Joann K. Whalen est professeure et boursière William Dawson à l'Université McGill, professeure auxiliaire à l'Académie chinoise des sciences de l'Institut de géographie et d'agroécologie du Nord-Est.
Elle a obtenu son doctorat. de l'Ohio State University (États-Unis) et avant de se joindre à la faculté de McGill, elle a travaillé comme chercheuse scientifique pour Agriculture et Agroalimentaire Canada.
Le Dr Whalen est un agronome professionnel au Québec, Canada. Ses recherches portent sur la fertilité des sols et la santé écologique des sols des agroécosystèmes. Elle a publié plus de 160 publications scientifiques évaluées par des pairs et supervisé plus de 50 étudiants à la M.Sc. et doctorat. niveaux.
Elle donne des cours sur la fertilité des sols, la planification de la gestion des éléments nutritifs et l'écologie des sols. Le Dr Whalen est l'auteur principal du manuel "Soil Ecology and Management", publié en 2010, par CABI Publishers. Elle est l'éditeur de "Soil Fertility Improvement and Integrated Nutrient Management: A Global Perspective", qui est un livre électronique en libre accès publié en 2012, présentant 15 chapitres écrits par d'éminents experts en fertilité des sols dans plus de 20 pays. En 2016, le Dr Whalen a été président de la Société canadienne des sciences du sol.
SFH – Qu'est-ce qui vous a fasciné pour devenir professeur en écologie des sols ?
JW - Ok, donc je n'ai jamais vraiment rêvé que je me lancerais dans l'écologie des sols parce que mon premier intérêt était les sciences alimentaires et la chimie alimentaire. Un semestre, je suivais 2 cours. Parallèlement, je suivais un cours de chimie alimentaire et un cours de chimie des sols. J'étais vraiment fasciné par la façon dont cela se chevauchait si bien. J'ai vraiment apprécié mon professeur de chimie des sols parce qu'il expliquait bien les choses et il nous poussait à approfondir les aspects de la recherche, à plonger dans la littérature, donc c'était une expérience révélatrice. Puis avec le même professeur, j'ai ensuite fait ma maîtrise. J'ai apprécié son approche des choses et son ouverture d'esprit sur le fait que le sol est plus qu'un simple tas de produits chimiques. Là, j'ai appris que le sol est plus que des réactions chimiques, il a une composante physique et biologique. Puis je suis parti faire une recherche doctorale. Je suis entré dans un laboratoire aux États-Unis spécialisé dans l'écologie des sols, de premier ordre. J'ai beaucoup appris avec eux et cela m'a mis sur la voie de devenir professeur en écologie des sols.
SFH – Vous avez beaucoup écrit sur la santé et la gestion des sols ; pensez-vous qu'en tant que société, nous deviendrons de meilleurs intendants du sol ?
JW – Je pense que le public a une meilleure appréciation des sols et de la santé des sols. C'est devenu un sujet brûlant. Les gens ont parlé de la conservation des sols ou des problèmes d'érosion des sols et de la protection des besoins de la surface du sol ; et son intégrité. Mais vient ensuite un moment dans le temps, disent-ils – mais il y a des créatures dans le sol. L'idée qu'il y a beaucoup de biologie dans le sol, ça devient un organisme vivant, ça devient un sol vivant, et donc je pense que ça plaît aux gens. Le concept de la santé des sols est qu'il résonne bien auprès du grand public. Les gens savent quand ils se sentent en bonne santé et quand ils ne se sentent pas très bien. Vous pouvez imaginer l'analogie, vous pouvez regarder le sol et mesurer les choses dans le sol, le sol est-il sain ou non ? D'un point de vue pratique, nous avons certains outils avec lesquels nous pouvons prendre des mesures, et nous pouvons le déterminer assez rapidement ; si le sol a la capacité de supporter une agriculture durable, ou y a-t-il des interventions qui devraient être faites, pour que le sol retrouve son potentiel ?
