| LA SILICE : L’ÉLEMENT OUBLIÉ EN AGRICULTURE Nicolaus REMER Extrait du livre : Substanzen im Lebenszusammenhang der Landwirtschaft, Titre original du chapitre : Kiesel das vergessene Element Traduction Aurélie Truffat1- Rôle de la silice dans le monde La silice est composée de silicium et d’oxygène. Il existe 3 isotopes stables de silice, possédant les numéros atomiques 28, 29 et 30, et 5 isotopes radioactifs de numéros atomiques 25, 26, 27, 31 et 32. La silice a été peu étudiée dans le domaine de l’agriculture. La silice ne fait pas partie des 15 éléments absolument indispensables pour la plante, à savoir : C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, B, Mn, Mo, Cu, Zn. Les cendres des graminées et de nombreux arbres, constituant les grands espaces verts de la Terre, sont pourtant majoritairement constitués de silice. Et la silice joue également un rôle déterminant dans les cendres des racines d’autres types de plantes. Mais la présence de silice dans l’environnement plus éloigné des plantes est également importante pour elles. La silice permet en effet de capter la lumière et la chaleur, toutes deux indispensables à l’assimilation des plantes. L’actuel manque d’intérêt pour la silice vient du fait que les sols sablonneux siliceux sont parmi les sols les plus pauvres, et ne donnent que difficilement des rendements élevés. Ces sols sont très répandus chez nous dans la région des lacs du nord de l’Allemagne, connue pour être une région agricole pauvre. La culture de ces sols étant limitée, ils ne sont utilisés que pour la constitution de zones forestières. Après l’oxygène, le silicium est l’élément le plus répandu sur Terre (26,7 %). Mais, dans l’Univers également, la présence du silicium est en moyenne plus fréquente que celle des autres éléments. Une étude approfondie de la silice met en évidence l’élément silicium, qui a joué dans la jeunesse de la Terre un rôle similaire à celui du carbone actuellement, et qui conduisit, en tant que premier élément, à la formation des lois physiques du monde. Avec la solidification de la planète Terre, en lien avec la formation de la lune, le carbone a progressivement pris la place du silicium dans la formation de la vie. Les algues siliceuses (diatomées) sont des vestiges de cette vie basée sur la silice. La matière sèche végétale des diatomées est constituée à 71 % de silice. Elles ont contribué à la constitution d’importants dépôts de farines fossiles. Les diatomées sont encore aujourd’hui les représentants terrestres d’une vie passée basée sur la silice. Leur teneur en silice dépasse de 6 à 7 fois leur teneur en carbone. Une étude approfondie met en avant les nombreuses propriétés intéressantes de la silice ou du quartz (SiO 2 ), et donc de l’élément silicium. Le quartz conduit mieux la chaleur que l’argile. Il capte la chaleur plus rapidement. Le rayonnement est tout aussi rapide, et peut avoir lieu subitement en cas de surcapacité. À de hautes altitudes, où le silicium est également fortement représenté parmi les éléments, il peut participer à des déchargements de chaleur et à des orages. Les cristaux de quartz sont dotés d’un pôle positif et d’un pôle négatif. Cela fait du quartz un élément précieux dans le domaine de la microtechnique et de l’électronique. Les montagnes de quartz diffusent les énergies solaires que les forces terrestres magnétiques attirent sur la Terre pour le règne végétal. Les montagnes de quartz sont donc fondamentalement liées à la répartition géographique des plantes (Rudolf Steiner : Le visage de la Terre, Dornach, 1922, 2.7). La relation particulière entre quarte et chaleur est mise en évidence par le fait que l’α-quartz se transforme en β-quartz à une température de 575 °C. Celui-ci se transforme en α- et β-Tridymit à 870 °C et en α- et β-Christobalit à 1470 °C. Le silicium forme d’innombrables liaisons organiques, comme le silane, le silatrane et l’alkoxylane, bien que le quartz fasse partie des substances les plus difficilement solubles et les plus stables. Le quartz s’exprime sous des formes pures et transparentes dans le cristal de roche et les pierres précieuses. Dans le passé, les pierres précieuses étaient liées aux signes duZodiaque et les quartz constituaient les portes d’accès aux mondes célestes et assuraient la liaison entre la nature vivante et