Ceci est la partie 4 d'une série en 4 parties. Si vous avez manqué la série précédente, vous pouvez les lire ici :
- Partie 1 : Qu'est-ce que la santé du sol ?
- Partie 2 : Le rôle des nématodes bénéfiques
- Partie 3 : Le rôle des protozoaires bénéfiques
La matière organique est toute l'activité microbienne, les résidus de plantes fraîches, les molécules liées aux particules du sol, et bien plus encore. La matière organique est la pièce la plus importante du puzzle et c'est ce qui rend le sol fertile.
Trois parties de la matière organique du sol
Pour faciliter la discussion sur la matière organique, les scientifiques du sol ont divisé le réseau trophique du sol en trois parties. Le Dr Fred Magdoff de l'Université du Vermont a qualifié les trois parties de la matière organique du sol de "le vivant, le mort et le très mort". Même si la plupart des sols agricoles et de jardin ne contiennent qu'entre 1 et 6% de matière organique en poids et ne mesurent qu'environ 6 pouces de profondeur, ils constituent la base de la santé des plantes, des animaux et des personnes. Alors, quelle est la partie vivante de la matière organique ?
La partie vivante de la matière organique du sol
Dans les parties 2 et 3 , nous avons passé en revue certains des organismes vivants du sol, des protozoaires et des nématodes. Et regardé les bactéries et les champignons. Selon l'USDA SARE, "La partie vivante représente environ 15% de la matière organique totale du sol. La gamme d'organismes est si grande qu'on estime qu'ils représentent environ 25% de la biodiversité totale mondiale." Les organismes vivants du sol qui constituent 15 % de la matière organique jouent un rôle majeur dans la fertilité du sol. Les organismes vivants dans le sol ont besoin de décomposer d'autres parties de la matière organique pour vivre. Ils ont besoin de nutriments pour survivre et, ce faisant, convertissent de nombreuses molécules organiques du sol en molécules inorganiques pour d'autres micro-organismes et nutriments pour les racines des plantes.
Les microbes, avec la bonne quantité d'humidité et de chaleur, peuvent réduire un tas de compost de 70 à 80 %. Un tas de compost ouvert peut également avoir quelques vertébrés comme résidents, surtout en hiver, car il dégage de la chaleur. Leurs activités de fouissage et de nidification dans le compost, ou les résidus de champ, brisent la matière organique en plus petits morceaux afin que les microbes puissent être plus efficaces.
Les organismes qui créent la fertilité des sols ne sont pas tous microscopiques. Ils comprennent les vers de terre, dont le creusement crée des canaux pour la croissance des racines et l'infiltration de l'eau. Ils laissent une substance collante le long du terrier qui favorise l'agrégation et la stabilisation du sol. Les micro-organismes sont la nourriture d'autres micro-organismes, insectes et autres arthropodes. Ces organismes vivent sur ou dans le sol pendant tout ou partie de leur vie et servent de nourriture à d'autres grands habitants du sol tels que les taupes, les campagnols, les salamandres et d'autres arthropodes.
Les rouges-gorges qui mangent les vers de terre contribuent également à la fertilité du sol en arrachant les vers (laissant un canal pour l'eau et les racines) et en déposant des excréments. D'autres oiseaux grattent la surface, comme les grives qui se régalent de fourmis. Les colonies de fourmis créent des systèmes de tunnels intensifs. Ce comportement mélange les nutriments dans le sol et permet à l'eau d'atteindre les racines des plantes.
Et bien sûr, nous ne pouvons pas laisser de côté la croissance des plantes, à la fois au-dessus et au-dessous du sol. Lorsqu'une plante est vivante, par photosynthèse, elle crée des nutriments à partir de rien. Grâce à des relations mutualistes avec la communauté microbienne de la rhizosphère, les plantes ont accès aux macro et micronutriments. Sans nutriments et sans partenariats microbiens, les plantes ne pourraient pas survivre.
Et puis il y a la matière organique morte
La plupart des micro-organismes ont une durée de vie très courte. S'ils ne sont pas mangés en premier, ils meurent de mort naturelle en 12 heures environ. Ensuite, ils font partie de la matière organique "morte". Cela semble évident, mais nous ne pouvons pas les voir, alors nous les oublions.
Lorsque nous regardons un champ ou un jardin, nous voyons des résidus de culture et du compost à divers stades de décomposition, facilement identifiables comme morts. Ils le sont et ils ne le sont pas. Ils sont vivants avec des micro-organismes "vivants" qui les décomposent en éléments nutritifs pour les plantes.
La partie morte de la matière organique du sol subit des changements rapides. Les microbes du sol décomposent continuellement la partie morte de la matière organique, des résidus de récolte, des micro-organismes morts et d'autres morceaux de détritus organiques. Ils créent de la nourriture pour eux-mêmes, d'autres microbes et des plantes. Les insectes vivants mâchent les résidus morts, augmentant la surface d'activité microbienne.