- Le public a une meilleure appréciation de la santé des sols aujourd'hui - c'est un sujet brûlant.
- Les gens apprécient qu'il y ait des organismes vivants dans le sol et qu'il s'agisse d'une chose tangible et animée qui respire.
- La santé des sols résonne chez les gens parce qu'ils voient le lien avec leur santé.
- Nous avons de meilleures mesures du sol aujourd'hui pour nous aider à prendre soin de notre sol de manière appropriée.
SFH – Mis à part les pratiques agricoles, je pense que l'un des plus grands défis pour les agriculteurs et les producteurs est le manque de matière organique dans le sol. Pouvez-vous expliquer ce que représente la matière organique et son rôle dans l'agriculture ?
JW – La matière organique est l'une des composantes du sol. Beaucoup de gens pensent que le sol est constitué de particules granulaires. Le limon de sable et l'argile. C'est l'une des parties de celui-ci, mais la matière organique est ce qui aide à maintenir ces particules minérales ensemble. Il fournit une cohésion dans le sol et il forme les agrégats qui sont peu d'agrégation de particules de sol entre elles. Tous ces millions de petits agrégats ont de petites maisons à l'intérieur, où vivent des micro-organismes, qui ont de petits compartiments où vivent des animaux.
Ils permettent également à l'eau de se déplacer à travers le sol. Ils laissent des particules et de l'espace pour que l'eau puisse se déplacer et s'infiltrer dans le sol. La matière organique aide à retenir l'eau et à la retenir comme une éponge. Un autre aspect de la matière organique est sa capacité à retenir et à retenir une partie de cette eau afin qu'elle reste disponible pour les plans quand ils en ont besoin.
Cette matière organique est également extrêmement riche en nutriments. C'est un réservoir de nutriments, qui se présente sous la forme de résidus végétaux, de résidus animaux, de tout type de matière organique. Tout ce qui revient dans le sol, même les restes d'animaux morts du sol, les bactéries et les champignons, sont un autre composant de la matière organique. Ils peuvent être vivants ou morts.
Pour récapituler, la matière organique maintient le sol ensemble, retient l'eau, fournit une structure, permet l'infiltration de l'eau, fournit des nutriments, et enfin, elle donne au sol une texture facile à manipuler. Pour labourer ou permettre aux plantes, aux petits semis de développer leurs systèmes racinaires, de germer, dans le sol. Il y a tellement de raisons de se concentrer sur la matière organique. L'une des choses que je dis toujours, c'est une petite blague à mes étudiants de premier cycle sur la fertilité des sols : "Nous avons le sol "X", qu'est-ce que vous faites ?" nous rions tous et disons : – « ajoutez de la matière organique ! Mais c'est vraiment vrai, en ajoutant de la matière organique, on résout vraiment beaucoup de problèmes que l'on trouve dans les sols.
- La matière organique maintient le sol ensemble fournit la structure, la cohésion maintenant les agrégats du sol.
- Retient l'humidité dans le sol, permettant la perméabilité à l'eau.
- La matière organique facilite la maniabilité du sol, offrant une texture malléable.
- La matière organique fournit le lit nécessaire pour que les semis et les racines des plantes s'établissent confortablement et poussent en bonne santé.
- La matière organique est l'habitat des organismes vivants bénéfiques.
SFH – À ce stade, nous nous sommes retrouvés dans une situation où le sol manquait vraiment de matière organique, alors peut-être pouvez-vous expliquer comment nous en sommes arrivés là ?
JW – Il y a des sols dont on trouve qu'ils ont une faible teneur en matière organique. L'une des raisons pour lesquelles ils ont une faible teneur en matières organiques est qu'ils n'ont intrinsèquement pas la capacité de retenir la matière organique. Les sols sablonneux auront moins de matière organique. Vous ne pouvez pas y faire grand-chose. C'est la situation réelle de ces sols. La matière organique a tendance à se lier à l'argile, donc, vous avez un sol très sablonneux qui n'aura pas tendance à contenir beaucoup de matière organique, et parce qu'il ne se tient pas, il reste coincé dans le sol et attaché à l'argile.
