La Fertilisation des Sols Sains : Une Approche Globale pour une Agriculture Durable

Les sols sont la base de toute vie sur Terre, essentiels non seulement pour les populations humaines, mais aussi du point de vue climatique et environnemental. La fertilité des sols, qui se décline en trois composantes - chimique, physique et biologique - est un facteur déterminant pour la croissance des plantes, la biodiversité et la régulation du climat. Une gestion appropriée des sols est donc indispensable, passant par des pratiques d’agriculture durable, une gestion adaptée des zones urbaines et la restauration des écosystèmes naturels.

1. Définitions et Cadre Réglementaire des Matières Fertilisantes

Les « matières fertilisantes » désignent un ensemble de produits dont l'objectif est d'assurer ou d'améliorer la nutrition des végétaux, ou encore d'enrichir les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Les engrais, en particulier, sont conçus pour apporter aux plantes des éléments directement utiles à leur nutrition.

Mise sur le marché et utilisation des matières fertilisantes

La mise sur le marché et l'utilisation des matières fertilisantes, des adjuvants pour matières fertilisantes et des supports de culture sont encadrées par une réglementation stricte, dont le Décret n°80-478 du 16 juin 1980 modifié est une pièce maîtresse.

Procédures d'autorisation de mise sur le marché (AMM)

En France, pour qu'un produit de ce type soit mis sur le marché, le demandeur doit déposer un dossier auprès de la Direction des AMM de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES). Cette agence est chargée de l’instruction et de l’évaluation de la demande. L’autorisation de mise sur le marché est délivrée par l’ANSES uniquement après une évaluation qui atteste, dans les conditions d’emploi prescrites, de l’absence d’effet nocif sur la santé humaine, la santé animale et sur l’environnement. De plus, son efficacité doit être prouvée, selon les cas, à l’égard des végétaux et produits végétaux ou des sols (article L. 255-2 du code rural et de la pêche maritime). Les procédures détaillées sont consultables dans les articles R. 255-1 et suivants.

Dérogations et permis spécifiques

Par dérogation à l’article L. 255-2 du code rural et de la pêche maritime, la détention en vue de la vente, la mise en vente, la distribution à titre gratuit ou l’utilisation, sur le territoire national, d’un de ces produits provenant d’un État membre de l’Union européenne, sur le territoire duquel il est légalement mis sur le marché, n’est subordonnée qu’à l’obtention d’un permis si ce produit est identique à un produit dit “de référence” bénéficiant déjà d’une autorisation de mise sur le marché en France. Ce permis est délivré selon les conditions fixées par l’article L. 255-7 du code rural et de la pêche maritime.

La distribution ou l’utilisation à des fins d’expérimentation d’une matière fertilisante, d’un adjuvant pour matières fertilisantes ou d’un support de culture est également subordonnée à l’obtention d’un permis d’expérimentation. Pour l’ensemble de ces cas particuliers, il convient de se reporter aux articles R. 255-3 à R. 255-8.

Produits dispensés d'obligations

Sont dispensées des obligations prévues aux articles L. 255-1 à L. 255-11 les substances naturelles à usage biostimulant autorisées conformément à la procédure particulière prévue à la dernière phrase du deuxième alinéa de l’article L. 255-5 du code rural et de la pêche maritime, ainsi que les déchets, résidus ou effluents issus des installations définies aux articles L. 214-1 et L. 511-1 du code de l’environnement. Les normes d’application obligatoire sont consultables sur le site de l'AFNOR.

Mesures de surveillance, d’urgence, contrôles et sanctions

La réglementation prévoit également des mesures de surveillance des effets et de l’efficacité des produits (Section 3), des mesures d’urgence (Section 4), ainsi que des contrôles et des sanctions en cas de non-respect (Section 5).

2. Les Différents Types de Sols et leurs Caractéristiques

Comprendre les différents types de sols est fondamental pour une fertilisation efficace et durable. Qu’ils soient sablonneux, argileux ou limoneux, ces précieux réservoirs de biodiversité jouent un rôle crucial dans la filtration et le stockage de l’eau, la nutrition des plantes ou encore pour le stockage du carbone.

Sols sablonneux

Les sols sablonneux se distinguent par leur texture granulaire et leur capacité de drainage rapide. Cette perméabilité peut être à la fois un avantage et un défi. Elle permet un drainage efficace, mais nécessite alors une irrigation et une fertilisation fréquentes pour maintenir le sol en bonne santé. Leur capacité à se réchauffer rapidement au printemps en fait des sols propices aux cultures précoces, comme les légumes à croissance rapide ou encore pour les légumes racines comme les carottes. En agriculture, les sols sablonneux peuvent être améliorés par l’ajout de matière organique pour augmenter leur capacité de rétention d’eau et de nutriments.