La matière organique morte est très instable dans le sol. Les pratiques agricoles et de jardinage qui incluent le travail du sol, la rotation des cultures et la culture de couverture peuvent affecter négativement ou positivement les micro-organismes de la région. Labourer les résidus de culture sous le sol augmente la vitesse à laquelle ils se décomposent.
La décomposition rapide est-elle une bonne chose ? Pas habituellement. Plus de CO2 est émis dans l'atmosphère à mesure que les micro-organismes décomposent les matériaux. Du côté positif, plus d'éléments nutritifs pour les plantes sont immédiatement disponibles pour l'absorption des plantes, mais c'est une explosion nutritionnelle à court terme.
Les rotations de cultures et les systèmes de cultures de couverture mixtes ont tous deux un impact positif sur la quantité de microbes dans le sol ainsi que sur leur diversité (richesse). Une plus grande diversité d'organismes vivants entraîne une plus grande diversité d'organismes morts. Au fur et à mesure que la matière organique morte se décompose, les nutriments sont libérés dans le sol sous des formes assimilables par les plantes.
La matière organique très morte
La matière organique morte est très mobile dans le sol. Les nutriments libérés lorsque la matière organique est décomposée par la microbiologie sont absorbés par les microbes du sol et les racines des plantes ou ils seront lessivés hors de la zone racinaire. Ces nutriments comprennent les nitrates et les sulfates naturellement présents dans les sols riches en matière organique.
Les très morts, en revanche, sont la partie stable de la matière organique du sol qui est difficile à décomposer pour les micro-organismes. Cette partie du sol est généralement appelée humus et peut rester dans le sol pendant des centaines, voire des milliers d'années. Bien qu'il semble inerte, il possède des propriétés qui le rendent important pour la santé du sol. L'humus est également un aliment pour les champignons et sa présence indique une activité fongique.
La matière organique morte peut être assimilée à cette ruée vers le sucre immédiate que vous obtenez après avoir mangé trop de biscuits. La mort même ressemble plus à l'effet de manger une variété de légumes toute sa vie et d'être en bonne santé. Les propriétés chimiques et physiques de la matière organique très morte lui permettent de retenir les nutriments et de les restituer sur une longue période au sol et à la végétation.
L'humus, ou la matière organique très morte, améliore la structure du sol, l'état de la terre et la capacité d'échange cationique (CEC). L'humus contient à la fois des acides fulviques et humiques - qui transportent les nutriments du sol vers la rhizosphère de la plante, augmentant ainsi la disponibilité des nutriments. Selon les pratiques agricoles et de jardinage, l'humus peut continuer à profiter à votre propriété pendant des générations. La matière organique, en particulier l'humus, crée la couleur foncée de votre sol. Cette couleur foncée est très bénéfique au printemps car un sol foncé se réchauffe beaucoup plus vite qu'un sol grisâtre. Plus tôt pour travailler au printemps et plein de nutriments.
Comment incorporer plus de matière organique pour un sol sain
Est-il difficile d'incorporer de la matière organique dans votre sol? Cela dépend de vos pratiques agricoles et de jardinage, mais plus encore de votre état d'esprit. Laisser des résidus végétaux à la surface du sol sous forme de matière organique aura l'air désordonné. C'est simplement parce que nous sommes tellement habitués à voir un champ ou un jardin comme une ardoise vierge à planter.
Mais pensez à votre propriété différemment. Considérez-le comme une prairie, ou peut-être un pâturage. Cette végétation mixte est constituée de matière organique vivante qui nourrit les microbes qui vont nourrir vos cultures.
Potentiel pour votre culture
Avez-vous pensé qu'une végétation supplémentaire éliminerait l'humidité de vos cultures ? Ce n'est pas une opinion inhabituelle. Mais non seulement la couverture de pâturage retient l'humidité pour votre culture, mais elle empêche également l'érosion de votre précieuse couche arable. Après l'avoir roulé ou tondu, les racines et les résidus de culture deviennent de la matière organique morte, ce qui rend votre communauté microbienne heureuse. L'utilisation d'un système de rotation des cultures avec ces cultures de couverture augmentera l'activité biologique de votre sol, augmentant ainsi la fertilité du sol. Il existe des façons directes et indirectes d'améliorer la santé des sols et la productivité des cultures par la matière organique.