Le taux de décomposition est plus rapide que le taux de résidus qui reviennent pour reconstituer cette matière organique. Ensuite, la tendance au fil du temps est une tendance à la baisse. Vous verrez le niveau de matière organique baisser. Une personne cultivant sur un sol limono-sableux, avec une teneur en argile, disons, de 10% à 15%, devra être assez attentive et remettre régulièrement des intrants organiques dans le sol.
Les résidus de culture qu'ils ont doivent être laissés dans le sol. Cela aide un peu, mais ce n'est peut-être pas encore assez. Ainsi, nous recommanderions à cette personne de rechercher d'autres sources de matière organique pour aider à dynamiser le sol. Ceux-ci pourraient être sous forme de compost, ce pourrait être un déchet solide municipal, ce pourrait être un fumier animal. Il pourrait également s'agir d'un type de bactérie capable de se développer et de fixer davantage le carbone, qui se développe également dans le sol.
Il existe de nombreuses autres ressources, et nous recommandons aux personnes qui cultivent des sols très sablonneux d'essayer d'utiliser ces ressources. Essayez au moins de stabiliser, sinon d'accumuler de la matière organique dans le sol pour un meilleur rendement.
- Certains sols n'ont pas la capacité de retenir la matière organique, comme les sols sablonneux; tandis que d'autres ont une plus grande capacité à retenir la matière organique comme l'argile.
- Pour certains sols, si la matière organique n'est pas reconstituée assez rapidement, le taux de décomposition est plus rapide que le taux de reconstitution de la matière organique.
- Les résidus de récolte doivent être laissés au sol pour qu'ils les consomment; cependant, parfois cela ne suffit pas et il faut faire plus.
- La matière organique doit être ajoutée au sol pour acquérir sa consistance et sa capacité favorables.
- Il existe aujourd'hui plus de ressources pour construire le sol, étudiez les nombreuses options disponibles pour une meilleure performance du sol.
SFH – La matière organique est-elle actuellement suivie ou est-elle mesurée en dehors de l'agriculture ?
JW - Je crois que oui, parce que sur tous nos rapports d'analyse de sol standard, lorsque vous envoyez votre sol en analyse, c'est l'un des tests qu'ils effectuent de manière très routinière.
Les laboratoires d'analyse du sol testeront normalement le pH de votre sol. Ils testeront les niveaux de nutriments dans le sol, puis évalueront les niveaux d'échange cationique. Ils feront la texture si vous le leur demandez, mais l'autre chose très importante qu'ils font, c'est d'évaluer le niveau de matière organique. Beaucoup de gens que je connais qui pratiquent l'agriculture prendront les rapports année après année et examineront les niveaux de matière organique dans le sol. Avec le pH, cela leur permettra de savoir si leurs pratiques sont en quelque sorte des pratiques de construction ou si elles épuisent les pratiques.
Si vous entrez dans un terrain, pour la toute première fois, et que vous n'êtes pas certain : quel est le statut réel, comment puis-je comparer cela, suis-je faible ou où suis-je ? Il existe des rapports d'étude de sol pour chaque endroit en Amérique du Nord. Vous pouvez obtenir le rapport d'enquête complet standard, qui vous indique si vous pouvez vous attendre à ajouter du contenu organique, et vous pouvez ensuite comparer vos chiffres pour voir comment vous vous en sortez.
La matière organique du sol peut être suivie aujourd'hui au moyen d'analyses de sol.
Ces types d'analyses devraient aider à indiquer si vos pratiques sont en train de construire ou d'épuiser des pratiques.
SFH- Au cours des dernières années, sinon plus, une plus grande attention a été accordée à l'approche biologique de l'agriculture. Le soin du microbiome du sol. Pourriez-vous nous en dire un peu plus à ce sujet? Et son effet sur l'agriculture?