Sols argileux

Les sols argileux se caractérisent par leur texture fine et leur forte capacité de rétention d’eau et de nutriments. Cette texture rend le sol argileux difficile à travailler et nécessite souvent une gestion spécifique pour améliorer sa structure et sa perméabilité. Cependant, une mauvaise gestion peut entraîner des problèmes tels que la compaction du sol, qui limite la circulation de l’air et des racines des plantes, ainsi que le drainage excessif en période de pluie. Des techniques telles que le labour profond, l’ajout de matière organique et l’utilisation de cultures de couverture aident à réduire la compaction, à augmenter la perméabilité du sol et à favoriser une meilleure santé des plantes.

Sols limoneux

Les sols limoneux sont un mélange équilibré de sable, d’argile et de matière organique, offrant une texture douce et friable qui retient bien l’eau tout en permettant un bon drainage. Les sols limoneux sont couramment trouvés dans les régions agricoles où ils soutiennent la croissance de cultures commerciales et vivrières. Cela en fait un choix populaire parmi les agriculteurs pour leur productivité et leur facilité de gestion. En agriculture durable, la gestion des sols limoneux vise à maintenir leur structure optimale en évitant la compaction excessive et en augmentant la matière organique par des pratiques telles que la couverture végétale et la rotation des cultures.

3. L'Importance Cruciale des Sols Sains

Les sols en bonne santé sont des écosystèmes complexes et dynamiques, véritables poumons de notre planète. Ils jouent un rôle irremplaçable dans le développement des plantes, la filtration de l'eau, le stockage du carbone et la dégradation des polluants.

Soutien à la croissance des plantes

Les sols en bonne santé jouent un rôle crucial dans le développement des plantes, qu’il s’agisse de cultures alimentaires, d’espèces ornementales ou de la biodiversité naturelle. Ils fournissent une source abondante de nutriments essentiels tels que l’azote, le phosphore, le potassium, ainsi que d’autres minéraux indispensables comme le calcium et le magnésium. Ces éléments sont fondamentaux pour la photosynthèse et la résistance aux maladies des plantes. Bactéries, champignons et vers de terre décomposent la matière organique, libérant des nutriments et favorisant une activité biologique essentielle pour la santé des plantes. Parallèlement, les sols en bonne santé régulent les conditions physiques et chimiques indispensables à une croissance optimale des plantes, incluant un bon drainage, une aération adéquate des racines et un pH adapté aux différentes cultures.

Filtration et stockage de l'eau

La structure poreuse d’un sol sain permet à l’eau de pluie de s’infiltrer profondément dans le sous-sol, rechargeant ainsi les nappes phréatiques cruciales pour l’approvisionnement en eau potable et l’irrigation agricole. Cette capacité de filtration est d'autant plus importante qu'elle contribue à la purification naturelle de l'eau, en retenant les particules et les polluants.

Régulation du climat et stockage du carbone

Les sols sont cruciaux en tant que réservoirs de carbone sur notre planète. La matière organique des sols, principalement composée de carbone, joue un rôle vital. Elle est décomposée par les micro-organismes du sol, formant des humus et des composés stables qui stockent le carbone pendant de longues périodes. Cette capacité de stockage est essentielle pour réguler le CO2 atmosphérique et atténuer les effets du changement climatique. Les micro-organismes, comme les bactéries et les champignons, décomposent la matière organique en formes stables comme les humus, qui peuvent persister pendant des décennies, voire des siècles.

Dégradation des polluants

Les bactéries, champignons et autres organismes du sol décomposent les matières organiques et les polluants, transformant les composés toxiques en formes moins nocives. Cette fonction de dépollution naturelle est fondamentale pour maintenir la qualité de l'environnement et la sécurité alimentaire.

4. Stratégies pour Améliorer la Fertilité des Sols

Avant de rechercher des solutions pour améliorer l’état de son sol, il est important de faire au préalable un diagnostic de sa fertilité. Celle-ci se décline en trois composantes : fertilité chimique, physique et biologique. La fertilité physique fait référence à l’état de la structure du sol, notamment sa porosité. Un sol tassé est défavorable car il va réduire la quantité d’eau disponible pour la culture et aussi l’accès aux éléments minéraux. Et la fertilité biologique correspond aux services rendus par l’abondance, l’activité et la diversité des organismes du sol qui sont indispensables à son fonctionnement. Cependant, il y a encore peu de références sur la relation entre la quantité de bactéries, champignons, vers de terre… et le rendement des cultures, en cause, la complexité des interactions entre toutes ces espèces.