Manières directes que la matière organique augmente la productivité des cultures
- Grâce à la décomposition de la matière organique, les nutriments sont transformés en formes disponibles pour les plantes
- Le sol est capable de retenir plus de calcium, de potassium, de magnésium et d'ammonium
- Les micronutriments tels que le zinc et le bore sont disponibles sous des formes assimilables par les plantes
- Les plantes et les microbes forment des relations mutualistes pour la fixation de l'azote
- Certains microbes rendent les formes minérales du phosphore assimilables par les plantes
Manières indirectes dont la matière organique augmente la productivité
- Les micro-organismes produisent des substances qui favorisent une meilleure croissance des racines
- Les plantes absorbent plus de nutriments et d'eau avec des systèmes racinaires plus forts
- La structure du sol est améliorée
- Les sols argileux ont une meilleure infiltration de l'eau et CEC (Capacité d'échange cationique)
- Les sols sablonneux ont une rétention d'eau accrue et une augmentation des nutriments disponibles
- Moins de problèmes de parasites ou de maladies
Impacts de la matière organique : Vivante, Morte, Très Morte
Les trois formes de matière organique sont nécessaires dans un sol équilibré. Non seulement pour maintenir une productivité élevée dans vos champs ou jardins, mais au niveau mondial. La quantité de matière organique sur votre propriété a des impacts mondiaux sur le cycle du carbone, le cycle de l'azote et le cycle hydrologique.
Le cycle du carbone
Selon l'USDA, "la matière organique du sol contient environ quatre fois plus de carbone que les plantes vivantes, et en fait le carbone stocké dans tous les sols du monde est deux à trois fois supérieur à la quantité dans l'atmosphère. À mesure que la matière organique du sol s'épuise, il devient une source de dioxyde de carbone pour l'atmosphère."
Il y a plus de carbone dans le sol que dans toutes les plantes, tous les animaux et l'atmosphère réunis. Mais ces composés de carbone ne resteront dans le sol que grâce à des pratiques agricoles et de jardinage qui perturbent le moins le sol, restent couvertes de végétation toute l'année et utilisent peu de matières synthétiques. Les "vivants, morts et très morts" jouent tous des fonctions importantes dans la rétention du carbone organique.
Le cycle de l'azote
Les niveaux de matière organique dans votre champ peuvent déterminer la quantité d'azote que les plantes peuvent absorber sous forme minéralisée. Il y a une quantité incroyable d'azote lié à la matière organique. Chaque point de pourcentage de matière organique dans les 6 pouces supérieurs du sol (couche arable) contient environ 1 000 livres d'azote. Il reste là jusqu'à ce que la communauté microbienne le convertisse en ammonium. Une forte communauté microbienne de décomposeurs peut convertir cet azote en formes assimilables par les plantes nécessaires à une croissance optimale des plantes.
La fabrication d'engrais azotés de synthèse est un processus très énergivore. Il utilise l'azote de l'air mélangé à l'hydrogène du gaz naturel à haute température, pris à travers une série de produits pour obtenir la plante sous forme d'azote disponible, le nitrate d'ammonium. Ce processus a émis 1 250 millions de tonnes de CO2 en 2018, soit environ 2,4 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
La plantation de cultures de couverture comprenant des légumineuses fixe l'azote de l'air. Hummm…. moins énergivore et ne génère pas des millions de tonnes de CO2.
Le cycle hydrologique
La rapidité ou la lenteur avec laquelle l'eau s'infiltre dans votre sol affecte vos champs - elle affecte également votre aquifère, les ruisseaux et rivières à proximité et, finalement, l'océan. Les sols riches en matière organique, relativement non perturbés, augmentent le taux de filtration de l'eau à travers l'argile et diminuent le taux d'écoulement de l'eau à travers le sable.
L'eau qui s'infiltre dans le sous-sol n'est pas disponible pour les plantes. Cela peut charger l'aquifère, mais cela dépend des produits chimiques que l'eau emporte avec elle si cela aura un bon effet sur l'approvisionnement en eau de votre région.
L'érosion des sols est une préoccupation majeure pour de nombreux agriculteurs et propriétaires fonciers. Les précipitations provoquent une érosion hydrique sous de nombreuses formes ; les éclaboussures, les nappes, les rigoles, les ravines et même les érosions des vallées. Tous ces effets peuvent être arrêtés ou atténués grâce à l'utilisation de matières organiques. Pas seulement planter des plantes, mais tout le complément de "vivant, mort, très mort" est nécessaire. Les plantes dont le système racinaire est faible ne peuvent pas supporter une averse, les plantes fortes peuvent se plier mais ne se cassent pas.
La matière organique est un complexe de plantes et d'organismes vivants, de résidus de culture et de compost, et d'humus qui interagissent pour maintenir un sol sain. Votre ferme ou votre jardin fait partie d'un écosystème global. La façon dont vous envisagez et entretenez votre sol est importante non seulement pour la santé de vos cultures, mais aussi pour celle du monde.