JW - Bien sûr, ce que nous avons maintenant en science du sol est ce qui peut nous permettre d'identifier tous les organismes dans le sol à partir de seulement quelques grammes dans le sol. Pour extraire l'ADN, et en utilisant un séquençage à haut débit, nous pouvons déterminer qui sont les champignons, les bactéries et les archées vivant dans votre sol.
C'est incroyable parce que non seulement nous savons qui est là. Nous avons aussi une autre façon d'utiliser la métagénomique pour savoir ce qu'ils font. Les gènes qu'ils possèdent leur permettent de produire des enzymes qui remplissent diverses fonctions, comme aider les plantes ou fournir une capacité de fixation de l'azote, pour effectuer indépendamment les décompositions et le cycle des nutriments dans le sol.
C'est donc une période assez excitante pour les chercheurs. D'un point de vue pratique, il est un peu difficile pour un producteur de comprendre exactement ce que cela signifie. Par exemple, avoir des bacilles dans le sol. C'est difficile à comprendre, donc généralement en ce moment, les agriculteurs se tournent vers les laboratoires d'analyse du sol pour effectuer des analyses biologiques du sol qui fournissent des informations sur la capacité de minéralisation de l'azote du sol et la respiration du sol. Ces mesures donnent beaucoup d'informations sur l'activité de la communauté microbienne vivant dans votre sol, ce qui s'avère très utile.
- Les tests biologiques donnent un aperçu de l'ADN microbien du sol.
- Nous pouvons voir ce que sont les micro-organismes et ce qu'ils font.
- Les agriculteurs comptent beaucoup sur les laboratoires d'analyse des sols pour leur apporter des réponses.
SFH – Alors comment comparer cette introduction de cette nouvelle pratique de l'aspect biologique à ce qui se passe avec l'approche conventionnelle, ou synthétique ?
JW – Nous pouvons maintenant mesurer différents types d'éléments dans le sol. Ces test sur la respiration; la minéralisation de l'azote est complémentaire et nous fournit en fait de nouvelles informations qui ne sont pas du tout disponibles dans les analyses de sol conventionnelles.
Nos méthodes conventionnelles nous diraient si vous êtes faible en phosphore, potassium, etc. Donc, vous devez ajouter ces engrais. Avec l'approche biologique, nous savons maintenant qu'il existe une certaine capacité du sol à fournir des éléments nutritifs aux plantes. Nous sommes en mesure d'avoir une approche plus mesurée de la fertilisation parce que nous n'avons pas à appliquer trop de nutriments. Nous comptabilisons plus correctement et correctement la capacité du sol à favoriser la croissance des plantes. Ce que nous n'étions pas en mesure de faire avec nos anciennes méthodes de test.
Donc, je pense qu'il y a un réel avantage à demander aux laboratoires de faire ces mesures supplémentaires et à prêter attention à ces résultats. Vous serez beaucoup plus ciblé sur ce que vous ajouterez réellement au sol et vous construirez en utilisant les ressources qui sont déjà là du point de vue biologique.
Cela vous aide également à comprendre d'autres choses lorsque nous commençons à entrer dans des agents pathogènes. Les nouvelles techniques aideront à l'identification de tels organismes comme les organismes pathogènes et quels sont-ils? Vous pouvez avoir une approche très ciblée pour le contrôler, plutôt que de simplement comprendre ce qui cause ce problème. Quand je ne sais pas ce que c'est exactement ? Mais alors que faire ? Peut-être que par la fumigation ou des pulvérisations dures ou quelque chose comme ça, nous pouvons être beaucoup plus ciblés, plus prudents et mesurés sur ce que nous faisons maintenant, quand nous savons quel est l'organisme problématique ?
- Des approches de test biologique sont maintenant disponibles et donnent des informations beaucoup plus précieuses que les tests de sol conventionnels.
