La question de la profondeur du sol est centrale en maraîchage. Les sols ne se limitent pas uniquement aux horizons de surface humifères. Il est crucial de distinguer la couche supérieure, riche en matières organiques, des horizons profonds, ces zones situées entre la surface et la roche sous-jacente non altérée. Rappelons que sont appelées horizons les couches superposées d’un sol, montrant des aspects et des propriétés différentes les unes des autres. Bien que la gestion de la couche arable soit une préoccupation quotidienne, la compréhension du fonctionnement des horizons profonds est déterminante pour la résilience des cultures face aux aléas climatiques.
La dynamique racinaire face aux contraintes du sol
Les plantes annuelles comme le blé de printemps ou le maïs ont peu de temps pour implanter profondément leurs racines et elles s’enracinent principalement dans l’horizon labouré, car la plus grande part des nutriments (engrais) s’y trouve. Elles atteignent cependant facilement 60 cm voire un mètre de profondeur si le sol s’y prête. Dans des circonstances de sécheresses exceptionnelles le blé a dû faire descendre ses racines à beaucoup plus que 75 cm de profondeur pour s’approvisionner en eau.
En revanche, il est bien connu qu’une plante cultivée pérenne comme la vigne peut s’enraciner jusqu’à deux mètres de profondeur, voire beaucoup plus. Il en va de même de certains arbres forestiers capables en outre d’exploiter des fissures dans des roches dures sur plusieurs dizaines de mètres. Les chênes pédonculés ont un système racinaire qui peut être divisé en deux parties : le système de surface, qui s’étend jusqu’à 60 cm de profondeur et le système profond, situé en dessous de 60 cm. Dans le cas des essences forestières, une très faible quantité de racines fines présentes en profondeur peut assurer une prospection des réserves en eau primordiale en période de sécheresse, quand les horizons supérieurs sont secs.
Les obstacles à la pénétration racinaire
Il est très difficile de dessiner la structure d’un sol vu en coupe. La pénétration des racines est favorisée dans les horizons profonds par l’existence d’une « structure macroscopique » en agrégats, qui génère toutes sortes de vides connectés. Au contraire, l’existence d’obstacles naturels (d’origine pédologique) ou engendrés par des actions humaines est défavorable à tout enracinement. Ces obstacles constituent des contraintes d’autant plus préjudiciables pour les plantes (et donc pour les cultures) qu’ils apparaissent plus près de la surface.
- Obstacles chimiques : Le calcaire lorsqu’il est sous forme de particules très fines (calcaire « actif ») s’avère un obstacle absolu à l’enracinement des plantes strictement calcifuges. Il en va de même de l’aluminium dit « libre » lorsque le pH du sol est inférieur à 5,5 qui peut provoquer une forte réduction de la croissance des racines.
- Obstacles hydriques : Des horizons engorgés même temporairement constituent une forte contrainte à l’enracinement à cause des conditions d’hypoxie qui y règnent. Dans tous les horizons, même les plus profonds, la présence de dioxygène est nécessaire à la respiration de tous les organismes aérobies et des racines.
La gestion de l’eau et la réserve utile
Dans le sol, l’eau peut être stockée et rester accessible aux plantes dans une certaine fourchette de dimensions des vides. Le réservoir en eau est un volume de porosité qui peut contenir durablement de l’eau et est donc une caractéristique relativement permanente d’un horizon ou d’un sol. Mais une partie seulement de ce réservoir est accessible aux plantes : c’est le réservoir utilisable.
L’eau présente dans les horizons profonds, en plus d’avoir une origine météorique, peut provenir de remontées capillaires. La circulation de l’eau dans les horizons profonds pourrait impliquer un phénomène d’ascenseur hydraulique (ou hydrique). Cette notion, développée en agroforesterie, correspond à une redistribution nocturne d’eau dans le sol, du bas vers le haut, par les racines des arbres. Si les horizons profonds ont des structures trop « ajustées » (horizons argileux à argiles gonflantes) ou bien s’ils présentent des structures continues, les eaux de pluies ne s’évacuent que très lentement et stagnent dans les couches supérieures du sol.
Le cycle des nutriments et l’activité biologique
Les éléments minéraux présents sous formes dissoutes dans la solution du sol, indispensables au développement des plantes, sont absorbés par les racines des végétaux, et ce dans tous les horizons effectivement prospectés par lesdites racines. Après la mort du végétal, ces éléments retournent finalement au sol. Dans les agrosystèmes ou dans les forêts de production, le cycle est rompu : les humains prélèvent une partie ou la totalité des végétaux, qu’ils soient cultivés ou non, et les emportent ailleurs.
Il en résulte un appauvrissement progressif du milieu au fur et à mesure des récoltes. Sous agriculture, il est donc indispensable de restituer aux sols tous les éléments (azote, phosphore, potassium, calcium, oligoéléments, matières organiques) qui leur ont été enlevés. Les horizons profonds servent également d’habitat aux vers de terre dits « anéciques » (ou « verticaux »). De grandes tailles, ils montent ou descendent continuellement en creusant des galeries, assurant l’association rapide et intime des matières organiques avec les matières minérales.
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L’analyse de sol comme outil de pilotage maraîcher
Une analyse de son sol est indispensable en maraîchage biologique car, au-delà des principes généraux d’agronomie, le maraîcher doit maîtriser le fonctionnement unique du sol vivant qu’il cultive. Observer et diagnostiquer un sol permet d’évaluer son potentiel agronomique : est-il adapté à mes cultures et à mes objectifs de rendement ? Un sol propice doit offrir un enracinement dense et profond, permettant aux plantes d’accéder aux ressources nécessaires à leur croissance.
Les maraîchers le savent et ne font jamais de production ailleurs que dans des terres riches, profondes et libres de pierres. L’un des avantages d’un potager surélevé est qu’il permet d’offrir une bonne profondeur de terre de qualité pour la culture des légumes. Mettons les points sur les i : la culture de légumes nécessite une terre de première qualité. Il faut des jardinières profondes pour bien réussir la culture des légumes en pot. Évidemment, il n’est pas toujours possible d’avoir une épaisseur de terreau de 60 cm en pot.
Stratégies de fertilité et résilience climatique
Les sols maraîchers sont souvent des « anthroposols », c’est-à-dire des sols construits par la main de l’homme, année par année. Il est possible de reconstruire biologiquement les sols grâce aux outils que sont les apports de matières organiques, les plantes (couverts végétaux, enherbement spontané et prairie) et l’irrigation. L’intérêt primordial d’un système racinaire profond, bien réparti et sain réside non seulement dans un bon ancrage et une bonne nutrition du végétal, mais surtout dans l’utilisation de la réserve en eau du sol, proportionnelle au volume prospecté.
C’est pourquoi nombre d’auteurs insistent sur l’importance concrète de la structure macroscopique des sols : « Le développement et le maintien d’une structure du sol désirable et optimale pour la croissance des plantes sont des exigences éternelles en agriculture ». L'agronomie des sols vivants n'est pas celle de l'agriculture classique. Face à chaque problématique, il est nécessaire de replacer les bons ordres de grandeurs, définir sa place dans le cycle biologique et comprendre sa fonction. C’est le seul moyen de comprendre les problèmes et les résoudre.
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