le cosmos. Le silicium se comporte de la même façon que le carbone non seulement avec les éléments basiques mais aussi avec les éléments acides et les métaux pour donner de multiples liaisons : avec des éléments basiques, comme le verre à eau : K 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 avec des éléments acides : SiF 4 , SiCl 4 , SiS 2 , Si 3 N 4 (à1400 °C) avec les métaux, il se forme des silicides et des silicates : SiCa 2 , SiMg 2 , Fe 2 SiO 4 et autres silicates avec l’hydrogène : SiH 4 et autres liaisons. Les anciens quartz de la croûte terrestre sont souvent mélangés au carbone. On peut y voir les traces d’une vie passée. Il existe également des cristaux de roche totalement noirs contenant du carbone et pouvant atteindre la taille d’un être humain, nommés Morion, qui ont été découverts dans les gisements argileux ukrainiens près de Shitomir. Ils sont comme des êtres formés et solidifiés dans un temps très ancien. De part ses nombreuses propriétés, le quartz peut être utilisé de diverses manières dans les domaines de la céramique et de la technique. Mais peu d’utilisations ont été étudiées en agriculture. W. Filchner, chercheur en Asie, rapporta en 1924 que le paysan chinois extrait des cailloux siliceux des fleuves pour les mettre dans ses champs. Il alimente ainsi les cultures des énergies de la lumière et de la chaleur (Filchner, Tschung-Kue, L’empire du milieu, Bln 1924, p. 166). Les Celtes faisaient de même lors de la mise en place de leurs carrés de culture, qu’ils bordaient de pierres siliceuses. La silice joue le rôle le plus important dans la vie terrestre. À côté de la ressource importante que constituent la peau et les poils du règne animal, il existe des liaisons de Si organique de qualité des plus fines telles que le silane, le silatrane, etc. 2- Températures extrêmes en sols sablonneux Les sols sablonneux sont pauvres par nature et n’apportent pas de récolte de céréales aussi importante que les sols argileux. Les sols sablonneux se détériorent plus vite que les sols argileux s’ils restent non cultivés car ils perdent rapidement leur humus. Ils ne retiennent pas bien l’eau et captent tellement la chaleur sur les surfaces non enherbées que la vie dépérit en cas de forte chaleur en été. Puis le sol s’acidifie à cause des déchets organiques en décomposition, et sa qualité se détériore de plus en plus. Des mesures effectuées sur des sols sablonneux du Brandebourg le matin du 11 juin 1937 (à 9h) donnent les résultats suivants : à 1 cm de profondeur en sol argileux non couvert : 38 °C en sol sablonneux non couvert : 41 °C à 8 cm de profondeur en sol argileux non couvert : 26 °C en sol sablonneux non couvert : 31 °C température de l’air à 1,20 m au-dessus du sol : 32 °C. Dans les cultures de lupin et d’avoine, la température mesurée à 13 h à une profondeur de 1 cm dans les endroits non couverts est de 50 et 56 °C. (N. Remer, la mort des sols sablonneux causée par l’ensoleillement et le réchauffement, Dem. Mon. 1937, p. 113). La chaleur est très vite restituée. Ces étapes d’accumulation et de restitution de la chaleur ont un effet destructeur sur le sol. Pendant les saisons humides et froides, et selon les conditions climatiques, lesrisques d’acidification et de lessivage par les acides humiques sont plus importants. Après un épisode pluvieux, il y a rapidement formation d’une couche d’algues et de mousses, suivie d’une décomposition acide. Cela conduit à la perte de fertilité du sol. Mais les sols sablonneux protégés par une couverture végétale présentent aussi des propriétés intéressantes. Le conseiller Partsch écrivit (Géographie de la Silésie, 1904, Breslau) que la culture de la vigne dans la région des Grünberg, en Silésie, n’était possible que sur sols sablonneux. 