Le bois, sous ses diverses formes, est une ressource précieuse et souvent sous-estimée en maraîchage, particulièrement dans les approches de Sol Vivant et de permaculture. L'incorporation de matières organiques carbonées comme le Bois Raméal Fragmenté (BRF) ou les broyats de bois permet de nourrir intensifier la vie du sol, d'améliorer sa structure et sa fertilité à long terme. Cette pratique s'inscrit dans une philosophie de jardinage qui vise à « aggrader » le sol plutôt qu'à le dégrader, en créant de l'humus et en favorisant un écosystème souterrain robuste.
Le Bois Raméal Fragmenté (BRF) : Une Ressource Riche en Énergie
Le BRF se définit comme un broyat de branches jeunes, généralement de moins de 7 cm de diamètre, ayant poussé au cours des deux ou trois dernières années. Ces « rameaux » sont caractérisés par leur souplesse et leur richesse en énergie, sucres et cellulose. Cette jeunesse confère au BRF une vitalité particulière, perceptible à travers leur souplesse, leur couleur intérieure verdâtre et leur humidité. L'utilisation du BRF est une approche du sol par le carbone, offrant un « sacré plat de consistance » à l'activité biologique du sol, gourmande de matières organiques végétales et animales. Les champignons sont les premiers à se régaler de la dégradation de ce broyat, suivis par une multitude de décomposeurs. Au final, c'est de l'humus qui vient solidifier, renforcer et améliorer le sol. Cette transformation est fondamentale pour tendre vers un « sol éponge », capable de mieux retenir l'eau, les minéraux et la fertilité.
Il est crucial de noter que le BRF est un amendement, riche en carbone et peu concentré en minéraux essentiels, et non un engrais. Son rôle est d'enrichir le sol en carbone et en matière organique, favorisant une vie intense. Dans le spectre des apports carbonés, le BRF se situe entre la tonte d'herbe (très peu carbonée) et le broyat de bois âgé (beaucoup plus carboné). Le broyat de bois âgé, composé de branches épaisses, dures et ligneuses, a perdu la souplesse des jeunes rameaux. Ses effets sur le sol sont différents, avec un apport plus difficilement valorisable directement par la vie microbienne. Il peut cependant être utile en paillage de longue durée, notamment au verger, pour des massifs de fleurs ou pour protéger le sol aux pieds de cultures vivaces.
Certaines expériences ont montré les résultats exceptionnels du broyat, même de refus de criblage (gros morceaux de bois), lorsqu'il est déjà composté depuis plus d'un an. Un tel mélange bois/compost peut radicalement modifier la texture du sol.
Choix des Essences et Période d'Épandage du BRF
On peut broyer presque tout type de feuillus, tels que les érables et les chênes, ou encore les haies à entretenir. Les résineux peuvent également être broyés, mais avec prudence. Ils contiennent en effet beaucoup de tanins et de terpènes qui, à haute dose, peuvent avoir un effet inhibiteur sur la croissance des cultures en gênant l'activité biologique, notamment celle des bactéries. Ces composés allélopathiques peuvent nuire à la croissance des végétaux. Il est aussi souvent difficile de trouver des pousses de l'année sur des haies de thuyas ou des sapins.
L'automne est une période propice pour tailler, broyer et épandre le BRF, idéalement au début de l'automne lorsque l'activité biologique du sol est encore bien active avant les grands froids. Il est recommandé de réaliser les opérations de taille et de broyage de manière très rapprochée pour préserver la fraîcheur des rameaux et de rapidement amener ce broyat au sol. L'utilisation de rameaux frais et vivants permet de conserver toutes les molécules précieuses pour la vie du sol.
Gérer la Faim d'Azote : Un Enjeu Crucial
L'apport de matières carbonées comme le BRF soulève la question de la « faim d'azote ». Un apport de BRF sollicite à court terme l'azote présent dans le sol. Si le BRF est déposé au printemps, il y a un risque non négligeable de faim d'azote, qui se manifeste par un jaunissement et une faible croissance des cultures. Privilégier l'automne pour l'apport de BRF est une solution, car cela laisse le temps aux micro-organismes de dégrader la matière organique sans concurrencer les cultures de printemps pour l'azote. Si un apport printanier est inévitable, il est alors nécessaire d'équilibrer le BRF avec des apports plus azotés, comme le sang séché, à raison d'une poignée par mètre carré.
