Guide complet de l'assolement et des engrais verts au potager

L'art de jardiner de manière durable et productive repose souvent sur des pratiques ancestrales, réactualisées et affinées au fil du temps. Parmi celles-ci, l'assolement et l'utilisation des engrais verts se distinguent comme des piliers essentiels pour la santé et la fertilité du sol. Ce guide explore en profondeur ces techniques, offrant une compréhension claire de leurs principes et de leur application pratique, de la petite parcelle aux systèmes de maraîchage sur sol vivant.

Qu'est-ce qu'un engrais vert ?

Un engrais vert est une plante cultivée temporairement dans le but d'améliorer la fertilité (nutritionnelle, structurelle…) du sol et non pour être récoltée. Ces cultures temporaires, aussi appelées couverts végétaux, s'intègrent parfaitement dans une démarche de fertilisation naturelle et de préservation de la biodiversité.

Historiquement, cette technique n'est pas nouvelle. Au Moyen Âge, les paysans avaient déjà remarqué empiriquement que la fertilité de leurs cultures était sensiblement augmentée en alternant les cultures. Aujourd'hui, on les utilise pour protéger et enrichir le sol, stimuler la vie microbienne et améliorer sa fertilité naturelle.

Les multiples rôles des engrais verts

Les engrais verts remplissent une multitude de fonctions bénéfiques pour le jardin :

• Limiter l’apparition des « mauvaises herbes » : Une culture d’engrais verts assure une bonne couverture du sol tout en prenant le dessus sur les adventices, produisant ainsi une masse végétale utile. Certains engrais verts sont dits « étouffants » grâce à leur croissance rapide, leur système racinaire et leur couvert végétal concurrentiels. D'autres, comme le seigle ou le sarrasin, sécrètent des toxines qui empêchent la germination des graines indésirables.
• Aérer et décompacter les terres lourdes : Leurs racines profondes ameublissent la terre et améliorent la circulation de l’eau, ce qui est particulièrement recommandé en terres argileuses et lourdes.
• Enrichir la terre en matière organique et stimuler la vie du sol : En se décomposant, ils apportent de la biomasse, précieuse pour la formation d'humus et nourrissent les micro-organismes du sol.
• Préserver la structure et limiter l’érosion : La présence d'un couvert végétal entre deux cultures assure la protection du sol en surface tandis que le système racinaire favorise l'aération, la perméabilité et la cohésion du sol. Ils protègent le sol des pluies, du vent et de la sécheresse.
• Piéger les nitrates : En occupant rapidement le sol en automne, ils limitent le lessivage de l’azote vers les nappes phréatiques.
• Restituer les éléments nutritifs : La biomasse des engrais verts est une réserve d'éléments nutritifs redistribués très rapidement lors de leur dégradation après fauchage. Certains engrais verts ont la capacité de prélever des éléments nutritifs dans leur environnement (légumineuses fixent l’azote de l’air, Brassicacées captent le potassium et le phosphore des roches) et de les rendre disponibles après destruction.

Inconvénients et points de vigilance

Bien qu'ils soient très utiles, les engrais verts présentent quelques points de vigilance :

• Consommation de ressources : Ils consomment des ressources du sol, ce qui peut être problématique dans les terres très pauvres ou sableuses.
• Besoin d'espace : Difficile d’en cultiver dans un mini-potager en raison de l'espace qu'ils nécessitent.
• Besoins en eau : Certaines espèces, comme la moutarde, demandent beaucoup d’eau en été.
• Risque d'envahissement : Sans une bonne gestion (fauche ou broyage avant la montée en graines), ils peuvent envahir le sol comme des adventices.

Les grandes familles d'engrais verts

Trois grandes familles de plantes sont couramment utilisées comme couverts végétaux pour le potager, chacune avec ses spécificités. D'autres espèces offrent également des avantages intéressants.

