L'agriculture moderne est constamment à la recherche de méthodes durables et efficaces pour améliorer la fertilité des sols tout en valorisant les ressources disponibles. L'utilisation des copeaux de bois, notamment ceux issus de l'entretien des haies, dans la production de fumier représente une voie prometteuse. Cette pratique non seulement offre une solution à la gestion des résidus ligneux, mais elle contribue également à enrichir les sols en matière organique et en nutriments essentiels, favorisant ainsi des systèmes de production plus résilients et écologiques.
Valorisation des copeaux de bois en agriculture : une approche durable
Afin de sensibiliser les agriculteurs sur les possibilités d’entretien des haies et de valorisation des copeaux qui peuvent en être issus, la Chambre d’agriculture de l’Isère a organisé une matinée d’échanges et de démonstration à Cornillon-en-Trièves. Cet événement a mis en lumière comment le bois peut être utilisé de multiples façons pour répondre à des demandes et à des besoins différents au sein des exploitations agricoles. L'une de ces applications est la production de litière pour le bétail, laquelle est ensuite transformée en fumier, créant ainsi un cycle vertueux de valorisation.
Le cas du Gaec du Petit Oriol, qui a été l’hôte de la matinée, illustre parfaitement cette démarche. Comme l'a expliqué Robinson Stieven, conseiller technique à la Chambre d’agriculture de l’Isère, « une parcelle de pins a été rouverte pour servir de pâture ». Philippe Gachet, qui broie du pin chez les particuliers pour ensuite le vendre localement comme bois de chauffage, s’est occupé de la parcelle du Gaec. L’objectif, selon lui, était ensuite d’utiliser le pin en tant que litière pour les vaches allaitantes de l’exploitation. Afin que rien ne se perde, l’exploitation a fait le choix de valoriser cette litière comme fumier pour les parcelles cultivées. Cette approche permet une gestion intégrée des ressources, transformant ce qui pourrait être un déchet en un intrant précieux pour le sol.
Les copeaux de bois comme litière animale : avantages pratiques
Le retour d’expérience du Gaec du Petit Oriol démontre le « pouvoir d’absorption des copeaux de bois en tant que litière », selon Jérémy Fanjat, co-dirigeant de l’exploitation. Ce dernier constate également que les vaches ne se blessent pas et qu’il n’y a ni boiterie, ni ingestion, ce qui est un avantage considérable pour le bien-être animal. Les copeaux ont été mis en place dans l’étable à la fin du mois de juin après avoir été laissés en tas pour qu’ils s’échauffent pendant deux à trois mois. Ils ont ensuite été retirés à la fin du mois de septembre et retournés comme du fumier pailleux.
L’avantage des copeaux de bois, pour l’agriculteur, est qu’ils ont « un bon taux de matière sèche et se compostent bien », même si la quantité de matière sèche dépend aussi du type de bois utilisé. La finesse du broyage initial est importante car elle permet la bonne dégradation de la matière. Selon Philippe Gachet, il est préférable d’avoir une plaquette de 2 à 3 cm, bien que le calibre soit un compromis à trouver. Pour une utilisation en litière, Robinson Stieven recommande de vérifier la bonne qualité d’absorption des copeaux. Il précise : « Quand ils font du jus, il faut les remuer. Ils ne chauffent pas, donc cela évite aussi les boiteries liées à la paille qui, elle, chauffe ». Ce point est crucial pour la santé des animaux et la qualité de la litière.
Impact des copeaux de bois compostés sur les propriétés chimiques du fumier et du sol
L'intégration des copeaux de bois dans le processus de compostage du fumier a des répercussions significatives sur ses propriétés chimiques, notamment en ce qui concerne l'acidité et la teneur en minéraux.
Acidité (pH)
Le conseiller explique que le pH remonte entre le moment où une matière première est fournie et où ce dernier devient un produit fini. « Laisser le tas s’échauffer permet aussi de faire remonter ce pH et de le neutraliser ». Cette étape est fondamentale pour la qualité finale du fumier. Un fumier issu de litière constituée à 100 % de plaquettes de noyers, par exemple, atteint un pH de 9, ce qui exclut les risques d’acidification des sols. Des analyses réalisées sur du fumier à destination de génisses et constitué à 80 % de plaquettes de haies et à 20 % de paille montrent un pH atteignant presque 9. Il est intéressant de noter que les plaquettes fraîches de pin atteignent quant à elles un pH de 5, soulignant l'importance du processus de compostage pour la neutralisation. Ce contrôle du pH est un atout majeur pour maintenir ou améliorer la santé des sols, en particulier dans les régions où l'acidification peut être un problème.
