Le maraîchage sur sol vivant (MSV) est une approche agricole qui a émergé en 2012, axée sur la vitalité et la santé du sol pour assurer la fertilité des cultures. Cette méthode repose sur des principes clés visant à maintenir et améliorer la structure, la fertilité et la vie biologique du sol. L'utilisation d'engrais minéraux et de pesticides est proscrite, et le sol est constamment couvert par des cultures, des couverts végétaux ou du paillage. La rotation des cultures et la diversité végétale sont employées pour prévenir les maladies et réduire la pression des ravageurs. En somme, le maraîchage sur sol vivant est une méthode qui cherche à créer des écosystèmes de sol sains et productifs en respectant et en travaillant avec les processus naturels.
Les Fondements du Maraîchage sur Sol Vivant (MSV)
Un sol fertile est intrinsèquement un sol vivant. Dans la nature, les végétaux des prairies ou des forêts se développent sans intervention humaine, c'est-à-dire sans que le sol ne soit ni travaillé, ni fertilisé, ni irrigué. L’idée du maraîchage sur sol vivant est de reconstituer, dans les parcelles agricoles, le cycle naturel de la fertilité des sols par des itinéraires techniques spécifiques, notamment l'arrêt du travail du sol et l'apport de matière organique (MO). La base du maraîchage sur sol vivant est d'offrir le gîte et le couvert à la vie du sol afin d'établir un véritable partenariat et de bénéficier ainsi de tous les services écosystémiques qui en découlent. Ne pas perturber le sol et l'enrichir avec des matières organiques favorise sa stabilité structurale, augmentant ainsi sa capacité à retenir l'eau accessible par les plantes. De plus, une vie biologique active dans un sol permet un bon recyclage de la matière organique et fournit à la plante les nutriments nécessaires à sa croissance. Le maraîchage sur sol vivant est à l'origine d'une forte biodiversité dans le sol et, par conséquent, d'un meilleur contrôle naturel des bioagresseurs des plantes. Le sol est un écosystème à part entière, et les pratiques du MSV contribuent à maintenir ses équilibres naturels et sa fertilité physique, chimique et biologique.
Les Bénéfices du MSV
Le MSV offre des avantages significatifs sur plusieurs plans. Sur le plan économique, il vise à réduire les charges de production tout en assurant un bon rendement afin de garantir la viabilité de l'exploitation et un revenu décent. Il permet également de restaurer les sols sur plusieurs années pour obtenir un réel capital supplémentaire. Sur le plan social, le MSV contribue à réduire la charge et le temps de travail du maraîcher, améliorant ainsi ses conditions de travail et sa qualité de vie. Enfin, sur le plan environnemental, un sol vivant est la base de toute démarche agroécologique de défense de l'environnement pour une production optimale. En plus de créer un sol fertile et riche en nutriments, le MSV permet de conserver du carbone dans les sols, en limitant son relargage et en augmentant le stock interne du sol.
Transition vers le Maraîchage sur Sol Vivant : Étapes et Défis
Techniquement, le passage au maraîchage sur sol vivant nécessite une étape de transition qui dure généralement 4 à 5 ans avant de pouvoir profiter pleinement d'un sol vivant. Au préalable, un diagnostic doit être effectué pour connaître l'état des sols. L'itinéraire technique de la transition doit être adapté en fonction des résultats de ce diagnostic et du type de parcelle sur lequel on souhaite implanter un système de maraîchage sur sol vivant. Par exemple, sur un sol anciennement travaillé qui présente une semelle de labour, il faut d'abord décompacter le sol en le travaillant avant de passer au maraîchage sur sol vivant. Si la vie du sol est quasiment inexistante, apporter en surface une couverture de matière organique ne sera pas efficace ; il faudra au préalable incorporer au sol des matières fortement carbonées. Sur une prairie, la transition est encore différente : il faut la bâcher pour empêcher les plantes prairiales de faire de la photosynthèse et pouvoir ensuite planter dans un sol propre. L'étape de transition est primordiale pour la réussite de l'implantation du système de maraîchage sur sol vivant.