Les légumineuses

Ces plantes sont de véritables alliées pour la fertilité du sol. Grâce à leurs nodosités racinaires, elles fixent l'azote atmosphérique et l'enrichissent dans le sol, le rendant disponible pour les cultures suivantes. Elles sont souvent associées à une graminée qui leur sert de tuteur.

• Espèces courantes : Pois, fèveroles, trèfles (blanc, incarnat, violet), vesces (commune, velue), lupin blanc, luzerne, mélilot, sainfoin, lotier corniculé.
• Caractéristiques : Apportent de l'azote, stimulent l'activité microbienne, enrichissent en matière organique. La vesce de printemps peut être remplacée par de la vesce d’hiver pour des semis tardifs. Le semis de vesce se fait à 10 à 15 g/m2. Un mélange courant est 1 part de vesce pour 5 parts de céréale.
• Exemples d'utilisation : La vesce est une légumineuse pour les semis d'hiver, à utiliser seule ou en mélange avec une céréale. Le trèfle violet est une légumineuse vivace à port dressé, très commune, qui enrichit et restructure le sol, résiste au gel et restitue les éléments nutritifs. Le lupin blanc, qu'il soit d'hiver ou de printemps, est une plante rapide à moyenne, qui se plaît en sol acide, neutre ou sablonneux, et apporte azote et phosphore. La luzerne, avec son pivot profond, est très utile sur sols secs et pour la fixation d'azote.

Les crucifères (ou Brassicacées)

Ces plantes ont une croissance rapide et mobilisent efficacement les éléments minéraux du sol, notamment le phosphore et la potasse, sous des formes insolubles inutilisables telles quelles par la vigne. Leurs racines pivotantes améliorent notablement la structure du sol.

• Espèces courantes : Moutarde (blanche ou brune), colza, navette, radis fourrager.
• Caractéristiques : Croissance rapide, apport en potasse et phosphore, amélioration structurale du sol, effet désinfectant grâce aux éléments soufrés. Relativement sensibles au gel, elles sont utilisées au printemps et en été en surveillant la montée à graines. La moutarde est une plante à fleurs jaunes. Le semis de moutarde se fait à 2 à 3 g/m2.
• Exemples d'utilisation : La moutarde blanche, avec sa pousse fulgurante, produit un gros volume vert en peu de temps et est très mellifère. Elle est néanmoins sensible au gel et à la sécheresse. Le radis fourrager est une véritable « foreuse » de sol, décompactant les terrains tassés.

Les graminées (ou Poacées)

Les graminées ont un effet intéressant sur la structure du sol de par leur système racinaire chevelu et leur enracinement profond. Elles sont souvent associées à une légumineuse.

• Espèces courantes : Seigle, avoine, ray-grass (d'Italie ou pérenne).
• Caractéristiques : Apport de carbone, structuration du sol, effet étouffant sur les mauvaises herbes.
• Exemples d'utilisation : Le seigle, notamment le seigle pérenne, est excellent en hiver pour protéger et structurer le sol, et pour lutter contre les mauvaises herbes grâce à la sécrétion de toxines. Un semis de 0,5 à 1 g/m2 suffit largement. L'avoine offre une croissance rapide et beaucoup de biomasse. Le ray-grass d’Italie est un couvre-sol dense, produisant abondamment du fourrage/biomasse. Un mélange courant est 100 g de seigle pour 20 g de vesce.

Autres espèces intéressantes

Outre les trois grandes familles, d'autres plantes se distinguent par leurs spécificités :

• Le sarrasin (Polygonacée) : Plante peu exigeante qui s'adapte à tous types de sols même pauvres et à tous types de climats. Son intérêt majeur est de nettoyer le sol des « mauvaises herbes » et d'aérer les sols en profondeur. Sa floraison est blanche et mellifère. Semis à la volée en mélange avec du sable ou du terreau (levée en 10 jours).
• Les épinards : Ils permettent d’assurer une excellente couverture du sol au printemps.
• La phacélie (Hydrophyllacée) : Plante à fleurs mauves, très mellifère et attractive pour les insectes pollinisateurs. Ses racines fines et très ramifiées sont excellentes pour décompacter les sols légers à moyens. Elle offre une très belle floraison 8 à 10 semaines après le semis.
• Le triticale : Hybride Blé & Seigle, il résiste bien aux conditions hydromorphes et possède un système racinaire fasciculé puissant, précurseur d'acides humiques.
• Le souci : Peut également être utilisé.