L’analyse de terre permet une assez bonne maîtrise de la fertilité chimique grâce aux référentiels COMIFER associés et la connaissance des fertilisants (engrais minéraux, produits résiduaires organiques…). Aujourd’hui, l’analyse de terre est bien reconnue, ce qui est positif ! Dans certains systèmes, il est un peu plus compliqué de maintenir une bonne fertilité physique à cause de l’augmentation de la taille, et donc du poids, du matériel. Au niveau de la fertilité biologique, les pratiques d’apport de matière organique sont connues pour avoir un effet positif : restitution des résidus de cultures, PRO, couverts végétaux… Le niveau de réponse n’est cependant pas universel car le pédoclimat a un effet prépondérant sur les organismes du sol.

L'utilisation de compost

L’utilisation de compost est une méthode essentielle pour améliorer la santé des sols tout en réduisant les déchets organiques. Incorporer régulièrement du compost dans les sols permet également de dynamiser l’activité biologique des micro-organismes du sol, ce qui contribue à décomposer les matières organiques et à libérer des nutriments pour les plantes. Sur le plan environnemental, l’utilisation de compost permet de réduire la quantité de déchets organiques envoyés aux décharges, contribuant ainsi à la gestion durable des déchets et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES).

L'intégration des micro-champignons

Les micro-champignons, également connus sous le nom de champignons mycorhiziens, sont des organismes symbiotiques présents dans le sol. Ils forment des associations mutualistes avec les racines des plantes, échangeant des nutriments avec elles. Pour intégrer les micro-champignons dans les sols, il est essentiel d’inoculer les cultures avec des spores de champignons mycorhiziens adaptés au type de sol et aux cultures cultivées.

L'apport de fumier

Le fumier est un amendement organique riche en matière organique décomposée provenant des déjections animales, telles que celles des vaches, des moutons ou des volailles. En intégrant régulièrement du fumier dans les sols, on améliore leur structure physique, leur capacité de rétention d’eau et leur aération, favorisant ainsi la croissance des racines et des micro-organismes bénéfiques. Ceci augmente la fertilité du sol à long terme en améliorant sa capacité à fournir des nutriments aux plantes de manière plus durable que les engrais chimiques.

5. Optimiser la Fertilisation pour Maximiser les Rendements et Préserver l’Environnement

Comment optimiser sa fertilisation de façon à maximiser ses rendements, à moindre coût, tout en préservant l’environnement ? Dans le cadre du projet européen NUTRI-CHECK NET, un consortium d’agronomes, d’économistes et de décisionnaires européens réunis en ateliers ont identifié vingt « bonnes pratiques » pour atteindre ce triple objectif. Certaines sont connues, d’autres traduisent une prise en compte plus dynamique de la fertilisation.

Un plan de fertilisation bâti sur du solide

Au-delà du réglementaire plan prévisionnel de fumure, le plan de fertilisation, plus global, est le pilier de toute stratégie de nutrition des cultures. Il prend en compte de nombreuses informations, à collecter et à mettre à jour régulièrement.

