La structure du sol et son lien avec la fertilité
La fertilité des sols ne se limite pas aux éléments nutritifs qu’ils contiennent. Bien que la disponibilité des macronutriments et des oligo-éléments soit cruciale, leur présence n’est pas le seul facteur déterminant pour l’implantation, la santé et la rentabilité d’une culture. Dans cet article, nous examinerons en détail toutes les composantes de la fertilité du sol.
Fertilité chimique, physique et biologique : les trois composantes interdépendantes
En agriculture, on parle souvent de fertilité chimique, c’est-à-dire celle liée aux éléments chimiques présents dans le sol, qui peut également être influencée par les apports de fertilisants. Bien que le facteur chimique soit fondamental pour le bon rendement d’une culture, il peut également être utile d’examiner la fertilité physique du sol, c’est-à-dire sa fertilité physiologique, dictée par sa composition (y compris biologique) et sa structure.
Les principales composantes de la fertilité du sol sont de nature physique, biologique et chimique. Chacune d’entre elles interagit avec les autres : il existe une interdépendance entre elles et il est possible d’agir en synergie sur les différentes composantes pour maximiser leur impact en termes de fertilité. Un exemple concret ? Dans une situation où le pH du sol est élevé, un apport d’engrais liquides peut acidifier localement le pH, favorisant une meilleure absorption des éléments nutritifs et leur disponibilité pour les plantes, tout en contribuant à rendre l’environnement plus favorable à la vie biologique dans le sol.
Connaître tous les facteurs de fertilité permet d’intervenir de manière plus ciblée et plus rentable.
En quoi consiste la fertilité physique des sols ?
La composante physique de la fertilité est liée à plusieurs facteurs :
- L’état de surface et sa composition
- Structure, stratification et profondeur du sol
- Profil agro-pédologique de la parcelle
Le sol est subdivisé en plusieurs couches qui se distinguent par la taille des particules minérales et de la matière organique, la capacité de drainage, la vie biologique et la teneur en éléments nutritifs.
La couche la plus superficielle (ou horizon A) est caractérisée par la plus grande présence de composants organiques et minéraux et est celle qui est labourée. Il s’agit généralement d’une macro-couche de <40 cm qui peut contenir des sous-couches différenciées. En dessous, l’horizon B est le sol profond et non travaillé dans lequel les racines pénètrent, et qui contient des minéraux issus de l’érosion et de la dégradation de la roche mère, avec des sous-couches plus ou moins riches. En allant de plus en plus profond, on trouve ensuite la roche mère (horizon C), à partir de laquelle les couches plus superficielles se sont formées au fil du temps.
L’état de surface du sol, c’est-à-dire la composition globale de la couche supérieure, influence notamment la capacité de levée et donc le taux de germination, mais aussi la capacité à retenir l’humidité et à laisser passer l’eau vers les couches inférieures, où ont lieu l’enracinement et la respiration racinaire de la plante. La stratification du sol et sa structure influencent fortement la capacité d’enracinement de la culture et la circulation de l’air et de l’eau.
Déterminer le profil agro-pédologique du sol
La composition du sol peut varier dans le temps et peut être analysée pour comprendre l’humidité, la compacité, le type de sol (par exemple, calcaire ou non) et la taille des particules (granulométrie), la texture et la forme des agrégats, les composants minéraux et de la biomasse. Le profil agro-pédologique comprend donc non seulement des observations purement pédologiques, mais aussi des observations de nature agronomique, telles que l’analyse de la structure du sol pour comprendre l’enracinement.
L’analyse du sol permet également d’identifier la teneur en pourcentage des éléments qui le composent : argiles, limons et sables. Le sol se révélera alors plutôt sableux, limoneux ou argileux, avec des variations et des mélanges des différents types.
La détermination du profil du sol permet donc d’élaborer des stratégies culturales mieux adaptées à la situation spécifique de chacun, tant au niveau de la composition du sol que des besoins des cultures. Il est ainsi possible de produire en quantité et en qualité, en valorisant le potentiel du sol, sans faire d’interventions ou de pratiques qui pourraient l’appauvrir ou le fragiliser.
©Triangle des textures – AgroLeague
Zoom sur la porosité du sol
Pourquoi les sols sableux sont-ils plus drainants, alors que les sols argileux retiennent davantage l’humidité ?
Parce que les particules qui composent le sol ont des tailles différentes, qui déterminent également les dimensions des espaces vides entre elles, c’est-à-dire les pores du sol, dans lesquels l’air et l’eau circulent. Les sols argileux sont caractérisés par des particules d’une taille inférieure à 2 mm et les espaces vides entre elles créent ce que l’on appelle des micropores. Les sols sablonneux et limoneux, en revanche, ont tendance à avoir des particules plus grosses et plus espacées entre elles, c’est-à-dire des macropores. Alors que les sols argileux retiennent davantage l’eau parce que les micropores permettent moins de circulation interne, les sols avec plus de micropores sont plus drainants parce qu’ils ont plus d’espace pour la circulation de l’eau et de l’air.