La faim d'azote est un phénomène de surface en début de dégradation, où les bactéries et micro-organismes décomposeurs prélèvent l'azote minéral du sol comme « carburant ». Cet azote n'est alors plus disponible pour les jeunes plantes. Cependant, cette carence est temporaire et ne dérange généralement pas les plantes vivaces déjà établies. En anticipant l'installation du paillage de BRF, celui-ci sera bien décomposé au moment de planter les jeunes plants potagers. Si vous redoutez la faim d'azote, vous pouvez composter votre BRF en tas hors du potager. Les champignons iront chercher l'azote sur une parcelle non cultivée, et après quelques mois, vous obtiendrez un compost très stable qui améliorera la fertilité physique de votre sol.
YEETEE Le rapport Carbone /azote ou C/N
BRF : Paillage ou Incorporation au Sol ?
Le débat est souvent vif quant à la meilleure manière d'appliquer le BRF : en paillage ou incorporé au sol. La réponse dépend beaucoup du type de sol. Pour un sol très dur, compact, caillouteux ou sec, il est conseillé de le préparer en le décompactant avec une grelinette, un croc ou une motobineuse, et de l'humidifier. Dans ce cas, l'incorporation du BRF dans les premiers centimètres du sol est souvent recommandée. En revanche, si le sol est déjà très meuble, riche en macro-organismes et doté d'un "estomac dévoreur" de matières organiques, l'incorporation n'est pas nécessaire, l'activité biologique s'en chargera.
Quel que soit le contexte, l'intégration du BRF accélère les processus de valorisation, mais peut augmenter la faim d'azote dans les premiers mois. Elle supprime aussi l'effet protecteur du paillage contre les intempéries et nécessite une mécanisation pour l'enfouissement. Face à ces avantages et inconvénients, une approche combinée peut être judicieuse.
Olivier, un maraîcher, utilise différemment le broyat et le BRF. Le broyat est exclusivement destiné au paillage, mais pas prioritairement pour les cultures potagères, craignant la faim d'azote et un humus trop stable. Il l'utilise pour pailler les allées du potager afin de gérer l'enherbement et au pied des arbres fruitiers pour maintenir l'humidité. Le BRF est utilisé exceptionnellement au potager (tous les 3 ou 4 ans) ou pour relancer l'activité biologique sur une nouvelle parcelle. Sur un sol compact et argileux, il décompacte les 20 à 30 premiers centimètres, intègre une bonne épaisseur de BRF (environ 3 cm) sur les premiers centimètres du sol et ajoute une fine couche supplémentaire en paillage. L'ensemble est laissé oxygéné, en aérobie, sans piétinement, et ce, à l'automne pour une culture au printemps suivant. Des échecs ont été rencontrés par le passé en raison d'un manque d'intégration et d'humidité.
Le BRF n'opère pas de miracles à court terme. C'est une philosophie de jardinage à long terme qui vise à créer du sol et de l'humus, à « aggrader » le sol. Les résultats peuvent parfois être décevants. Il faut également prendre en compte la logistique conséquente que cette pratique demande : du temps, du volume, de l'énergie pour tailler, transporter et broyer les branchages. L'acquisition d'un broyeur est souvent nécessaire, mais il existe des solutions comme la location ou l'achat groupé.