Minéraux et azote
En ce qui concerne les minéraux, des teneurs intéressantes peuvent être observées, notamment en azote. Il ressort de tests que le fumier en mélange et composté est celui qui contient le plus d’azote et qu’il est donc celui qui est le plus assimilable par le sol. C'est un facteur déterminant pour la croissance des plantes, l'azote étant un macronutriment essentiel. Il est en revanche moins adapté aux prairies, à moins d’être utilisé sur le long terme, et il convient de le mélanger au sol pour une meilleure efficacité. Cette spécificité d'application doit être prise en compte par les agriculteurs.
Préparation et épandage du fumier enrichi en copeaux
Les analyses de l’acidité et de la contenance en minéraux ont été réalisées pour faciliter le choix des copeaux de bois pour les agriculteurs souhaitant épandre leur litière. Ces informations sont cruciales pour optimiser l'utilisation du fumier et ses bénéfices pour le sol. En termes de granulométrie et de compostage, plus le tas est sec, plus il dure dans le temps. Il ne faut en effet pas que le tas colle, c’est pourquoi il est recommandé de l’émietter avant épandage. Cette préparation garantit une répartition homogène des nutriments et une meilleure incorporation dans le sol. L’entretien des haies et la transformation en copeaux pour la litière des déchets produits permet donc une valorisation intéressante du bois. D’autant plus que les coûts sont attractifs, en particulier dans un contexte de prix forts pratiqués pour la paille à destination des litières.
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Le rôle fondamental de la matière organique dans la fertilité du sol
Lorsque de la matière végétale et du fumier sont incorporés dans le sol, ils sont décomposés et partiellement transformés en humus. La matière organique du sol constitue la principale réserve d’éléments nutritifs pour les plantes hormis l’azote issu de la fixation symbiotique. L’humus assure plusieurs fonctions essentielles qui sont le pilier d'un sol sain et fertile.
Premièrement, il sert de réservoir d’éléments nutritifs, lesquels sont fournis aux plantes de manière homogène, contribuant à une bonne santé des cultures. Deuxièmement, l’humus augmente la capacité de rétention d’eau du sol, puisqu’il agit comme une éponge pouvant absorber et retenir jusqu’à 90 % de son poids en eau. Cette propriété est vitale pour la résilience des cultures face aux périodes de sécheresse et pour une utilisation efficiente de l'eau.
De plus, l'humus contribue à la formation d’agrégats stables comportant des particules d’argile, qui améliorent la structure du sol et augmentent, par conséquent, l’infiltration de l’eau, rendant ainsi le sol plus résistant à l’érosion. Une meilleure structure du sol favorise également la croissance des racines, leur permettant de s'étendre plus facilement et d'accéder à l'eau et aux nutriments.
L’humus améliore également la capacité d’échange cationique, qui influence la capacité du sol à retenir les nutriments et évite son acidification. Cette capacité est cruciale pour la disponibilité des nutriments pour les plantes. Enfin, il accroît l’activité biologique du sol, améliorant ainsi la mobilité des éléments nutritifs issus de sources biologiques et minérales et la décomposition des substances toxiques. L’humus favorise la colonisation mycorhizienne, améliorant ainsi l’approvisionnement en phosphore. En outre, le compost peut tuer les pathogènes transmis par le sol une fois épandu, ajoutant une couche de protection phytosanitaire.
En agriculture biologique, la nutrition des plantes repose sur une bonne gestion de l’humus. Pour bien gérer la matière organique du sol, il faut disposer de connaissances de base sur sa dynamique. En combinaison avec l’humidité et la température élevée, l’aération du sol crée des conditions favorables aux organismes du sol et accroît l’activité biologique, augmentant ainsi la décomposition de la matière organique dans le sol. Dans des conditions sèches et fraîches, l’activité biologique du sol est fortement réduite, ce qui conduit à un ralentissement ou même à un arrêt des processus de transformation. La gestion de la teneur en matière organique du sol et de la nutrition des plantes implique de savoir quand et comment gérer la température, l’oxygène et les conditions d’humidité du sol et interférer (ou ne pas interférer) pour stimuler ou réduire la décomposition ou la formation de la matière organique du sol.
Selon les estimations, il faut 8,5 tonnes de biomasse par hectare et par an dans les climats tropicaux humides, 4 tonnes dans les climats subhumides et 2 tonnes dans les climats semi-arides pour maintenir la teneur en carbone du sol à 2, 1 et 0,5 %, respectivement. Ces chiffres soulignent l'importance d'un apport régulier et suffisant de matière organique.
