Le sol est un sujet tellement compliqué. Un sol sain encore plus. Les facteurs qui composent l'entité vivante et respirante que nous appelons le sol sont décrits ici. Il s'agit de la première d'une série en quatre parties qui comprend les bases du sol, le rôle des nématodes bénéfiques, le rôle des protozoaires bénéfiques et l'importance de la matière organique.
Défini par la fonction ou la complexité ?
La santé du sol est souvent décrite par son fonctionnement plutôt que par ce qu'elle est. Le sol est un système très complexe et nous en apprenons de plus en plus chaque jour. La matière organique, les micro-organismes et les plantes elles-mêmes jouent tous un rôle. Leurs rôles seront discutés dans cette série.
Le Dr Mark Kibblewhite, de l'Université de Cranfield en Angleterre, définit le sol comme "un système multicomposant et multifonctionnel, avec des limites de fonctionnement définissables et une configuration spatiale caractéristique". Ce qui signifie que le sol a de nombreuses propriétés et fonctions. Il est également plus sain lorsque les structures biologiques, chimiques et physiques sont alignées. L'aspect et l'action d'un sol dépendent de la roche mère, du climat, de la topographie et de la biologie du sol. Le sol est un écosystème vivant vital plein d'activité biologique.
Les pratiques agricoles conventionnelles ont labouré, fertilisé ou utilisé le sol d'une manière qui a modifié l'alignement des caractéristiques chimiques, biologiques et physiques naturelles pour obtenir des rendements plus élevés aux dépens de la santé du sol et de sa fertilité à long terme. Même dans un jardin d'arrière-cour, le sol est perturbé en arrachant les plantes potagères et en ratissant et en binant les plates-bandes pour les rendre lisses pour planter des graines. Afin de réaligner ces caractéristiques du sol, nous devons en savoir plus à leur sujet.
Nous connaissons certaines des caractéristiques biologiques, physiques et chimiques de base d'un sol sain.
Caractéristiques biologiques d'un sol sain
Le sol est aussi sain que ses habitants biologiques. Il y a des milliards d'organismes microscopiques dans un sol sain. Leur but est de vivre et de se multiplier. Les petits organismes sont la proie des plus grands.
Les micro-organismes forment également des relations symbiotiques avec les plantes pour fournir des nutriments et de l'eau en échange de sucres (ou d'exsudats racinaires) de la plante. La plupart des bactéries et des champignons du sol vivent dans la rhizosphère (zone racinaire des plantes). Les spores des champignons mycorhiziens arbusculaires (AMF) germent, infectent la racine de la plante et forment des structures à l'intérieur de la racine. L'AMF fait pousser des hyphes bien au-delà de la zone racinaire de la plante pour acquérir de l'eau et des nutriments pour la plante en échange d'exsudats racinaires. Tous les sols contiennent à la fois des micro-organismes bénéfiques et pathogènes. Un sol sain est en équilibre afin qu'aucun micro-organisme particulier ne devienne écrasant. Ceci est particulièrement important pour une croissance saine des plantes.
Mais il y a plus que des propriétés biologiques du sol. Les micro-organismes sont nécessaires pour décomposer les constituants chimiques et organiques d'un sol sain.
Caractéristiques chimiques d'un sol sain
Le sol provient de la roche, pas nécessairement de la roche située bien en dessous du sol à cet endroit particulier. À cause de l'érosion éolienne ou hydrique, la couche arable d'un champ particulier peut être radicalement différente du substratum rocheux. Les glaciers ont déposé une grande quantité de roche qui est devenue un sol loin de sa roche mère. Le sol peut également être déposé par les actions humaines.
Mais le sol est plus que de la roche. Les roches sont constituées de minéraux, et il existe des milliers de combinaisons différentes de minéraux, qui sont constitués d'éléments chimiques. Il n'y a que 118 éléments chimiques selon le tableau périodique. Il y a un certain nombre d'éléments qui sont supposés être dans le sol; l'oxygène (O), l'hydrogène (H) et un élément absolument nécessaire à la vie sur terre - le carbone.