- Les méthodes conventionnelles mesurent le NPK, ce qui est utile pour comprendre quels engrais appliquer immédiatement.
- Les tests biologiques offrent une approche plus ciblée pour traiter la gestion des sols.
- De nouvelles techniques offrent une fenêtre sur la reconnaissance des agents pathogènes du sol.
SFH – Comment pouvons-nous augmenter le taux d'adoption de telles pratiques dans l'industrie actuelle ?
JW - Je pense que beaucoup de gens dans l'industrie aimeraient s'abstenir d'utiliser des produits agrochimiques. Ils ne veulent pas nécessairement utiliser beaucoup de fumigants parce qu'ils coûtent cher. D'un point de vue environnemental et sanitaire, ils suscitent des inquiétudes. Les gens aimeraient vraiment s'éloigner de cela, mais bien sûr, ils ont peur des répercussions économiques. Si je ne contrôle pas cette anomalie, que va-t-il arriver à mon rendement ? Si je ne mets pas assez d'engrais, est-ce que j'obtiendrai le rendement économique à la fin de la saison ?
Je pense que nous devons faire suffisamment de démonstrations et du point de vue de la recherche, nous pouvons expliquer les raisons pour lesquelles certains produits fonctionnent alors que d'autres produits sont moins efficaces ou fonctionnent dans certaines conditions. Ensuite, nous pouvons donner beaucoup plus confiance à l'industrie pour dire : eh bien, je peux décider d'utiliser ce produit parce qu'il s'est avéré efficace dans ces conditions, qui sont similaires aux miennes.
Les entreprises ont pour objectif d'aller de l'avant et d'essayer de nouveaux produits. Le rôle de la recherche est de trouver et de soutenir cela. Non seulement confirmer que les produits pourraient fonctionner, mais aussi expliquer les raisons pour lesquelles et dans quelles conditions ces produits seront efficaces.
- Beaucoup préfèrent ne pas utiliser d'additifs chimiques agressifs dans le sol.
- Il y a des inquiétudes sur les produits à utiliser qui maintiendront leur rendement.
- Les producteurs peuvent faire des choix judicieux en matière de produits en donnant des indications plus précises sur le produit le plus efficace dans les conditions définies.
SFH – Avec Soil for Humanity, notre objectif est de sensibiliser à l'appauvrissement de la qualité des sols et de l'intégrer à nos conversations quotidiennes, quels conseils avez-vous pour nous ?
JW – Alors comment intégrer la terre dans nos conversations quotidiennes ? Je pense qu'il s'agit simplement de connecter les gens au sol. Faites juste une prise de conscience d'où vient votre nourriture? Parfois, les gens s'éloignent de l'origine réelle de la nourriture et commencent à penser que la nourriture vient du supermarché.
Ramenez-le d'où vient cette nourriture ? Nous pouvons encourager les gens à aller à la source pour se nourrir. Qu'ils ont plus d'interaction avec les gens qui produisent de la nourriture. Lorsqu'ils commenceront à poser des questions et commenceront à être plus intéressés, ils verront où se trouve leur source.
À la base, la source de votre nourriture n'est pas seulement les graines, mais c'est l'environnement dans lequel ces petites graines doivent grandir. Si vous n'avez pas un environnement de sol approprié, vous ne pourrez tout simplement pas faire pousser quoi que ce soit.
Toutes les choses que vous faites avec l'éducation, la sensibilisation et la sensibilisation des gens, en leur rappelant : d'où vient vraiment votre nourriture ? Qu'est-ce qui a donné tous ces nutriments qui ont fait pousser toute cette nourriture ? L'eau vient du ciel, mais l'eau s'écoule, alors comment est-elle restée quelque part pour qu'elle soit utile et absorbée par la plante. Il doit rester et être absorbé avec la matière organique du sol. Donc, il y a un sens à dire que le sol est vraiment la vie.
