L'agriculture contemporaine, et plus particulièrement le maraîchage biologique diversifié, se trouve à une croisée des chemins. Ces systèmes de cultures se caractérisent par un nombre important d’espèces cultivées, par des opérations culturales nombreuses et chronophages (préparation du sol, plantation, désherbage, tuteurage, récoltes…), par une utilisation intensive des sols, et des besoins importants en eau et en nutriments. L’ensemble de ces facteurs met à mal la fertilité des sols (perte de matières organiques, dégradation de la structure du sol), la productivité des cultures et la viabilité des fermes, où la pénibilité du travail est souvent élevée.
Les fondements du Maraîchage sur Sol Vivant (MSV)
En réponse à ces problématiques, de plus en plus de maraîchers et de maraîchères mettent en place des pratiques où le sol est au cœur du système. Connues sous le terme de Maraîchage sur sol vivant (MSV), ces pratiques ont été adaptées de l’ACS pour répondre aux problématiques propres au maraîchage. Elles se basent sur trois principes agroécologiques : la réduction voire l’arrêt du travail du sol, la couverture permanente des sols (avec des paillages organiques et/ou plastiques et des couverts végétaux) et l’apport de matières organiques.
La mise en œuvre de ces pratiques vise à régénérer les sols dégradés, à les protéger contre la dessiccation et l’érosion, à en améliorer la fertilité et la capacité de production (en qualité et quantité), tout en limitant les besoins en eau, en intrants et en main-d’œuvre.
Diagnostics et transition : le rôle des collectifs
De nombreux producteurs désireux de mettre le sol au cœur de leurs systèmes de cultures se regroupent en collectifs (GIEE, 30 000, Dephy, groupes informels) pour avancer dans la mise en place de ces systèmes de culture grâce à la réalisation d’essais, ainsi qu’à des rencontres et formations. C’est dans ce cadre qu’un collectif, le GIEE Maraîchage sur sol vivant en Drôme-Ardèche, animé par l’Adaf (association pour le développement de l’agro-écologie et de l’agroforesterie), a vu le jour en 2019.
Les onze fermes membres du GIEE ont également participé au projet de recherche-action Cosagro, financé par la fondation de France, ce qui a permis de réaliser des diagnostics de sol en début et fin de projet. Ces diagnostics ont permis d’évaluer l’évolution des sols de parcelles en maraîchage diversifié, suivies en début et en fin de transition vers des pratiques de maraîchage sur sol vivant, soit à quatre ans d’intervalle.
5 tests simples pour évaluer la qualité des sols (slip, slake, thé, bêche, pot Barber)
Évolution de la fertilité organique
Les diagnostics comportaient une analyse de laboratoire (granulométrie, pH, statut organo-biologique) réalisée par le Célesta Lab et un test bêche réalisé avec la méthode EVS (évaluation visuelle des sols de Graham Shepherd). Entre dix et quinze prélèvements ont été réalisés sur chacune des dix parcelles, sur les 20 premiers centimètres du sol. Lorsqu’il y avait un paillage visible en surface du sol, le prélèvement était réalisé en dessous du paillage.
Les taux de matières organiques (MO) passent en moyenne de 4,5 % en 2019 à 5,2 % en 2023. Si on compare ces valeurs aux valeurs seuils définies par le Célesta Lab pour chaque type de sol en maraîchage, d’après leur base de données, on voit qu’en 2019, trois parcelles ont des taux de MO au-delà des seuils supérieurs et une parcelle a un taux de MO en dessous des seuils inférieurs. En 2023, sept analyses sont au-delà des seuils supérieurs et aucune n’est en dessous des seuils inférieurs.
L’augmentation des taux de MO est un des objectifs en MSV car c’est gage d’une bonne fertilité du sol : la MO du sol est directement liée à la structure et la porosité du sol, au stockage de carbone, à la capacité d’infiltration et de rétention de l’eau et des nutriments, à la fourniture en éléments minéraux, à la capacité de production du sol, et elle fournit le gîte et le couvert à la vie du sol. Les bilans humiques sont souvent largement positifs dans ces systèmes, en particulier pendant les premières années de transition.