1. Diagnostiquer régulièrement la fertilité de ses sols : C’est la garantie qu’une modification graduelle de cette fertilité sera détectée. Une analyse physico-chimique de terre des parcelles, tous les 4 à 5 ans, identifiera les nutriments dont la disponibilité dans le sol est insuffisante ou nécessite d’être entretenue. Pour l’analyse, échantillonner le sol aux stades cruciaux des cultures.
2. Comprendre les types d’engrais et leur mode d’action : Les besoins en nutriments d’une culture varient fortement au fil de sa croissance. Appliquer un type d’engrais mal adapté à un stade donné diminue l’efficience d’utilisation des nutriments par la plante - parce que sa vitesse de libération est trop lente ou trop rapide, ou parce que dans le contexte de la saison, il sera davantage soumis au lessivage ou à la volatilisation.
3. Estimer les besoins du moment : Chaque culture a des besoins en nutriments spécifiques, qui varient selon son stade de développement et sont à ajuster selon le rendement visé. Pour le blé, par exemple, les OAD (Outils d'Aide à la Décision) incluant les modèles FERTI-ADAPT CHN et APPI-N s’appuient sur l’indice de nutrition azotée pour ajuster la fertilisation au besoin du moment.
4. Connaître la composition de ses fertilisants organiques : Une analyse par un laboratoire certifié de ses engrais organiques établira leur composition précise en macronutriments (N, P, K), nutriments secondaires (S, Ca, Mg), et micronutriments (Zn, Cu, Mn, B). À savoir : les engrais organiques contenant un taux élevé de carbone (rapport C/N supérieur à 30) minéralisent lentement, ceux dont le C/N est inférieur à 20 minéralisent plus vite ; le plan d’application de ces fertilisants doit en tenir compte. L’outil gratuit « Fertiliser avec les produits organiques » accompagne dans le choix des produits.
5. Tenir compte des fournitures en nutriments par le système : Apports de fumier au cours de la rotation, résidus du précédent, couverts d’interculture enfouis… Tous ces apports organiques libèrent des nutriments lors de leur dégradation, dont la quantité doit être estimée et intégrée au plan de fertilisation. Un couvert à base de trèfle, par exemple, fournit de 50 à 80 kg/ha d’azote à la culture suivante. La méthode MERCI calcule ces apports, tandis que les OAD labellisées Prev’N sont paramétrés pour en tenir compte.
6. Quantifier les nutriments dans l’eau d’irrigation : Dans certaines régions comme la Charente-Maritime, l’eau d’irrigation est naturellement riche en nutriments dissous qui peuvent contribuer substantiellement à la fertilisation (de l’ordre de 50 kg N/ha pour une eau contenant plus de 25 mg/l de nitrates). Mieux vaut analyser l’eau d’irrigation, puis soustraire du plan de fertilisation les nutriments fournis par un nombre moyen de tours d’eau.
7. Calibrer les buses et les épandeurs d’engrais et de fumier : Leur calibration est essentielle, notamment en cas d’usure ou de changement de type d’engrais, afin d’appliquer une dose correcte et uniforme : une heure de calibration peut économiser des centaines d’euros et garantit la conformité réglementaire. Certains épandeurs disposent de systèmes électroniques embarqués pour un ajustement automatique.
8. Respecter la réglementation en vigueur : La réglementation environnementale implique le respect des périodes d’interdiction d’épandage, l’enregistrement des pratiques et la comptabilisation de tous les apports (engrais minéraux, organiques, irrigation, reliquats), la couverture des sols, et l’équilibre de la fertilisation.

Un plan ajusté aux réalités de la campagne

Le plan de fertilisation doit être ajusté à l’état réel des cultures, qui dépend de nombreux facteurs variables - en premier lieu, la fertilité du sol et la météo.

9. Observer ses cultures : Des observations au champ en cours de campagne (visuelles, mesures par capteurs) établiront l’état réel de la culture, qui a peut-être subi des aléas climatiques ou des attaques de bioagresseurs, ce qui modifie sa capacité à absorber les nutriments. Ainsi, mieux vaut différer un apport d’azote si une plante subit un stress hydrique, car elle ne le valorisera pas correctement.
10. Examiner la santé du sol : Quand le sol est compacté, saturé d’eau ou desséché, la croissance des racines, et donc l’absorption des nutriments, sont amoindries. À l’aide d’une bêche ou d’un pénétromètre, diagnostiquer la fertilité physique du sol aux stades-clés de la croissance de la culture : sa structure et son humidité, la profondeur de pénétration des racines, etc. Si des facteurs limitants sont détectés, prendre les mesures appropriées : décompactage, implantation de couverts, apport de matière organique…
11. S’appuyer sur les prévisions météo : La météo est sans doute la variable qui affecte le plus l’efficience de la fertilisation. Apporter l’engrais si une pluie modérée (15 mm d’eau) est attendue dans les 10 jours suivants, mais éviter de fertiliser avant une grosse pluie, ou si le sol est saturé d’eau ou gelé. Pour un apport d’urée, de lisier ou de solution azotée, viser une période fraîche pour minimiser la volatilisation, à moins d’incorporer rapidement l’engrais au sol. Appliquer une urée juste avant une pluie légère plutôt que par un après-midi chaud évite ainsi de perdre 20 à 30 kg N/ha par volatilisation.
12. Effectuer l’apport au bon endroit : S’appuyer sur des équipements calibrés et des technologies comme le GPS, la modulation de dose ou l’injection ciblée, en respectant les recommandations propres à chaque culture et en tenant compte des conditions météo.
13. Fractionner les apports d’azote : Les cultures absorbent l’azote graduellement. Un apport trop massif à un stade trop précoce, c’est de l’engrais « gaspillé ». Par exemple, le rendement et la qualité du blé tendre sont améliorés en fractionnant l’azote minéral en trois, voire quatre apports : au tallage, à montaison et à la dernière feuille, voire au début de la floraison ; pour le maïs grain, réaliser un premier apport au semis, puis l’essentiel de l’apport au stade « 6-8 feuilles ».
14. Identifier les éventuels facteurs limitants avant tout nouvel apport : Une culture sous-nourrie ne doit pas automatiquement déclencher un apport d’engrais. La malnutrition peut avoir une autre cause qu’un sol carencé en nutriments - par exemple, une terre trop sèche ou au pH inadapté, des ravageurs, une compaction. Ces facteurs limitants doivent être identifiés et si possible éliminés avant une nouvelle fertilisation.
15. Documenter les apports et la réponse de la culture : Inclure les observations agronomiques, idéalement via des outils numériques intégrant les analyses de sol et les éventuelles mesures de capteurs ou de télédétection. Ces historiques permettent d’ajuster les stratégies, tout en constituant une base fiable pour les audits et certifications.