Sources et gestion de la matière organique pour enrichir les sols
L'enrichissement des sols en matière organique peut être réalisé par diverses méthodes, allant de l'utilisation d'engrais verts à l'intégration de divers résidus agricoles et sous-produits.
Engrais verts et couverts végétaux
Les engrais verts, principalement des légumineuses, sont cultivés pour la quantité de biomasse qu’ils produisent. On les coupe avant qu’ils ne fleurissent et on les incorpore au sol. Les couverts végétaux tels que le pois mascate, les espèces du genre Tithonia, le lablab et autres sont cultivés en tant que paillis vivants. S’ils font trop de concurrence à la culture principale, on les coupe régulièrement. La culture d’engrais verts consiste à faire pousser des plantes essentiellement dans le but d’incorporer leur biomasse dans le sol pour fournir de la « nourriture organique » au sol afin d’augmenter sa teneur en nutriments et, par conséquent, sa fertilité. Les termes « couverts végétaux » et « engrais verts » sont quasiment synonymes. Tandis que l’objectif principal de la culture de couverts végétaux est de couvrir le sol d’une couverture végétale basse pour le protéger du soleil et de la pluie ainsi que pour étouffer les mauvaises herbes, les engrais verts sont principalement cultivés dans le but de produire un maximum de biomasse.
Les engrais verts jouent un rôle clé en agriculture biologique. Ils constituent une source importante de nourriture pour les organismes du sol et, par conséquent, de nutriments pour la culture suivante. Il s’agit d’engrais produits à la ferme, ce qui fait d’eux une alternative bon marché aux engrais achetés. Les engrais verts complètent bien les fumiers et sont de grande valeur dans les fermes où ces derniers se font rares. Si leurs avantages sont suffisamment importants, les engrais verts peuvent fournir une incitation à abandonner les pratiques traditionnelles néfastes telles que le brûlage des résidus de culture ou le pâturage pendant la saison sèche.
En Afrique, le potentiel des engrais verts n’est pas suffisamment exploité. Dans certaines régions, les agricultrices et agriculteurs cultivent depuis longtemps des engrais verts dans le cadre de leurs systèmes agricoles traditionnels, par exemple en semant des légumineuses et des composées dans les champs de millet en cours de maturation. Dans d’autres régions, les agricultrices et agriculteurs ramassent des feuilles d’arbres et les incorporent au sol des terres arables. Bien que les légumineuses à graines, en particulier le niébé, soient largement présentes dans les systèmes de culture traditionnels, peu d’agricultrices et d’agriculteurs utilisent les légumineuses pour gérer la fertilité des sols. Les légumineuses ne sont généralement cultivées que dans des systèmes de production relativement intensifs, où les agriculteurs sont orientés vers les marchés. La plupart des agricultrices et agriculteurs africains, qui pratiquent une agriculture de subsistance, ne cultivent des légumineuses que si elles fournissent des aliments précieux.
Défis et contraintes liés à la culture d’engrais verts
Si la culture d’engrais verts n’est pas adoptée à une échelle plus large en Afrique, c’est parce que de nombreux agriculteurs et agricultrices dépendent des récoltes et ont besoin que toutes les plantes cultivées produisent des aliments commercialisables tels que les céréales. Tandis qu’on laisse pousser les légumineuses cultivées pour leurs graines jusqu’à ce qu’elles arrivent à maturité, les engrais verts sont idéalement « récoltés » lorsqu’ils sont encore verts et qu’ils ont produit une biomasse maximale.
Malgré les avantages que présentent les engrais verts, beaucoup d’agricultrices et d’agriculteurs ne peuvent pas se permettre d’abandonner des terres cultivées pour faire pousser un amendement du sol sur une partie ou la totalité d’un champ en raison de la rareté des terres agricoles. Les légumineuses ne sont cultivées dans le cadre d’une rotation que si le bénéfice supplémentaire qu’elles apportent est très élevé, par exemple si elles peuvent être utilisées en tant que fourrage ou commercialisées. La culture d’engrais verts parmi les cultures traditionnelles en lignes (cultures intercalaires) est plus courante, car elle permet de cultiver des engrais verts sans réduire la surface de terres disponible pour d’autres cultures. Parfois, les engrais verts sont intercalés entre la culture principale lorsque la récolte de celle-ci approche. Cette pratique, appelée culture en relais, permet d’éviter la concurrence entre la culture principale et l’engrais vert, puisque ce dernier se développe principalement pendant la saison sèche. D’autres fois, les engrais verts, par exemple le pois sabre ou le pois mascate, sont cultivés en bandes.