Choisir l'engrais vert adapté à son potager

Le choix de l'engrais vert dépend de plusieurs facteurs : l'état du sol, l'objectif recherché et la culture suivante.

En fonction de l'état du sol

• Sol tassé en surface : Privilégier les engrais verts à racines traçantes (ou fasciculées / très ramifiées) pour aérer les premiers centimètres du sol et améliorer la structure superficielle. Exemples : ray-grass, seigle, phacélie, trèfles, sarrasin.
• Sol tassé en profondeur : Opter pour des engrais verts à racines pivotantes. Leur pivot puissant descend en profondeur, permettant d'aérer la terre, améliorer l’infiltration de l’eau et mobiliser les nutriments cachés dans les couches profondes. Exemples : féverole, luzerne, radis fourrager, moutarde brune, tournesol, pois fourrager, sainfoin.

• Sol envahi de « mauvaises herbes » : Choisir un engrais vert à croissance rapide qui formera un tapis végétal dense et étouffera les plantes indésirables. Exemples : sarrasin, moutarde (blanche ou brune).
• Sol plutôt pauvre : Sélectionner un mélange d’espèces à forte production de masse végétale (pour fertiliser la terre en se décomposant) et de légumineuses (pour fixer l’azote atmosphérique).

En fonction de la culture suivante

La sélection des engrais verts ne doit pas se limiter à l’état du sol ; il est essentiel de penser à la culture qui suivra. Chaque légume a des besoins spécifiques en nutriments, et certaines familles végétales ne doivent pas se succéder directement pour éviter l’épuisement du sol ou la propagation de maladies.

• Légumes gourmands (tomates, poivrons, courgettes, aubergines, poireaux) : Avant ces cultures exigeantes en azote et en eau, privilégiez des mélanges d’engrais verts qui produisent une grande biomasse et contiennent des légumineuses fixant l’azote. Exemples : mélange seigle/vesce ou phacélie/trèfle.
• Rotation des cultures : Il est crucial de ne pas cultiver un engrais vert après ou avant une culture appartenant à la même famille botanique. Par exemple, la moutarde (Brassicacée) ne doit pas précéder ou suivre une culture de choux. En revanche, un engrais vert légumineux est conseillé avant un légume dont les besoins en azote sont importants.

En fonction de la saison de semis

Les engrais verts sont regroupés en trois catégories selon leur période de semis :

• Semis d'hiver (septembre-octobre) : Espèces non gélives qui occupent le sol durant l'hiver et créent une forte biomasse au printemps suivant. Exemple : vesce d'hiver + seigle. Ce couvert végétal assurera une couverture efficace du sol pendant tout l'hiver et fournira une importante masse végétale bénéfique aux cultures exigeantes (légumes fruits) qui seront mises en place en fin de printemps.
• Semis de printemps (mai-juillet) : Espèces qui ont besoin de chaleur pour se développer, semées après les épisodes de gel. Exemple : épinards pour les parcelles destinées aux cultures d'été.
• Semis d'été (août-septembre) : Espèces généralement gélives, semées en fin d'été pour créer une biomasse avant l'hiver. Exemples : mélange vesce/avoine, sarrasin, moutarde, colza. Après une culture de légumineuses, on sèmera de préférence du sarrasin ou une crucifère (moutarde ou colza).

Pratiques de semis et d'implantation

Pour maximiser l'efficacité des engrais verts, il est essentiel de bien maîtriser les techniques de semis et d'implantation.

Préparation du sol

Pour les semences fines et les graminées, une préparation très fine du sol est impérative afin de créer de bonnes conditions de germination. Les sols très compacts peuvent s’aérer à l’aide d’une sous-soleuse et/ou d’un cultivateur à herse rotative.