Une fois la période de transition achevée, l'agriculteur peut profiter d'un sol vivant pour produire ses légumes. Les techniques de plantation demandent une adaptation des outils classiques, par exemple pour ouvrir le paillage sur la ligne de plantation. Le désherbage est géré grâce à un couvert permanent du sol par bâchage, paillage ou mulch. La fertilité du sol est assurée par l'apport de matière organique. Chaque année, le maraîcher doit épandre 20 à 25 tonnes par hectare de matière organique afin d'entretenir son système. Cet apport compense la partie d'humus qui a été minéralisée par la vie du sol et qui a permis la nutrition des cultures. L'azote n'est donc plus l'élément limitant du système. Les sols sont auto-fertiles, les apports azotés étant remplacés par des apports carbonés. Néanmoins, la limace et le campagnol, par exemple, restent des problématiques réelles pour les maraîchers. Les ravageurs hors sol sont gérés avec des filets anti-insectes. La gestion de l'irrigation dépend des cultures mais surtout des conditions climatiques. Chaque type de culture demande un itinéraire technique spécifique. Les pratiques MSV ne sont pas généralisées ou automatisées. Les systèmes de maraîchage sur sol vivant sont encore en expérimentation et en développement afin de parfaire la technique. Le réseau national Maraîchage sur sol vivant travaille ainsi depuis sa création à développer les itinéraires techniques de cette pratique afin de pouvoir les adapter à tout maraîcher. Ils diffusent leurs essais et leurs résultats et proposent des formations au plus grand nombre pour continuer d'étendre le maraîchage sur sol vivant sur le territoire national et assurer la réussite des transitions.
Exemples Concrets de Démarrage en MSV
Lors d'une installation sans travail du sol préalable, un agriculteur a apporté un mulch de 15 cm de compost de déchets verts à la surface de 126 planches de culture, soit un apport de compost de 300 t/ha. Les passe-pieds, larges de 55 cm, sont enherbés en permanence. Initialement, une forte présence de liseron et d'autres adventices a été observée, qui progressivement ont laissé place à des graminées spontanées et un peu de trèfle. Lors des deuxième et troisième saisons, seulement 4 jardins sur 18 ont été réapprovisionnés en compost, afin d'y implanter des carottes, des pommes de terre nouvelles et des poireaux, qui bénéficient particulièrement d'une nouvelle couche de mulch. Que la planche soit en culture ou non, le compost est rarement piétiné, le plus souvent couvert (toiles tissées ou bâches d'ensilage) et régulièrement irrigué. Ces conditions sont considérées comme favorables à la dégradation du mulch par la vie du sol.
Suivi de la Vie du Sol en MSV
Un suivi de la population de vers de terre a été réalisé en avril 2018, 2019 et 2020 grâce à des prélèvements dans les planches de cultures selon le protocole « test bêche ». Une augmentation constante du nombre de vers de terre a été constatée, indiquant une amélioration de la santé du sol.
Deux diagnostics agronomiques ont été réalisés. Le premier, en mai 2018, avec des échantillons provenant de l'ensemble des jardins. Le deuxième, en décembre 2019, à partir d'échantillons des planches de culture sous un tunnel. En 2018, la teneur en matière organique totale était de 3,6 % (soit 87,2 t/ha sur 20 cm de profondeur). Sur ces 3,6 %, il y avait 3,1 % de matière organique liée (réserves à long terme) et 0,55 % de matière organique libre (réserves à court et moyen terme). Il est apparu que les réserves organiques étaient à 85 % disponibles sur le long terme. Globalement, le rapport C/N des matières organiques était satisfaisant. Fin 2019, la teneur en matière organique totale a atteint 15,6 %. Sur ces 15,6 %, on a observé 8,7 % de matière organique liée et 6,8 % de matière organique libre. De plus, le taux de matière organique libre a beaucoup augmenté, ce qui signifie plus de nourriture à court terme pour les micro-organismes, et donc ensuite pour les légumes.
Afin d'évaluer la quantité de carbone et d'azote minéralisée par l'activité microbienne, les échantillons ont été maintenus dans des conditions contrôlées (température, humidité) en laboratoire pendant 28 jours. Le carbone organique, source d'énergie pour la croissance et le développement des micro-organismes, a été minéralisé très rapidement en 2018 (429 mg de carbone par kg de sol sec) et encore beaucoup plus en 2019 (1 869 mg de carbone par kg de sol sec). L'azote minéralisé en 28 jours représente la quantité d'azote minéral potentiellement disponible pour les plantes dans une situation de terrain d'environ 4 mois. Par extrapolation, il a été estimé que l'activité biologique du sol sur 6 mois pourrait générer environ 91 unités d'azote par hectare avec l'échantillon de 2018, et 279 unités d'azote par hectare avec l'échantillon de 2019. Cependant, cette fertilité a mis du temps à se mettre en place. L'analyse de 2019 a estimé que l'activité biologique du sol sur 6 mois, soit une bonne partie de la saison 2020, aurait dû générer 279 unités d'azote par hectare. Une révision à la baisse du plan de fertilisation a été envisagée pour 2020. Finalement, la fertilisation a été effectuée comme prévu, et des carences en azote ont malgré tout été constatées dans les jardins de plein champ. Il est donc recommandé d'être prudent avec les apports d'azote annoncés par les analyses, et de noter que cet azote est surtout disponible au printemps et à l'automne, et beaucoup moins en été. À la fin de la saison 2021, les jardins ont montré une bonne structuration biologique, sont très vivants et fertiles, et fournissent de très bons rendements en légumes.