Chaque composition présente des avantages et des inconvénients, liés par exemple aux risques de lessivage et de ruissellement ou à la facilité d’enracinement, et chaque type de sol convient mieux à certaines cultures qu’à d’autres.
La composante biologique et son impact sur la fertilité du sol
La vie présente dans le sol a un impact fondamental sur sa santé et sa fertilité : le sol est un écosystème complexe dans lequel chaque organisme participe activement aux processus. On se focalise souvent sur les organismes nuisibles aux plantes, comme les parasites, mais la composante biologique comprend aussi tous les organismes qui veillent à la bonne santé du sol.
Un exemple ? Les vers de terre, qui créent des biostructures telles que des tunnels et des turricules, contribuant ainsi à l’aération du sol, limitant l’érosion et favorisant la fertilité. La présence du lombric, travailleur infatigable et meilleur ami de l’agriculteur, est le signe d’un sol plus sain : par son action de fragmentation et de labour du sol, il limite le ruissellement en créant une rugosité de surface et en améliorant la stabilité du sol. En outre, il stimule l’activité des micro-organismes et contribue au recyclage des éléments tels que les matières biologiques, les rendant disponibles pour les plantes sous forme de nutriments.
La biomasse présente dans le sol comprend des arthropodes, des nématodes, des micro-organismes, des bactéries et des champignons, qui contribuent à l’accomplissement de diverses tâches : structuration du sol, régulation de l’espace dans lequel les ressources sont distribuées, création d’habitats, régulation de la population ou de la prolifération d’autres organismes et de leur activité (ex. prédateurs), décomposition de la matière organique en nutriments assimilables par les plantes et dégradation d’éléments chimiques nocifs ou de polluants.
Fertilité chimique du sol
Enfin, la présence et la disponibilité des macronutriments et des oligo-éléments dans le sol déterminent la fertilité chimique du sol. Il est important de faire une distinction : la présence d’éléments nutritifs ne signifie pas automatiquement qu’ils sont disponibles pour les plantes. En effet, les racines de la plante ne peuvent assimiler que les éléments nutritifs disponibles dans la solution du sol. La structure du sol contribue donc, avec un apport d’eau correct, à rendre les macronutriments et les oligo-éléments disponibles pour la plante.
La fertilité chimique repose également sur un équilibre entre les éléments, qui peut être favorisé par de bonnes pratiques de fertilisation. Cependant, des processus naturels modifient l’état chimique du sol : l’activité biologique et la croissance des plantes, par exemple, entraînent une acidification spontanée du sol, qui peut toutefois être compensée par des amendements calcaires. En effet, l’état calcique du sol, c’est-à-dire la concentration en calcium soluble et insoluble, est un facteur clé dans les interventions des agriculteurs. Le profil de fertilité chimique est donc complexe et composite, avec de nombreux éléments à prendre en compte et à équilibrer.
Le pH et fertilité
Chaque culture a des besoins différents en termes de pH, mais l’idéal serait un pH assez neutre (entre 6 et 7), qui facilite l’absorption et l’assimilation des nutriments de manière correcte. Un pH en dehors de la fourchette optimale peut engendrer des problèmes d’absorption, par exemple un pH < 5,5 peut entraîner un risque de toxicité aluminique dans la culture. Le pH influence également l’activité biologique du sol, ce qui confirme une fois de plus l’interaction et la liaison entre toutes les composantes de la fertilité.
En effet, le pH est très variable et dépend de la composition chimique du sol, mais il est également influencé par les apports extérieurs, la culture elle-même et des phénomènes liés à la structure du sol comme le lessivage. Le sol peut donc être exposé à des phénomènes d’acidification et de minéralisation, qui peuvent également modifier le pH de manière significative, avec des conséquences potentiellement perturbatrices pour l’écosystème du sol et les plantes. En effet, certaines cultures sont particulièrement sensibles à l’acidité du sol, comme les haricots, les épinards ou le céleri, alors que d’autres sont beaucoup mieux adaptées à des pH plus acides, comme le maïs.
Ainsi, toutes les composantes contribuent à la fertilité chimique dans son ensemble : à travers l’interdépendance avec la structure physique et le rôle de la biomasse, l’écosystème du sol change et influence les différents facteurs liés à la fertilité chimique du sol.
L’importance de l’analyse de sol pour choisir la bonne stratégie de fertilité
Si l’on détecte des carences ou que l’on souhaite modifier la structure physique, chimique ou biologique du sol, il est toujours utile d’analyser le profil du sol sous tous les angles que nous avons évoqués dans cet article.
L’analyse du sol permet de comprendre sa texture, son acidité, son profil organique, sa composition chimique et minérale, la présence de composants biologiques et la structure générale du sol. Avec tous ces détails, vous pouvez prendre des décisions informées en matière de fertilisation, ce qui rend les plans de fumure plus ciblés et plus rentables et optimise les stratégies de culture.
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