Densité de semis

• Généralités : Semer à la volée en mélange avec du sable ou du terreau pour une répartition homogène des graines.
• Quantités indicatives : Le semis de 0,5 à 1 g/m2 de seigle suffit largement. Le semis de moutarde ou phacélie se fait à 2 à 3 g/m2. Pour la vesce, comptez 10 à 15 g/m2.

Associations d'espèces et mélanges

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. Un mélange permettra une meilleure couverture et un travail des racines à différentes profondeurs du sol.

• Avantages des mélanges :
  • Diversité des racines : Permet une structuration du sol sur plusieurs horizons (racines pivotantes et traçantes).
  • Diversité botanique : Apporte une variété de matières organiques digestibles pour la vie du sol.
  • Optimisation des nutriments : Un mélange de légumineuse (fixatrice d'azote) et de céréale (productrice de biomasse) est souvent idéal. Par exemple, un mélange de vesce velue et de seigle fournira un couvert végétal dense, riche en azote et facile à incorporer au sol.
• Exemples de mélanges :
  • Printemps : Vesce (1 kg) + avoine (800 g) ; Pois (1,2 kg) + avoine (800 g) ; Vesce (600 g) + pois (700 g) + avoine (700 g). Ces mélanges sont à semer début mars pour une végétation importante avant les cultures d'hiver.
  • Été : Mélange vesce (1 kg) + avoine (800 g) ; Sarrasin (800 g) ; Moutarde (150 g) ; Colza (200 g).

Gestion et destruction des engrais verts

La bonne conduite de la culture de l’engrais vert est cruciale pour garantir son effet positif sur la culture suivante, et cela est d’autant plus vrai concernant sa destruction.

Le moment idéal pour détruire l'engrais vert

Les engrais verts se fauchent en début de floraison (masse organique à son maximum) et donc avant la formation des graines (pour éviter les pertes de nutriments et le risque de propagation). Pour un couvert d'hiver de seigle, vesce et féverole, l'idéal est de détruire l’engrais vert en début de floraison ou au stade grain laiteux (autour d'avril-mai), car c'est souvent à ce stade que la plante est la plus équilibrée en éléments nutritifs (C/N), ce qui permet une bonne décomposition et limite les faims d'azote.

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). Détruire un engrais vert jeune réduirait considérablement les bénéfices et ne permettrait pas de rééquilibrer le rapport sucres/cellulose + lignine/azote.

Techniques de destruction

Deux possibilités s'offrent au jardinier :

1. Préparation immédiate du sol pour une culture : Fauchez ou arrachez le couvert végétal. Enlevez-le pour le mettre au compost (ou comme mulch sur une parcelle non ensemencée immédiatement). Il est impératif d’enlever toute végétation afin d’éviter le phénomène de faim d’azote (concurrence des besoins en azote pour la décomposition des matières organiques et les besoins en azote des plantes cultivées). Préparez ensuite la terre pour semer ou planter.
2. La parcelle ne sera pas « exploitée » immédiatement : Après l’avoir fauché, vous pouvez laisser l’engrais vert sur place, comme mulch, ou le broyer pour l’incorporer en surface (avec une Grelinette ou un cultivateur). Deux ou trois semaines après, les végétaux fauchés auront amorcé leur décomposition et vous pourrez, après avoir ameubli le sol, mettre en place la culture souhaitée. Le broyage permet d’accélérer la décomposition.

Le roulage en viticulture

En viticulture, le roulage offre plusieurs avantages : il permet de réduire la consommation d’eau, prévient l’érosion, et la masse verte aplatie continue d’assurer l’habitat et la nourriture pour les insectes. Lors de l’action de roulage, les tiges se plient, coupant la circulation de la sève et réduisant ainsi la consommation d’eau. Les tiges ne sont pas détruites, mais forment un paillis vivant. La masse des plantes reste sur le sol pour le protéger du séchage et de l’évaporation, donc de l’érosion. Les racines restent actives et fournissent de l’air et des nutriments. Cette technique maintient une faune riche ainsi qu’une microflore abondante. La floraison des plantes roulées sur le vignoble continue à former un habitat pour les insectes bénéfiques.