Le Rôle des Algues dans l'Agriculture Durable et le MSV
Depuis des années, les algues sont employées comme fertilisants pour les sols dans les régions côtières, une pratique connue sous le nom de goémon. En France, les gisements d'algues abondent sur les côtes de l'Atlantique. Initialement utilisées entières sous forme d'amendement organique, les algues sont actuellement de plus en plus utilisées sous forme d'extraits liquides, parfois commercialisés en mélanges avec des éléments minéraux, des acides aminés et des acides humiques. Depuis quelques années, des extraits d'algues sont disponibles à la vente en tant que biostimulants.
Les Extraits d'Algues comme Biostimulants
La majorité des formulations de biostimulants à base d'algues proviennent de l'algue brune Ascophyllum nodosum. Cette algue brune en forme de corde à nœuds se développe en colonies denses et fait l'objet de recherches comme biostimulant depuis plusieurs années. Les techniques d'extraction sont variables. Selon la méthode retenue et le choix du solvant, les principes actifs préservés dans le biostimulant à base d'algues ne sont pas les mêmes. À l'heure actuelle, les mécanismes d'action de ces extraits ne sont pas totalement connus et compris. Quels que soient leur origine ou leur mode de préparation, ces extraits sont très complexes et renferment de nombreux éléments minéraux et constituants organiques, tels que des sucres complexes comme l'alginate. L'alginate a la propriété d'agir comme agent chélatant. La fonction élicitrice des algues permet ainsi d'entrer en jeu dans la protection des plantes. Selon le procédé de fabrication (action de différentes températures, d'un milieu alcalin, de pressions variées) et l'espèce d'algue utilisée, le produit obtenu favorise l'un ou l'autre des 4 composants principaux, tant en quantité qu'en qualité.
Les bio-solutions, incluant celles à base d'algues, contribuent à la transition agroécologique des exploitations agricoles. Elles cherchent à répondre aux attentes sociétales en conjuguant performance agronomique, rentabilité économique et préservation de l'environnement. L'utilisation des macro-algues pour l'alimentation des animaux de ferme et la fumure des parcelles agricoles, en complément de l'épandage de fumiers, se pratique depuis des siècles dans les zones littorales en France et à l'étranger. Ces solutions visent à accroître l'acquisition des minéraux par les plantes.
Bénéfices Spécifiques des Extraits d'Algues
Des expériences ont montré que seuls les extraits riches en Zinc et Magnésium étaient efficaces pour améliorer la tolérance aux stress hydriques et au froid chez le maïs. Des travaux menés par l'unité INRAE EVA sur l'effet d'extraits d'algues chez le colza ont mis en évidence des résultats prometteurs. Dans un premier temps, ils ont criblé l'effet biostimulant de cinq extraits issus de deux types d'algues : Fucus serratus (AZAL 1, 2, 3) et Ascophyllum nodosum (AZAL 4 et 5). Ainsi, seul AZAL 5 a eu un effet bénéfique sur l'ensemble des paramètres. Les feuilles de colza traitées avec AZAL 5 ont présenté des teneurs en chlorophylle significativement supérieures aux plantes témoins après 15 et 25 jours. Après 30 jours, les quantités cumulées d'azote total dans les parties aériennes et les racines ont augmenté respectivement de 21 % et 115 %. Toutefois, la quantité totale d'azote dans la plante entière augmente proportionnellement à la biomasse, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'augmentation du stockage d'azote en réponse à AZAL 5. Pour le soufre, on observe une absorption supérieure à la production de biomasse, ce qui indique que AZAL 5 augmente également le stockage de soufre vasculaire dans la plante. Enfin, la quantité de fer et de zinc n'augmente pas au niveau de la plante entière, mais la teneur racinaire diminue au profit de la teneur foliaire.
Les Microalgues : Un Potentiel Encore Inexploité
Les microalgues, aussi connues sous l'appellation de phytoplancton, sont des organismes unicellulaires que l'on trouve en abondance dans nos mers, lacs et rivières. Ces algues microscopiques fournissent au moins la moitié de l'oxygène que nous respirons. « Il y a trois milliards d'années, les microalgues sont apparues avant même qu'il y ait de l'oxygène dans l'atmosphère », explique Carlos Rodríguez-Villa Förster, directeur général d'AlgaEnergy en Espagne.