L'Importance du Carbone dans la Santé des Sols
Le monde du carbone dans le sol est une échelle de grandeur. Le BRF s'inscrit pleinement dans le Maraîchage sur Sol Vivant (MSV), où la gestion de la fertilité passe principalement par la gestion du taux de Matière Organique (MO) et la stimulation de l'activité biologique. L'objectif est de maintenir ou d'augmenter le taux de MO, en réintroduisant du carbone pour viser le taux d'une prairie naturelle bien pâturée, soit entre 4 et 5 %. Des chercheurs comme Olivier Husson et Pascal Boivin ont mis en évidence la relation entre la capacité de production du sol, le taux de MO et le rapport carbone/argile. Un seuil critique existe : avec un faible taux de MO, la porosité et la structure du sol ne résistent pas aux intempéries, même sur un sol argileux.
Les légumes ne sont pas auto-fertiles, car ils sont récoltés avant floraison et n'ont pas été sélectionnés pour produire de grandes biomasses. Ils ne restituent au sol qu'environ 1 tonne de matière sèche par hectare et par an, loin des 20 tonnes nécessaires pour maintenir l'auto-fertilité. Il est donc souvent nécessaire d'apporter de la MO exogène.
Une distinction claire est nécessaire entre le BRF (copeaux de bois, quel que soit l'âge ou l'essence), le broyat (mélange de copeaux, feuilles et tontes) et le compost de déchets verts (résultat de la dégradation de broyats et de tontes après 6 mois).
Le Rapport C/N : Un Indicateur Clé
Le rapport Carbone/Azote (C/N) est un indicateur crucial de la matière organique. Il représente le ratio entre la quantité de carbone et d'azote. Plus le C/N est élevé, plus la biodégradation de la MO est lente. Un C/N nous informe sur la vitesse de minéralisation, mais d'autres indicateurs comme la qualité chimique et l'indice de stabilité jouent également un rôle. Le C/N d'un sol et de sa biologie avoisine 10. La dégradation des MO vise à abaisser le C/N à 10 pour obtenir de l'humus et des minéraux disponibles pour les plantes.
Un C/N inférieur à 25 indique une dégradation rapide de la MO. Un C/N supérieur à 25 signifie que la MO nécessite beaucoup d'énergie (azote) de la faune du sol pour être dégradée. En favorisant la vie du sol, les bactéries et champignons décomposeurs s'accaparent initialement l'azote, créant une carence temporaire pour les plantes. La durée de cette faim d'azote est variable, dépendant de la nature de l'apport, du type de sol, de l'intensité de la vie biologique et des conditions météorologiques.
Gérer la Fertilité des Sols Dégradés
Un sol dégradé, souvent travaillé, présente un faible taux de MO (inférieur à 2 %). Pour le remettre en vie, l'approche de l'« intrant massif » consiste à incorporer une grande quantité de MO carbonée pour remonter le taux de MO à 5 % et éviter la compaction lors de la transition vers le non-travail du sol. Cette intervention génère inévitablement une faim d'azote. Si le temps le permet, on peut laisser passer cette faim d'azote, les micro-organismes fixeront l'azote atmosphérique gratuitement. Un couvert végétal peut également stabiliser l'apport. Si un démarrage rapide est souhaité, il faut compenser la MO carbonée avec une MO azotée (gazon, fumiers, lisiers, compost). Plus le C/N de la MO carbonée est élevé, plus la compensation azotée doit être importante. Par exemple, environ 5 cm de BRF sont nécessaires pour gagner 1 % de MO, contre 30 cm de paille pour le même résultat.
Sur les sols fragiles, il faut être vigilant à l'engorgement en eau des matières organiques, qui peut provoquer asphyxie, hydromorphie, compaction et fossilisation. Une approche plus douce consiste à apporter des MO ou des associations de MO avec un rapport C/N de 20 ou 30 sur un sol travaillé, pour nourrir la plante et l'activité biologique. Exemples : broyat de déchets verts frais, fumier de cheval, association paille-gazon, foin vert ou luzerne. Des stratégies d'apports échelonnés sur plusieurs années sont également envisageables.
Les Couverts Végétaux : Des Alliés Précieux
La couverture du sol est essentielle en maraîchage sur sol vivant. Les couverts végétaux, semés entre les cultures, créent de la biomasse (notamment racinaire) qui apporte de la matière organique au sol. Un couvert bien mené augmente les taux de MO et de carbone, mobilise et limite le lessivage des éléments minéraux, réduit l'érosion, concurrence les adventices et structure le sol.