Un bilan pour améliorer son prochain plan

Un plan de fertilisation doit être évalué à la lumière de toutes les informations collectées au long de la campagne. L’objectif est d’identifier les causes du succès ou des échecs, et le cas échéant, d’y remédier autant que possible.

16. Analyser les teneurs en nutriments dans la culture : L’analyse des tissus des plantes en cours de campagne ainsi que des produits de la récolte fournit une preuve directe de l’efficience de la fertilisation. Collecter des échantillons représentatifs des feuilles, grains, fibres, tubercules ou ensilage, puis les faire analyser par un laboratoire. Ce seront autant de pistes pour identifier les causes d’une mauvaise nutrition, ou des déficiences cachées - par exemple, pourquoi le rendement en grain est bon mais le taux de protéines, insuffisant.
17. Documenter les variations de rendement : Les variations de rendement d’une parcelle à l’autre, voire au sein d’une parcelle, sont d’autres clés pour comprendre pourquoi la fertilisation a été moins efficace. Le rendement peut être mis en relation avec d’autres informations collectées : imagerie des parcelles en culture par drone ou satellite, cartes des sols… Leur analyse comparée permet d’identifier là où les fréquences d’apport ont été inappropriées, ou encore les zones à amender ou à drainer ; ainsi que, sur le long terme, les parcelles à bas rendement.
18. Calculer le bilan des nutriments et l’efficience d’utilisation des nutriments : Le bilan des nutriments compare les importations de nutriments (fertilisants minéraux et organiques, nutriments apportés par l’irrigation, dépôts atmosphériques) et les exportations (absorption par les cultures, pertes). L’efficience d’utilisation des nutriments mesure avec quelle efficacité la culture convertit les nutriments absorbés en rendement. Sans ces calculs, le risque est de sur- ou sous-fertiliser, ou de mésestimer les pertes par lixiviation et volatilisation.
19. Comparer avec les références de la région : Comparer ses propres résultats aux rendements de sa région est un moyen d’évaluer ses performances, d’identifier des voies d’améliorations ou de renforcer la pertinence de ses choix. Discuter avec ses voisins, consulter la presse agricole locale, les chambres d’agricultures, les organismes stockeurs et/ou les conseillers agricoles pour obtenir des références. Sans oublier de participer aux mises en commun de données via son CETA ou son GDA.
20. Collaborer à des recherches, partager ses données : La recherche agronomique a besoin de partenaires pour concevoir et tester de nouveaux modes de fertilisation, et de données harmonisées pour alimenter ses modèles. Participer à des groupes de réflexion d’agriculteurs ou à des essais fait aussi évoluer sa propre réflexion.

6. La Journée Mondiale des Sols : Un Engagement Global

Célébrée chaque 5 décembre, la journée mondiale des sols vise à sensibiliser et à promouvoir la gestion durable des ressources en sols. L’initiative a été officiellement adoptée par l’Assemblée générale des Nations Unies en 2013, soulignant son rôle de plate-forme mondiale pour sensibiliser sur les enjeux liés aux sols. La thématique de l’année 2024 est intitulée “Les données et informations sur les sols”, mettant en lumière l'importance capitale de la connaissance et du partage des données pour une meilleure gestion de cette ressource vitale.

Des acteurs majeurs comme Idverde, leader du paysagisme écoresponsable en France et en Europe, s’engagent quotidiennement pour préserver et améliorer la richesse, la fertilité et la bonne santé des sols. Avec plus de 30 ans d’expérience dans la création et l’entretien des espaces verts, idverde assure le bien-être des utilisateurs et la préservation de l’environnement dans chacune de ses activités, reconnaissant que maintenir la santé des sols est indispensable.

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