Les fondateurs d'AlgaEnergy ont initialement envisagé d'opérer dans le secteur de l'énergie, mais ils ont rapidement compris qu'exploiter le potentiel des microalgues sous forme de biocarburant prendrait de nombreuses années. « Nous voulons que les microalgues se développent aussi vite que possible, afin de créer une concentration de cellules que l'on ne trouverait probablement pas dans la nature », expose Carlos Rodríguez-Villa Förster. La culture des microalgues est un processus délicat : « On ne peut pas comparer leur culture à la production de vis. Il s'agit d'organismes vivants qui adapteront leur comportement si vous changez leurs conditions de vie. » AlgaEnergy, pionnière dans le domaine, est la première entreprise certifiée B Corp dans son secteur. Après avoir exercé ses activités dans une usine pilote pendant quatre ans, l'entreprise a construit une installation à l'échelle industrielle dans le sud de l'Espagne pour tirer parti de la lumière du soleil, très abondante dans la région. Elle est située à côté d'une centrale électrique à cycle combiné, dont les émissions par les cheminées fournissent le CO2 nécessaire. Carlos Rodríguez-Villa Förster affirme qu'en utilisant les produits d'AlgaEnergy, les cultivateurs peuvent réduire leur apport d'engrais chimiques jusqu'à 20 %, tout en obtenant de meilleurs rendements. Il aimerait que ces agriculteurs considèrent les produits d'AlgaEnergy comme un investissement et non comme un coût supplémentaire - un argument particulièrement convaincant depuis que le prix des engrais a explosé. À l'heure où la population de la planète continue de croître, la production alimentaire mondiale doit faire de même, mais sans porter davantage préjudice à l'environnement.
Algues et Réduction des Émissions de Méthane
En élevage, l'étude des algues se fait notamment pour leur potentielle action inhibitrice de la méthanogenèse, car elles renferment des quantités non négligeables de composés halogénés, forts et spécifiques inhibiteurs de la méthanogenèse. Les ruminants contribuent à hauteur de 30 % des émissions de méthane liées à l'activité humaine. La production de méthane entérique est liée à l'activité microbienne dans le rumen. Cet écosystème est parfaitement adapté à la dégradation et la fermentation des polymères végétaux non assimilables par l'être humain. Cependant, cette activité microbienne aboutit à la production d'hydrogène métabolique qui est très vite capté par les archaea méthanogènes et incorporé dans du méthane. Des travaux de l'INRAE ont montré que les algues rouges peuvent réduire la production de méthane chez les ruminants grâce aux composés halogénés qu'elles contiennent et à un effet direct sur les archaea méthanogènes. Toutefois, elles entraînent également une baisse de la production d'acides gras volatils, source d'énergie pour l'animal.
Les Avantages Généraux des Bio-solutions à Base d'Algues
L'utilisation des algues comme bio-solutions présente de nombreux intérêts. Elles constituent une biomasse renouvelable utilisant peu d'eau douce et de terres arables. Leur usage comme biostimulants peut permettre une fertilisation raisonnée et décarbonée. Enfin, elles peuvent être intégrées dans une économie plus circulaire de l'algue, déjà utilisée dans d'autres secteurs. Les extraits d'algues marines proviennent d'une biomasse renouvelable dont la récolte ou la culture émettent moins de gaz à effet de serre (GES), consomment peu d'eau douce et de terres arables par rapport à d'autres sources d'intrants d'origine terrestre. L'utilisation d'extraits d'algues comme biostimulant peut être une opportunité pour réduire l'utilisation d'engrais de synthèse dont la fabrication est très gourmande en énergie et fortement émettrice en GES. Il est cependant nécessaire d'améliorer la compréhension des modes d'application et/ou des modes d'actions ainsi que leur efficacité.
Toutefois, tout en étant renouvelables, les biomasses d'algues restent limitées sur le marché mondial. Par ailleurs, les procédés d'extraction doivent encore progresser vers des procédés plus verts. Le nombre d'acteurs industriels et commerciaux qui proposent des bio-solutions à base d'algues pour l'agriculture et l'élevage s'est fortement développé et structuré. L'espèce majoritairement présente dans la formulation des produits biostimulants distribués en France pour les productions végétales est Ascophyllum nodosum, car c'est l'algue dont la biomasse accessible à la collecte est la plus importante dans l'Atlantique Nord. Pour les animaux d'élevage et de compagnie, les algues marines sont principalement employées en tant qu'additifs pour la production d'aliments. La Banque Mondiale a édité en 2023 un rapport sur les marchés nouveaux et émergents concernant les algues marines. Ce document rapporte que les marchés à court terme les plus prometteurs pour les algues marines sont les biostimulants, l'alimentation des animaux d'élevage et des animaux de compagnie, et les additifs réduisant la production de méthane. Ils devraient atteindre 4,4 milliards d'USD d'ici à 2030.