Les caractéristiques chimiques du sol sont les restes de la roche dont il provient. Le sol contient un grand nombre de produits chimiques, dont certains sont nécessaires à la croissance des plantes et d'autres non. Au moins, les pédologues n'ont pas encore découvert d'utilisation des plantes.
En utilisant la fonction de croissance des plantes comme critère de mesure, les pédologues ont qualifié les produits chimiques du sol de «nutriments». Et dans le domaine de la science du sol, il existe deux types de nutriments ; macro et micronutriments. Il y a un débat parmi les scientifiques sur la façon dont certains de ces nutriments devraient être classés, mais tous s'accordent à dire qu'ils sont nécessaires pour la santé des plantes.
L'azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K) sont considérés comme les trois grands macronutriments. Ceux-ci jouent un rôle important dans le succès de l'industrie des engrais chimiques. Ils sont nécessaires en plus grande quantité que les autres nutriments pour la croissance des plantes, mais un sol sain en contient bien plus.
De nombreux pédologues classent également le soufre (S), le calcium (Ca) et le magnésium (Mg) comme macronutriments. Ces 6 éléments sont nécessaires à la photosynthèse des plantes, à la production de chlorophylle et à de nombreux autres processus de croissance des plantes. Sans eux, votre récolte sera rabougrie et aura un faible rendement.
Les micronutriments sont nécessaires en petites quantités pour la croissance des plantes, mais les carences de ces éléments sont courantes dans certaines structures de sol et certains terrains. Le molybdène (Mo) aide les plantes à métaboliser le N. Le cuivre (Cu) est un élément à double usage - il est nécessaire à la formation d'enzymes pour la chlorophylle ainsi qu'un fongicide (tuant les agents pathogènes des plantes mais détruisant également les indicateurs biologiques bénéfiques de la santé de leur sol) . Le bore (B), le manganèse (Mn), le fer (Fe), le zinc (Z), le nickel (Ni) et le chlore (Cl) sont tous nécessaires en très petites quantités pour la production de chlorophylle et la croissance des plantes.
Essentiel est un mot très sélectif - cela dépend de la culture et d'autres éléments du sol si nécessaire. Le sodium (Na), le cobalt (Co), le silicium (Si) et le sélénium (Se) entrent dans cette catégorie « sont-ils nécessaires ou non ? » Le sol est la base de l'existence humaine, c'est là que nous cultivons presque toute notre nourriture, et je n'ai représenté que 18 des 118 éléments du tableau périodique. Où sont les 100 autres éléments ? N'avons-nous tout simplement pas découvert une «utilisation» pour eux dans le sol pour la croissance des plantes, alors ne les comptez pas?
Avoir les éléments de la roche altérée et des micro-organismes ne signifie pas que nous avons du sol. Nous avons besoin des particules de sol pour créer une structure dans le sol. Tout sol donné aura ses propres microbes de sol et sa disponibilité en éléments nutritifs.
La structure d'un sol sain
Météo Rocks par des moyens chimiques ou physiques. Les gouttes de pluie sur un rocher l'altéreront à la fois physiquement avec la force de la pluie et chimiquement car la plupart des eaux de pluie sont légèrement acides. Le type de sol et la taille des particules sont déterminés par le type de roche et le type d'altération. Lorsque le grès s'altère, il devient du sable et a la plus grande taille de particules. Lorsque les roches granitiques ou basaltiques sont exposées aux conditions de surface, elles créent la base des sols argileux. Une seule particule d'argile ne peut être vue qu'au microscope. Il existe un troisième type de particules de sol et c'est le limon. Il est formé par la décomposition physique des roches par les conditions climatiques et environnementales, comme la pluie, les vents, les animaux creusant pour n'en nommer que quelques-uns. Le limon est rarement trouvé comme sol spécifique. Parce qu'il est formé par des facteurs environnementaux, on le trouve généralement en combinaison avec du sable ou de l'argile. Le limon créera plus de structure poreuse dans l'argile et aidera le sol sableux à former des agrégats.