Pour implanter un couvert, un bon contact sol/graine est primordial. Après un semis à la volée, les graines doivent être recouvertes (compost, broyat de verdure, paille) ou légèrement touchées par un broyeur à axe horizontal. Sur sol nu, un « grattouillage » des premiers centimètres peut aider à la levée. Un passage de rouleau lisse après semis favorise la germination.
La destruction d'un couvert, une fois à floraison, peut se faire par couchage (rouleau Faca ou Cambridge), manuellement, ou par bâchage de quelques semaines pour éviter les repousses. La technique de la flamme, bien que coûteuse, garantit la non-reprise.
Il existe des mélanges équilibrés de couverts végétaux, adaptés à différentes périodes et objectifs :
- Mélange classique (légumineuses performantes) : Idéal pour des implantations de mi à fin août en interculture automne-hiver.
- Mélange charpenté (producteur de biomasse et d'azote) : Peut être semé plus tôt, même après une paille, parfait entre deux pailles ou pour une interculture plus longue.
- Mélange renforcé (radis et lin) : Si le tournesol est présent dans la rotation.
- Biomax à 5 étages (radis chinois inclus) : Moins haut, biomasse légèrement inférieure, mais très dense, structurant, excellente fixation d'azote et retour de fertilité rapide.
- Mélange surdosé (interculture hiver-printemps) : Implanté en octobre-novembre, les légumineuses passent l'hiver et redémarrent au printemps, consommant de l'eau mais produisant carbone et azote fixé.
- Biomax fourrager d’été : À implanter tôt après une orge ou un colza.
- Biomax de légumineuses : Pour une fixation maximale d'azote.
- Biomax très charpenté (10 espèces) : Peut atteindre ou dépasser 10 tonnes de matière sèche par hectare et 150 à 250 kg d'azote recyclé et fixé après une paille.
Le couvert végétal spontané, ou enherbement spontané, peut être une solution simple pour les débutants. Après bâchage, ces adventices constituent un apport de MO prêt à accueillir une nouvelle culture. L'enherbement est un allié s'il est bien géré, en veillant à ce qu'il n'apparaisse qu'après l'implantation de la culture pour éviter la concurrence. Certains légumes (poireau, céleri) y sont moins tolérants, d'autres (chou) s'y plaisent.
Didier, à la ferme du Château, travaille avec l'enherbement spontané en intervenant avec précision pour gérer la concurrence. Sa stratégie est basée sur l'idée que la biomasse spontanée répond le mieux aux besoins du sol. Il utilise une bineuse/buteuse tractée pour faucher et incorporer les adventices. Des débroussailleuses et outils manuels sont utilisés pour les planches cultivées. Grâce à cette technique, la ferme n'a plus eu besoin d'apports extérieurs depuis 1999. Les problématiques principales sont la compétition pour la lumière et l'eau ; la compétition pour l'eau étant moins problématique dans cette zone pluvieuse.
Pour pousser l'idée de la couverture spontanée, des systèmes de passe-pieds enherbés générateurs de fertilité peuvent être conçus. Il s'agit d'enterrer des planches de bois sur au moins 10 cm le long des cultures pour éviter l'invasion de vivaces (chiendent, liseron, ortie) et réduire la concurrence. Sans ces barrières physiques, un arrosage et une fertilisation azotée supplémentaires sont nécessaires au démarrage du système. L'entretien des passe-pieds peut se faire à la tondeuse ou à la débroussailleuse, en prévoyant une largeur de bande supérieure à celle de l'outil pour éviter de projeter les coupes sur la culture.
Engrais Verts : Une Production de Biomasse In Situ
Les engrais verts, ou couverts végétaux, sont des plantes (souvent annuelles) implantées entre deux cultures pour produire de la biomasse et de la matière organique qui sera restituée au sol. Une fois détruit et laissé sur place, le couvert se décompose, apportant sucres et minéraux. Cette technique est largement utilisée en maraîchage sur sol vivant, où le sol est habité par une micro-faune et micro-flore essentielle à sa création, sa structure et la décomposition de la matière organique. Nourrir la vie du sol implique de ne pas le labourer et de lui apporter de la matière organique carbonée.