Préparer Son Potager : Les Étapes Clés pour un Sol Vivant
Choisir le Lieu : Priorité au Soleil
Le soleil est un élément capital dans le développement de la plupart des plantes potagères. Le lieu où vous cultiverez vos légumes sera donc prépondérant. Il est ainsi préférable de choisir un lieu qui sera le plus ensoleillé possible, c'est-à-dire idéalement exposé au Sud, et/ou à l'Ouest. Si cela n'est pas possible, alors il faudra s'orienter vers des légumes qui tolèrent une luminosité plus faible (comme les salades, les carottes, les épinards, les navets ou les radis). Cependant, si votre parcelle est à l'ombre la majeure partie de la journée, il vaut mieux l'utiliser à d'autres fins que la culture potagère.
Préparer Son Sol : Faire Table Rase
Un plant de tomate ou de courgette ne pousse pas au coin de la rue, ni de manière « sauvage » en pleine forêt. La raison est que ces plantes ont été sélectionnées et domestiquées par l'homme, et ne sont pas du tout concurrentielles par rapport aux espèces sauvages et natives qui existent, notamment les adventices, que l'on appelle à tort « mauvaises herbes ». Impossible donc de faire pousser des plantes potagères si de l'herbe ou d'autres plantes poussent à proximité : ces dernières vont s'approprier l'eau et tous les éléments nutritifs du sol, et ne rien laisser à vos légumes.
Pour préparer un sol à recevoir une culture potagère, il va donc falloir faire table rase : retirer toute la vie végétale qui s'y trouvait déjà, et empêcher le développement de nouvelles plantes pendant la croissance de vos légumes, en particulier les fameuses adventices (chardon, rumex, chiendent, liseron, oxalis, etc.).
Couvrir le Sol
La manière la plus simple et la plus efficace est de couvrir son sol. Privées de soleil, les plantes seront ainsi incapables de survivre et de pousser. Le plus pratique est de le faire avec une bâche. N'importe quelle bâche peut faire l'affaire (à partir du moment où elle est opaque). Si vous avez une déchèterie près de chez vous, vous pouvez même récupérer gratuitement des vieilles bâches d'ensilage qui seront parfaites pour cet usage. Si l'usage de la bâche vous gêne, vous pouvez également très bien utiliser du carton, à condition qu'il ne soit pas plastifié, qu'il soit exempt d'impressions couleurs, et d'en mettre une couche suffisante. Et dans tous les cas, si l'aspect esthétique vous gêne, vous pouvez très bien recouvrir votre bâche ou vos cartons de broyats, feuilles mortes, copeaux de bois, paille, etc. Quelle que soit votre méthode, l'idéal est de couvrir votre sol au minimum un mois avant de planter, afin d'empêcher le développement de nouvelles herbes au moment de la croissance de vos légumes. Cependant, pour vous débarrasser durablement des adventices, le sol devra rester couvert durant 6 mois « poussants » (c'est-à-dire au printemps et en été). Autrement, elles pourront repartir dès que le sol sera à nouveau découvert.
Planter !
Une fois votre sol préparé, bâché ou recouvert de cartons, il ne reste plus qu'à planter. Pour cela, vous pouvez tout à fait laisser la bâche en place (c'est même ce qui est recommandé) et faire un trou pour y mettre votre plant. Ainsi, vous éviterez toute repousse d'herbes autour de vos plants, qui auront alors toute la terre disponible pour elles toutes seules.
Pour savoir quoi et quand planter, il suffit de se référer à un calendrier de plantation propre à votre région, car selon la géographie, l'altitude, l'ensoleillement, et parfois même des microclimats, vous ne pourrez pas nécessairement planter les mêmes légumes aux mêmes moments. Les légumes du soleil (tomates, aubergines, poivrons, courgettes…) peuvent se planter en avril dans les régions les plus chaudes et ensoleillées, c'est-à-dire au Sud-est ou le long de la côte atlantique sous la Loire. Pour le reste de la France, il faudra généralement attendre mi-mai (voire plus tard si vous êtes en altitude). Si vous plantez sous serre, vous pouvez facilement gagner un ou deux mois, selon l'exposition de la serre et son efficacité. Lorsque vous débutez un potager, il est conseillé d'acheter des plants (en jardinerie, au marché, ou chez votre maraîcher local).
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