L’eau peut être considérée comme le facteur limitant de la culture d’un engrais vert dans les climats arides et semi-arides. Néanmoins, le fait est que la culture d’engrais verts nécessite beaucoup moins d’eau que la production de compost.
Bénéfices spécifiques des engrais verts
Les engrais verts contribuent au recyclage des éléments nutritifs. Lorsqu’ils sont cultivés pendant la saison des pluies, ils permettent d’éviter que les éléments nutritifs ne soient lessivés du sol. Ils absorbent les éléments nutritifs, les stockent dans leur biomasse et les libèrent lorsqu’ils sont « récoltés » et décomposés dans le sol, les rendant disponibles pour la culture suivante. Afin d’empêcher la perte d’éléments nutritifs, il est indispensable de couper les engrais verts au bon moment.
En termes de production de biomasse, les engrais verts fournissent au sol de grandes quantités de biomasse fraîche. Une fois incorporée dans le sol, cette matière est facilement décomposée par les organismes du sol en l’espace d’environ deux semaines dans des conditions humides et chaudes. La plupart des éléments nutritifs sont alors facilement disponibles pour les plantes. Un petit pourcentage de la biomasse est transformé en matière organique stable du sol, contribuant à améliorer la structure du sol, son aération, son drainage et sa capacité de rétention d’eau et de nutriments.
La fixation de l’azote est un autre avantage majeur, les légumineuses et autres plantes fixatrices d’azote pouvant fournir des quantités considérables d’azote au sol et étant particulièrement bénéfiques. Cependant, les légumineuses ne contribuent pas de manière significative à l’augmentation de la teneur en azote du sol lorsque leurs graines et résidus sont utilisés pour l’alimentation humaine et/ou animale. Les bilans nutritifs sont négatifs lorsque la biomasse ou les résidus des légumineuses sont brûlés ou complètement retirés des champs où les plantes sont cultivées. Il importe donc de s’assurer que tous les résidus des légumineuses ou une partie de ceux-ci restent dans les champs, si l’on veut maintenir la teneur en matière organique du sol. Lorsque les légumineuses sont associées à des céréales, ces dernières peuvent absorber une partie de l’azote fixé par les légumineuses adjacentes. Cependant, l’évaluation des systèmes de culture traditionnels en Afrique a montré qu’il est de loin plus rentable d’alterner légumineuses et céréales que de les associer.
La prévention de l'érosion des sols est également un rôle important des engrais verts. Ils permettent d’éviter que le sol ne soit emporté par le vent ou la pluie en fournissant une couverture végétale pendant leur croissance et un système racinaire qui stabilise le sol. En contribuant à augmenter la teneur en humus du sol, ils contribuent également à une meilleure structure du sol, améliorant ainsi l’infiltration de l’eau et réduisant la propension du sol à être emporté par les eaux de ruissellement.
La lutte contre les mauvaises herbes est facilitée par la plupart des engrais verts, qui sont des plantes à croissance rapide et forment une couverture végétale dense. Ils étouffent les mauvaises herbes et permettent ainsi d’économiser du temps et de la main-d’œuvre qui seraient autrement nécessaires pour lutter contre ces dernières. Les engrais verts qui donnent une épaisse couche de paillis sec à la fin de leur cycle de vie peuvent offrir des conditions favorables au semis de la culture suivante sans qu’il soit nécessaire de désherber le champ ou de préparer le sol. Enfin, certains engrais verts peuvent fournir des quantités de fourrage de haute qualité.
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Autres sources de matière organique
Outre les engrais verts et le fumier de ferme enrichi en copeaux, d'autres sources de matière organique sont cruciales pour la fertilité des sols. Les paillis à base de matériaux difficiles à composter ou ligneux comme les résidus de culture secs ou les engrais verts arrivés à maturité peuvent, à long terme, contribuer à une lente augmentation de la teneur en matière organique du sol. Les arbres et les arbustes agroforestiers peuvent être plantés dans les champs cultivés, où ils sont régulièrement élagués et où les branches sont utilisées comme paillis. Ils peuvent être également plantés en bordure des champs ou dans les jachères, contribuant ainsi à la biomasse et à la biodiversité.
