues de groupes de travail nationaux sur la fertilisation. Des teneurs seuils par élément et type de sol sont proposées par Arvalis dans la brochure Comifer (La fertilisation P - K - Mg 2019, page 24).

Tableau 2 - Exigence des cultures en potassium et enjeux sur le rendement basé sur l’expertise d’Arvalis, ITB &Terres Inovia

Perspectives et Défis de l'Agroforesterie

Malgré ses nombreux avantages, l’agroforesterie fait face à plusieurs défis dans son application à grande échelle pour améliorer la fertilité des sols. L’un des principaux obstacles est le temps nécessaire pour que les bénéfices de l’agroforesterie se manifestent pleinement. La complexité de la gestion des systèmes agroforestiers constitue un autre défi majeur. Les interactions entre arbres, cultures et sol nécessitent une expertise spécifique et une approche de gestion adaptative que tous les agriculteurs ne possèdent pas nécessairement.

Cependant, les perspectives de l’agroforesterie pour améliorer la fertilité des sols restent très prometteuses. Les avancées technologiques, notamment dans le domaine de l’agriculture de précision et de la télédétection, ouvrent de nouvelles possibilités pour optimiser la gestion des systèmes agroforestiers. La recherche continue d’apporter de nouvelles connaissances sur les interactions arbres-sols-cultures, permettant d’affiner les pratiques agroforestières. Enfin, la prise de conscience croissante des enjeux environnementaux et la demande sociétale pour une agriculture plus durable créent un contexte favorable au développement de l’agroforesterie. L’agroforesterie représente une solution prometteuse pour concilier production agricole et préservation des sols. Elle est adaptée à de nombreuses situations. Contrairement à certaines croyances, on peut même y avoir recours sur de petites superficies en association avec des cultures. Selon les organisateurs du 4ème congrès mondial sur l’agroforesterie, "l’agroforesterie est une innovation majeure de l’agriculture contemporaine et un élément clé de la transition agroécologique".

S’il reste encore à évaluer l’ampleur de ces processus dans une diversité de systèmes et de pratiques, et à comprendre aussi la dynamique de ces éléments en fonction de l’activité biologique des sols, des pistes de gestion se dégagent petit à petit. Les collectifs sont des lieux propices à l’innovation et aux transferts de pratiques entre agriculteurs conventionnels et bio. La plupart des fermes du groupe sont anciennes et les maraîchers(ères) expérimenté(e)s. Elles sont demandeuses de tester des alternatives dans leur conduite culturale. Les plus récentes sont quant à elles intéressées pour valider leurs itinéraires techniques. L’éclatement des fermes sur le département conduit à un besoin de temps d’échanges. Une plante justement nourrie sera moins sujette aux attaques de maladies et ravageurs, et nécessitera moins d’interventions phytosanitaires.

Les travaux du projet NEMESIS, qui visent à lutter contre la désertification et à inverser la dégradation des sols dans les pays du sud de l’Europe, notamment en évaluant l’impact de l’agroforesterie, pourraient compléter utilement ces recherches. Il est important de rappeler que comme pour les cultures, il faut conserver de la diversité dans les arbres. L’agroforesterie ne bénéficie pas seulement à la biodiversité du sol, mais bien à la biodiversité dans son ensemble (oiseaux, insectes pollinisateurs, etc.). En outre, introduire des arbres dans les fermes permet de réduire la pression sur les forêts naturelles (bois de chauffe ou de construction, etc.).

tags: #agroforesterie #fertilisation #a #la #fertilite