Comprendre la décomposition des matières organiques et le rôle des produits transitoires

Lorsqu'un couvert végétal est détruit et que ses résidus entrent en contact avec un sol vivant, aéré, suffisamment chaud et humide, une série de transformations commence.

Les deux phases de décomposition

1. Phase initiale (décomposition rapide) : 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"), fournissant de l'énergie. Un important dégagement de chaleur, gaz carbonique et d'eau est observable. L'abondance des micro-organismes est alors très élevée. Les produits issus de cette phase, ainsi que les décomposeurs vivants ou morts, constituent ce qu'on appelle les "produits transitoires". Ils sont ainsi nommés car ils sont sous une forme transitoire entre les matières organiques fraîches et l'humus, subsistant peu de temps (quelques mois tout au plus).
2. Phase d'humification (décomposition lente) : 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 & tiges sèches) puis la lignine (bois) sont "digérées". Cette phase correspond à l'apparition de l'humus, formé de longues molécules dites "polymérisées", provenant de la réunion de molécules plus petites issues des produits transitoires. L'humus est une matière organique stable et essentielle à la fertilité du sol.

L'importance des produits transitoires

Les produits transitoires représentent une masse importante et variée d'éléments nutritifs pour les plantes. Si ces éléments sont libérés alors que le sol est nu, une partie d'entre eux risque d'être perdue par lixiviation dans le sol et "évaporation" dans l'air. À l'inverse, sur un sol sans produits transitoires, les cultures doivent trouver leur nourriture dans les "réserves" du garde-manger (l'humus) ou dans les apports externes.

De plus, la libération des produits transitoires est concomitante d'une prolifération microbienne qui joue un rôle positif sur la structure du sol. Des substances organiques telles que des hormones, vitamines et amino-acides, présentes dans les produits transitoires, aident les plantes à se maintenir en bonne santé, à résister aux maladies et aux parasites.

Les engrais verts et les paillages sont d'excellents leviers pour maintenir un stock permanent de produits transitoires, assurant ainsi une production végétale élevée, même sans intervention humaine.

Le rapport Carbone/Azote (C/N)

Le rapport Carbone/Azote (C/N) est un indicateur clé dans la décomposition des matières organiques.

• Matières organiques fraîches : Le rapport C/N est faible (30 ou 40) si les tissus sont jeunes, ou plus élevé (de l'ordre de 100) s'ils sont âgés.
• Décomposition : 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).
• Humus : Le rapport C/N de l'humus est proche de 10.

Les matériaux à C/N élevé, comme la paille, doivent "perdre" beaucoup de carbone et/ou prélever beaucoup d'azote pour atteindre un C/N identique à l'humus. Cela peut être problématique si l'azote est prélevé dans le sol au détriment des cultures. Cependant, cela devient un avantage si cet azote provient d'une source gratuite (fixation atmosphérique par exemple) et est ensuite stocké dans le sol, l'enrichissant sans frais.

L'assolement, une pratique complémentaire aux engrais verts

L'assolement, ou rotation des cultures, est une technique agricole qui consiste à faire se succéder différentes cultures sur une même parcelle au fil des années. Il est essentiel en agriculture biologique pour maintenir la fertilité du sol, prévenir les maladies et les ravageurs.

Principes de l'assolement

La rotation des cultures consiste à ne jamais cultiver deux années de suite des légumes de la même catégorie, ni un légume d'une même famille. Par exemple, une parcelle dédiée à une culture de pommes de terre une année ne devrait pas recevoir des tomates l'année suivante, car ces deux espèces appartiennent à la famille des Solanacées et ont des besoins similaires, ce qui épuiserait le sol et favoriserait les mêmes maladies.