À la Ferme de Cagnolle, de grandes quantités de broyat de bois fraîchement broyé sont apportées. Ce broyat contient de la lignine, décomposée par des champignons saprophytes. Ces champignons peuvent ensuite établir des symbioses mycorhiziennes avec les racines des plantes, les aidant à puiser eau et minéraux plus profondément, et même à produire des antibiotiques. Les vers de terre, autres acteurs primordiaux, décomposent la MO en humus riche en nutriments et produisent du mucus azoté.
Le maraîcher sur sol vivant sait qu'il ne peut pas exporter continuellement de la masse carbonée (les légumes) sans « aggrader » son sol. Il doit donc disposer de grandes quantités de matière organique brute (fumier, algues, foin, paille, feuilles, charbon de bois, broyat de déchets verts ou BRF) pour nourrir le sol. Planter un couvert végétal permet de produire la MO nécessaire directement sur place, sans avoir besoin d'importer quoi que ce soit, à l'exception des graines. Cela favorise l'auto-fertilité de chaque parcelle.
Un sol vivant est structuré par sa vie : les habitants creusent des galeries, rendant le sol poreux et améliorant la rétention d'eau, la circulation des nutriments et l'exploration racinaire. Les racines des plantes du couvert végétal contribuent également à cette structuration. De plus, les plantes vivantes envoient des sucres et des exsudats racinaires dans le sol, nourrissant les champignons, bactéries et la micro-faune et micro-flore. Les besoins de l'activité biologique pour maintenir une fertilité suffisante en sol vivant sont estimés à 20 tonnes de matière organique sèche par an.
L'humification et la minéralisation sont deux réactions complémentaires. L'agriculture conventionnelle, axée sur la minéralisation rapide (labour, engrais minéraux), rend les minéraux disponibles rapidement mais détruit la vie du sol. Les nutriments non consommés sont lessivés ou perdus. Semer un couvert végétal permet de conserver les nutriments en les puisant, les fixant, puis en les restituant lentement au sol après destruction, nourrissant ainsi la culture suivante.
Les légumineuses, par exemple, captent l'azote atmosphérique et le transforment en azote organique assimilable. L'azote étant crucial pour la croissance, cette fixation est un atout majeur. La méthode MERCI (Méthode d’Estimation des éléments Restitués par les Cultures Intermédiaires) permet de calculer précisément les quantités d'éléments chimiques rapportées au sol par différents types de couverts végétaux et leur cinétique de mise à disposition.
Planter un engrais vert in situ représente un gain de temps et d'énergie par rapport à l'importation de matière organique. Le seul intrant est le stock de graines, éventuellement recouvert d'une fine couche de matière ou légèrement enfoui avec un outil.
Types et Combinaisons d'Engrais Verts
Traditionnellement, on distingue les couverts d'hiver et d'été. Les couverts d'hiver sont pratiques à implanter car ils poussent pendant la saison creuse du maraîcher. Leur inconvénient est leur croissance lente due au froid. Les couverts d'été sont plus difficiles à implanter car ils occupent des surfaces de culture utiles en pleine saison. En revanche, ils produisent rapidement une énorme quantité de matière carbonée.
- Sorgho : Développement rapide, faible besoin en eau.
- Maïs : Forte production de feuillage et de grosses tiges, racines structurantes, mais gourmand en eau.
- Radis Daikon (radis fourrager) : Sécrète des éléments détruisant les racines de chiendent et liseron.
Pour une structuration optimale du sol, il est recommandé de semer simultanément une légumineuse, une crucifère et une graminée. Les racines de différentes espèces ont des intérêts complémentaires. Attention à ne pas surcharger en graines. Certaines espèces comme la moutarde (brassicacées) ne sont pas mycorhizées ; il est donc intéressant de les associer à des légumineuses et graminées qui, elles, nourrissent les champignons. La légumineuse fleurit tôt et nourrit les insectes auxiliaires (ex: févérole et pucerons pour coccinelles).