Intégrez le sol à nos conversations quotidiennes.
Faire en sorte que les gens se connectent avec le sol.
Sensibilisation sur la provenance directe de leur nourriture.
Éduquer et fournir une sensibilisation pour sensibiliser les gens à une vie saine à partir du sol.
SFH - Pouvez-vous partager avec nous certaines des futures entreprises que vous allez explorer ?
JW – Nous nous intéressons aux fonctions biologiques du sol. Nous avons des projets en cours qui traitent de types spécifiques d'organismes comme les champignons mycorhiziens et de leur capacité à aider les plantes à récupérer les nutriments du sol. Nous les examinons également dans le sens de la quantité d'eau qu'un réseau mycorhizien, associé aux racines de vos plantes, peut fournir à la plante. Particulièrement lorsque nous entrons dans des situations, lorsque nous avons une longue période de sécheresse, lorsque nous avons plus de types de sécheresses, en regardant comment ces organismes deviennent importants ?
Nous avons également pensé à d'autres types d'événements de stress. Le stress hydrique est important, mais le stress thermique est également important, car il a un impact très important sur les plantes. Parfois, vous ne savez pas ce qui ne va pas avec la plante. Il est flétri, et vous mettez de l'eau dessus. Ils ne répondent pas, ils surchauffent. C'est comme avoir de la fièvre. Donc, il y a des organismes qui vivent dans le sol qui peuvent produire des hormones végétales pour aider à contrôler les sens. Il existe des facteurs de stress pour aider la plante à prendre le contrôle des niveaux d'hormones. Grâce à des adaptations physiologiques, il peut tolérer et survivre à des événements très secs ou très chauds, de sorte que la plante peut continuer à survivre. C'est dans l'intérêt des microbes, ils veulent que la plante vive. Ils vivent avec elle, ils sont en symbiose ou vivent en association très étroite avec l'environnement microbien créé par la plante, et les exsudats racinaires que la plante partage sont très importants pour la vie de ces microbes. Les microbes ont tout intérêt à ce que la plante reste saine et forte.
La deuxième chose qui nous intéresse, c'est de tenir compte de la contribution des organismes du sol à l'apport de nutriments qui parvient à la plante. Pour le faire sur une base très spécifique et minutieuse, dans laquelle nous voulons être en mesure de cibler les parties du champ qui ont une fertilité inhérente plus élevée et de différencier celles des autres parties qui ont une fertilité plus faible. Si nous faisons des choix sur l'endroit où appliquer des engrais ou d'autres types d'amendements du sol, nous les ciblons spécifiquement là où ils sont nécessaires.
En termes d'apport de nutriments aux plantes, nous avons tendance à utiliser une approche d'alimentation à la cuillère où nous faisons très attention à utiliser des quantités mesurées et judicieuses de nutriments et à ne pas en donner trop. Ou ne pas trop le faire à proprement parler. Je pense que vous pouvez très bien produire des récoltes sans appliquer trop de produit chimique, ou tout type d'engrais ou de pesticide. Si vous tenez soigneusement compte de ce que l'activité biologique des sols apporte à cette culture, vous pouvez réduire votre dépendance à certains de ces autres intrants.
- Fonctions biologiques du sol.
- Les organismes spécifiques dans le sol et leur rôle dans la santé du sol.
- Quel facteur de stress provoque le comportement du sol avec l'interaction des plantes : soutenir les microbes dans le sol et la fertilité des plantes.
- Apport de nutriments aux plantes qui imitent la nature par opposition aux techniques modernes d'alimentation à la cuillère.
SFH -Seriez-vous d'accord avec le dicton : « Il vaut mieux cultiver le sol plutôt que cultiver les cultures, car si vous prenez soin du sol, il s'occupera du reste ? »
JW – C'est une citation très juste, elle semble très pertinente, et elle est très cohérente avec l'approche que nous avons prise. L'entretien du sol et d'autres choses suivront.