L'assolement triennal et quadriennal

Traditionnellement, l'assolement se pratique sur 3 ou 4 années.

• Assolement triennal : Le principe de l'assolement triennal implique une alternance de cultures sur trois ans.
• Assolement sur 4 années : C'est une méthode efficace pour maintenir l'équilibre du sol. Divisez votre potager en 4 carrés et faites varier les cultures chaque année, un carré restant réservé aux engrais verts. Une rotation possible pourrait être :
  • 1ère année : Engrais vert, moutarde ou phacélie, puis plantation de pommes de terre sur toute la surface pour nettoyer la terre.
  • 4ème année : On recommence comme la 1ère année.

Catégories de légumes et leurs besoins

Pour une rotation efficace, il est utile de regrouper les légumes par familles ou par leurs besoins.

• Légumes racines (Catégorie 1) :
  • Espèces : Betterave rouge, carotte, céleri-rave, chou-rave, radis, navet, oignon, panais, persil tubéreux, scorsonère, salsifis, topinambour, raifort, rutabaga, radis, radis chinois.
  • Besoins : Terre légère, humifère et peu argileuse, sans humidité stagnante et un emplacement ensoleillé.
  • Engrais verts associés : Colza et moutarde blanche.
• Légumes feuilles (Catégorie 2) :
  • Espèces : Arroche, bette ou poirée, betterave rouge, chénopode, chou chinois, épinard, laitue, mâche, roquette, valériane.
  • Besoins : Sol fertile, riche en humus et en humidité constante.
• Légumes fruits (Catégorie 3) :
  • Espèces : Aubergine, physalis, piment, poivron, pomme de terre, tomate, chayotte, citrouille, concombre, cornichon, courge, courgette, melon, pastèque.
  • Besoins : Sol léger, profonde, humifère, siliceuse, riche, fraîche et bien travaillé. Ces légumes se plaisent dans toute bonne terre de jardin pas trop lourde et de chaleur.
• Légumes qui restent en place plusieurs années (à planter en pourtour du potager) :
  • Espèces : Fraisier, poireau perpétuel, rhubarbe. La tomate est annuelle mais se repique tous les ans également au même endroit.
  • Besoins : Mêmes besoins que les légumes gourmands en azote et en eau.
• Herbes aromatiques (indispensables même sans potager) :
  • Espèces : Aneth, basilic, cerfeuil, ciboulette, coriandre, estragon, fenouil, livèche, mélisse, menthe, mitsuba (persil japonais), népéta, origan, panais, persil, romarin, sarriette, sauge, serpolet, thym.
  • Besoins : Aiment un sol frais, léger, ni trop acide, ni trop calcaire.
• Autres cultures :
  • Papaver somniferum var. nigrum (pavot somnifère, pavot noir ou oeillette) : Plante à fleurs de couleur mauve. L'huile d'oeillette est extraite des graines. On peut faire des confitures d'oeillette. Le latex séché des capsules non fleuries du pavot somnifère blanc donne l'opium (Papaver somniferum var.).
  • Scorsonère, souci, topinambour, salsifis, tournesol, yacón.

Avantages de l'assolement

• Fertilité du sol : Évite l'épuisement de certains nutriments et favorise l'apport équilibré de matière organique.
• Contrôle des maladies et ravageurs : Rompt les cycles de vie des nuisibles et des pathogènes spécifiques à certaines cultures.
• Structure du sol : L'alternance de cultures avec des systèmes racinaires différents améliore la structure du sol.
• Besoins en eau et en azote : Permet une meilleure gestion des ressources en eau et en azote, en alternant les cultures gourmandes avec des cultures moins exigeantes ou fixatrices d'azote.

En hiver, il est crucial de penser ou repenser à son plan de potager, car la planification de l'assolement est une étape clé pour assurer la réussite des cultures futures. Si vous débutez un potager, il est conseillé de ne pas voir trop grand et de commencer avec un premier jardin simple, en intégrant progressivement les principes de l'assolement et des engrais verts.

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