Les résidus des cultures récoltées, sous forme d’enveloppes, de feuilles, de racines, d’épluchures, de branches et de brindilles, doivent être retournés aux champs soit comme compost, soit comme paillis, soit pour être incorporés au sol. Selon la situation financière de la ferme, on peut acheter des matériaux supplémentaires issus de la transformation des produits agricoles tels que les copeaux de bois, les parches de café ou les balles de riz ou provenant de l’industrie alimentaire comme les tourteaux. L’intégration dans la ferme de bétail aide à augmenter rapidement la teneur en matière organique du sol, à condition que les excréments des bêtes et la litière soient convenablement recyclés.
La quantité de matière organique apportée au sol et sa qualité influencent la teneur en matière organique du sol. Un apport régulier en matière organique offre les meilleures conditions pour une nutrition équilibrée des plantes. Il est important de noter que le brûlage des résidus organiques et de la biomasse morte (comme les cultures laissées dans un champ) constitue un crime contre l’environnement. Tous les bénéfices qui peuvent dériver de l’incorporation au sol de la matière organique sont perdus et, lorsque la matière végétale est brûlée, l’atmosphère est polluée. Les cendres contiennent des éléments nutritifs qui sont directement accessibles aux plantes ; toutefois, de grandes quantités de carbone, d’azote et de soufre sont libérées sous forme de gaz et sont perdues. En outre, les nutriments contenus dans les cendres sont facilement lessivés dès la première pluie, réduisant leur efficacité.
La majorité des agricultrices et agriculteurs sont loin d’exploiter le potentiel de production à la ferme d’intrants organiques pour le sol. Pour assurer la viabilité à long terme de l’exploitation, il peut être essentiel de connaître les potentiels des ressources propres à la ferme. Ces ressources contribuent, en effet, à diminuer les dépenses liées à l’achat de matières organiques comme le fumier ou les engrais minéraux. Au lieu d’acheter des intrants agricoles, les agricultrices et agriculteurs peuvent consacrer une partie de leurs économies à l’achat de semences d’engrais verts ou de plantes fourragères ou encore du bétail.
En raison d’une propriété foncière limitée et d’un manque de bétail, certains agriculteurs sont incapables de produire des quantités suffisantes d’engrais verts et de compost. Ces agriculteurs dépendront de sources externes de matières organiques pour maintenir la fertilité de leurs sols.
Identification et valorisation des ressources locales de biomasse
Pour maximiser l'apport en matière organique et optimiser la fertilité des sols, une identification rigoureuse des sources locales de biomasse est indispensable. Cela implique une réflexion collective et une analyse des ressources disponibles à l'échelle de l'exploitation et de la région.
Il est nécessaire d'identifier les sources agricoles de biomasse dans le contexte local, qui peuvent être utilisées pour la gestion de la fertilité des sols. Une question clé est de savoir si le fumier animal est disponible. Si oui, comment est-il utilisé ? Est-il composté avec des copeaux de bois, par exemple, ou est-il épandu directement ?
Les résidus de récolte sont-ils recyclés sur le terrain ? Ou sont-ils donnés au bétail et recyclés en fumier ? Ou sont-ils compostés ? La gestion de ces résidus a un impact direct sur la quantité de matière organique retournée au sol.
Les agriculteurs cultivent-ils des engrais verts ? Leur intégration peut significativement améliorer la structure et la composition du sol.
Y a-t-il d'autres sources de biomasse qui sont restées inutilisées jusqu'à présent, comme les tailles des légumineuses, les nutriments des étangs à poissons ou autres ? L'identification de ces ressources "dormantes" peut ouvrir de nouvelles opportunités de valorisation.
Existe-t-il à proximité des sources de sous-produits organiques ou de déchets issus de la transformation des aliments, tels que les gâteaux de graines, la farine de poisson ou la farine d’os, qui pourraient être utilisés ? Ces intrants externes peuvent compléter les ressources internes de la ferme.
Existe-t-il des producteurs de compost à grande échelle dans la région ? Leur présence pourrait offrir une solution pour les agriculteurs ne pouvant pas produire suffisamment de compost sur place.
Existe-t-il une source de déchets issus du traitement des cultures, comme la pulpe de café ? Ce type de résidu peut souvent être composté et réintroduit dans le cycle agricole.
Il est crucial de discuter avec les agriculteurs des possibilités et des contraintes liées à l'augmentation de l'apport de matières organiques aux sols en utilisant plus efficacement les sources de biomasse propres à l’exploitation, en augmentant la production propre d’intrants organiques pour la fertilité des sols, ou en introduisant des intrants provenant de sources proches. Cette démarche participative permet d'adapter les stratégies aux réalités de chaque ferme et de chaque territoire.