La destruction des couverts peut se faire par fauchage (tondeuse puissante, broyeur à marteaux, faucheuse) pour ramener au sol des morceaux qui se décomposeront plus rapidement. Il est crucial de ne jamais arracher un couvert. Travailler sur planches permanentes réduit le tassement du sol par les engins.
Agroforesterie et Vergers-Maraîchers : Des Systèmes Intégrés
L'agroforesterie est une approche qui associe arbres, haies et cultures ou élevage sur une même parcelle agricole. Elle utilise au mieux les ressources naturelles, améliore et diversifie la production. Les arbres abritent une faune qui lutte contre les maladies et les parasites, et leurs racines profondes réduisent l'érosion sans concurrencer les cultures au sol. L'Institut national de recherche agronomique (Inra) a prouvé que l'association arbres-cultures est plus productive que leur séparation. L'agroforesterie permet aussi de récolter du bois d'œuvre, du bois énergie, du bois déchiqueté (alternative pour la litière) ou des fruits.
Sur le plan agronomique, la présence d'arbres renforce la vie microbienne du sol grâce à la chute des feuilles (apport de MO, stockage de carbone), modère les aléas climatiques et limite le ruissellement. Les parcelles agroforestières intraparcellaires de moins de 200 arbres par hectare sont éligibles aux aides de la PAC.
L'option agroforesterie peut être pertinente pour atteindre l'autonomie en apports de MO, en valorisant les tailles de haies. Les vergers-maraîchers, des systèmes intégrant arbres fruitiers et cultures maraîchères, sont également en développement, combinant les bénéfices de l'agroforesterie avec la production de légumes. Des webinaires partagent les retours d'expériences d'agriculteurs et de chercheurs sur ces systèmes innovants.
La Ceinture Verte : Un Modèle Coopératif de Maraîchage Biologique
Le recours aux circuits courts et la relocalisation de la production maraîchère autour des agglomérations sont des enjeux majeurs. La Ceinture Verte est un groupe coopératif qui accompagne l'installation de nouveaux maraîchers en agriculture biologique. Il fournit des fermes équipées et un appui technique à la production et à la vente, permettant aux maraîchers de dégager un salaire dès la première année d'exploitation.
Le concept est celui de la « boîte dans la boîte », avec des bâtiments tramés en matériaux biosourcés (bois local, terre et paille type torchis) qui abritent un volume isolé. Ces bâtiments, allant de 90 à 700 m², comprennent des espaces de stockage (avec un « effet cave »), de conditionnement, des toilettes sèches et un coin café. Des chambres froides biosourcées (tempérée à 12°C pour les courges, et de 3 à 8°C pour les légumes) sont développées. Cette démarche prend en compte la santé des humains et de la biodiversité, s'inscrivant dans une approche paysanne globale. Un maraîcher, diplômé en recherche appliquée, a auto-financé son installation dans le Loire-Atlantique, construisant une maison autonome et un bâtiment éco-construit pour la vente directe et le stockage, écoulant sa production en circuit court.
Le principe de pédogenèse, tel qu'observé dans les sols forestiers, repose sur la superposition cyclique et régulière de couches de matières organiques. Le sol forestier est toujours couvert, et les matières organiques sont progressivement décomposées par les organismes du sol (microfaune, vers de terre, champignons, bactéries, araignées, etc.) pour se transformer en minéraux assimilables par les plantes. Les prélèvements minéraux sont compensés par la restitution de matière carbonée et azotée, et par la remontée des minéraux des couches profondes. Le Maraîchage Sol Vivant s'inspire de cette dynamique, combinant le non-travail du sol et l'alimentation continue de la vie du sol par un paillage important, qui agit aussi comme une barrière contre les adventices. L'approvisionnement en matériaux de paillage et le temps d'épandage sont les principaux défis de ces systèmes.
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