La structure d'un sol sain dépend en partie de la taille des particules du sol, mais principalement des processus biologiques et chimiques qui se déroulent au sein de cette structure. Dans le processus de vie et de reproduction, les micro-organismes modifient la structure du sol. Les bactéries produisent des substances gluantes pour agglomérer les petites particules de sol, créant des microagrégats, pour les protéger de la dessiccation et des prédateurs. Les champignons retiennent ces microagrégats avec leurs hyphes pour créer des macroagrégats.
Au cours de leur vie, les habitants biologiques du sol décomposent la matière organique, leur source de nourriture. La matière organique contient du carbone, essentiel à toute vie sur terre, et de nombreux nutriments sous des formes non assimilables par les plantes. La biologie du sol convertit ces nutriments en formes disponibles pour les plantes tout en améliorant la structure du sol. La biologie du sol remplit de multiples fonctions.
La taille des particules affecte la quantité d'espace poreux entre les particules. Cet espace est rempli d'air, d'eau, de micro-organismes et de matière organique. Le sable, avec de grosses particules, a de grands espaces poreux et une grande partie de la matière biologique et chimique est lessivée par la pluie.
Les particules d'argile, en revanche, sont si petites que les pores se remplissent rapidement d'air et d'eau. Après une pluie, les particules d'argile retiennent l'eau. Une accumulation d'eau peut apparaître à la surface. Cela ne laisse aucune place à l'air et crée un déséquilibre pour la croissance des plantes et la santé des micro-organismes du sol. Si le sol argileux contient une petite quantité de limon, qui contient des particules plus grosses, la mise en commun peut ne pas se produire. Mais si le sol est gorgé d'eau trop longtemps, le type de micro-organismes passera d'aérobie à anaérobie.
Pratiques qui détruisent la santé du sol
La santé des sols est une affaire compliquée. Nous ne connaissons pas tous les facteurs qui interviennent dans la santé des sols, mais nous connaissons un certain nombre de pratiques qui peuvent dégrader la santé des sols. La composante minérale du sol n'est accessible aux plantes que si la composante biologique est bien vivante. Les micro-organismes convertissent les minéraux organiques en nutriments inorganiques et sont donc disponibles pour l'absorption par les plantes. Les pratiques de travail du sol détruisent les micro-organismes et pulvérisent la roche. La nature broie également les roches en petits morceaux, mais pas à la surface du sol et pas aussi vigoureusement. Il faut une journée pour labourer un champ avec l'équipement agricole d'aujourd'hui, il faut des milliers d'années pour que la nature fasse la même chose.
Dans le processus, la nature a permis aux processus biologiques et chimiques d'être dominants. De cette façon, une riche couche arable sombre, ou humus, est créée. Les minéraux des sous-couches sont amenés à la surface par les racines des plantes pour être disponibles pour les plantes à racines moins profondes.
La nature ne perturbe pas la surface du sol et maintient un couvert végétal. L'érosion ne se produit pas dans un écosystème naturel. Un sol sain est spécifique au site et à la végétation, mais a toujours une forte communauté microbienne, beaucoup de nutriments et des racines de plantes recouvrant le sol.
Restez à l'écoute pour le deuxième blog de cette série "Soil". Il s'agit de bons nématodes et de la façon de les attirer et de les retenir pour un sol plus sain.
Ceci est la partie 1 d'une série en 4 parties , vous pouvez lire le reste de la série ici :
- Partie 1 : Vous êtes ici.
- Partie 2 : Le rôle des nématodes bénéfiques
- Partie 3 : Le rôle des protozoaires bénéfiques
- Partie 4 : L'importance de la matière organique