Le déséquilibre entre MO libres et liées
Au-delà du taux de MO totale, ce qui importe c’est de savoir de quel type de MO il s’agit. Les matières organiques libres correspondent aux matières organiques fraîches du sol qui sont rapidement dégradées par la vie du sol. Elles sont riches en énergie et nourrissent la biomasse microbienne. Les matières organiques liées sont les matières organiques récalcitrantes car difficiles à dégrader par les organismes du sol. Elles participent à l’agrégation, à la porosité et à la structuration des sols, ainsi qu’au stockage des minéraux et du carbone sur le long terme.
Les analyses montrent une augmentation de la MO libre qui passe de 30 % de la MO totale en 2019 à 35 % en 2023, alors que les valeurs optimales définies par le Célesta Lab sont comprises entre 20 et 30 %. Cela signifie qu’il y a trop d’énergie pour nourrir la vie du sol (MO libre) par rapport à l’habitat disponible pour ces organismes (MO liée). Ce déséquilibre est une conséquence d’apports récents de matières organiques dans les sols. Si ce déséquilibre persiste, les producteurs devront donc préférer des apports de MO à Ismo élevé, pauvres en énergie (composts mûrs), qui vont fournir un gîte à la vie du sol plutôt que des apports de MO à Ismo faible riche en énergie (résidus de couverts, foin, paille, fumiers…).
Activité biologique et structure des sols
L’abondance en MO libre favorisée par des apports de matières organiques fermentescibles permet de bien nourrir et de multiplier la biomasse microbienne qui est abondante dans ces systèmes. En effet, la biomasse microbienne a augmenté dans la majorité des parcelles suivies, pour passer en moyenne de 600 mg/kg en 2019 à 635 mg/kg en 2023.
La structure visuelle des sols sur les 20-25 premiers centimètres du sol, mesurée avec la méthode EVS montre une légère tendance à l’amélioration de l’indicateur qui passe de 20,9 en moyenne en 2019 à 21,9 en 2023. L’amélioration visuelle de la structure est bien visible sur quatre des neuf parcelles évaluées : meilleure porosité du sol grâce à l’activité biologique intense qui crée des pores via les galeries et agrège les particules minérales entre elles.
En revanche, sur trois autres parcelles, la structure visuelle du sol se détériore. En effet, certains sols prennent en masse et l’arrêt du travail du sol ne permet pas de reprendre la structure du sol mécaniquement. Ces diagnostics de sol montrent l’importance de réaliser des analyses de sol complètes ainsi que des observations de la structure des sols avant la mise en place des pratiques de conservation du sol.
Diversification culturale en Champagne humide
En Champagne-Ardenne, l’agriculture est le principal usage des sols (60%). Les sols argileux imperméables de la Champagne humide, comme ceux situés au cœur du Parc naturel régional de la Forêt d’Orient, conditionnent fortement les pratiques. Par exemple, B. Patenôtre, céréalier en Champagne crayeuse, note que dans les 30% de son exploitation situés en Champagne humide, les conditions de sols posent des problèmes d’implantations pour les cultures de printemps.
Pour optimiser ces systèmes, la diversification est la clé. L'utilisation de cultures comme le sorgho, le soja ou la féverole, bien que complexe à mettre en œuvre, permet de mieux gérer les cycles de l'azote et la structure physique des sols. Le soja, par exemple, lorsqu'il est bien inoculé, permet une fixation symbiotique de l'azote atmosphérique, réduisant la dépendance aux engrais minéraux tout en laissant une structure de sol favorable après récolte.
Vers une gestion durable des paysages agricoles
L’étude menée par l’ADAF en 2024 sur l’impact du MSV confirme que la santé des sols augmente avec l’augmentation de la réduction du travail du sol, des apports de matières organiques et de la couverture du sol. Le système en MSV avec non-travail du sol présente des taux de carbone actif significativement supérieurs et une densité apparente réduite.
Le travail du sol, bien que courant en viticulture ou en grande culture pour la gestion de l'enherbement, présente des limites lors d'épisodes pluvieux intenses, accentuant l'érosion. L’enherbement des inter-rangs et des bordures de parcelles apparaît alors comme un allié précieux. Dans la zone de la Champagne humide, où le sous-sol argileux imperméable a historiquement favorisé la forêt marécageuse, l'intégration de ces pratiques de conservation du sol est essentielle pour maintenir la qualité de l'eau et assurer la résilience des systèmes agricoles face aux aléas climatiques. La modification d’un système de culture ne doit pas être prise à la légère, et il est conseillé de procéder par étapes, en commençant par un diagnostic rigoureux du sol.