3- Silice et plante Les sols sablonneux protégés permettent de donner des récoltes très aromatiques. Cela se voit nettement dans la culture de fruits à Werder, près de Berlin, dans les montagnes de la région de Rauen, près des forêts princières, dans la culture d’asperges et de fraises, dans la culture de groseilles que l’on nomme « la vigne des sols sablonneux ». En 1923, J’ai appris de petits producteurs de la région du « wendischen Lausitz » que le pain de seigle cultivé sur sols sablonneux est plus aromatique. Mais les sols sablonneux sont très fragiles, et les paysans avaient conclu que la qualité spécifique des sols sablonneux est détruite si les sols sont traités avec des engrais salés. Bien entendu, l’agriculteur moderne avait bien du mal à admettre que des sols justement pauvres en nutriments sont endommagés par l’apport de nutriments. Mais les expériences menées par les petits producteurs dans leur économie basée sur les bovins montraient que les pommes de terre traitées chimiquement à partir de janvier dégageaient une mauvaise odeur à la cuisson, et que le pain perdait en arômes et n’était plus aussi rassasiant. Aujourd’hui, on sait que la réussite d’une culture n’a rien à voir avec une teneur précise en nutriments. La composition des cendres de plante est très variable selon les types de sols. Mais un équilibre doit pouvoir s’établir entre les éléments acides et les éléments basiques dans le végétal. En même temps, la silice joue un rôle important car elle peut former des liaisons avec les deux types d’éléments, et ainsi restaurer l’équilibre. Cet équilibre se voit ensuite dans la végétation saine des cultures. Lorsque suffisamment de silice est assimilée, l’influence du Soleil est plus importante. La silice diffuse en effet la lumière et la chaleur. Alexandrowitsch Timirjasew (1843-1920), à Leningrad, vit dans le processus de formation des plantes une corrélation avec les énergies solaires (Oparin, Origine de la Vie, Berlin, 1957). Ainsi, Timirjasew a devancé les connaissances en sciences humaines, selon lesquelles la forme de la plante est déterminée par les influences célestes (Rudolf Steiner, Conférence du 22/07/1922). Silice et potasse dans 1000 parties de matière sèche SiO 2 Foin *** (propre à la région de la mer du Nord) 33,8 Bon foin de prairie 27,2 Foin de prairie acide 13,8 Herbe de champ d’épandage 6,9 Paille de seigle 18-27 Paille de blé jusqu’à 31 K2 O 19,7 18,0 8,8 38,8 9,0 9,0 Les influences des énergies solaires et les influences cosmiques sont diffusées par la silice dans leurs qualités respectives directement ou indirectement dans la plante. Les parties de la plante qui contiennent beaucoup de silice poussent deux fois plus vite que celles contenant du calcaire (Voronkov, le Silicium et la Vie, Berlin, 1975, p.80).La sensibilité des sols sablonneux quant à l’emploi d’engrais contenant des sels repose sur le fait que les sels empêchent l’assimilation de la silice par la plante. Cela se remarque dans la paille des céréales. Au cours des 100 dernières années, la teneur en silice des plantes a beaucoup diminué. La paille perd à la fois son aspect brillant et sa résistance aux champignons. Autrefois, la paille de seigle servait à la couverture des toits et avait une durée de vie de 30 ans. Aujourd’hui, il n’est même plus possible de l’utiliser comme couverture de toit. Baisse de la teneur en silice des céréales en % de SiO 2 dans les cendres (d’après Duflos, 1840 et Menzel Lengerke, 1940) Paille de blé Paille de seigle Paille d’orge Paille d’avoine 1840 81 82 71 79 1940 63 48,2 52 46,5 Il est donc nécessaire de trouver une nouvelle voie pour maintenir les rendements en sols sablonneux, et qui pourrait également être novatrice pour les autres types de sols déjà riches en nutriments par nature. Lors du développement important des graminées sur le sol, la silice ne joue pas seulement un rôle important pour la plante, mais aussi pour le métabolisme de la Terre vivifiée et pour sa fertilité. Liebig supposa déjà que la raison de l’appauvrissement du sol se trouvait dans la défaillance du cycle de la silice. Cela se confirma pour lui dans le cas de l’assimilation de la silice par l’avoine tout au long de sa croissance (Liebig, Théorie et Pratique, Braunschweig, 1852). ¼ hectare d’avoine contenait jusqu’au 03/07 : 37,7 livres (soit 18,85 kg) de SiO 2 dont 29 % dans les cendres et jusqu’au 27/08 : 145 livres (soit 72,5 kg) de SiO 2 dont 61 % dans les cendres Goethe exprima déjà auparavant – après être rentré de Leipzig à Francfort – l’idée que la fertilité du sol devait être développée avec les transformations de la silice (Goethe, De ma vie, 2° partie, 8° livre). La corrélation entre la teneur en silice et la croissance est évidente lorsque l’on analyse la teneur des cendres des différentes parties des plantes. Les cendres contiennent (selon Voronkov) : SiO 2 (en %) Aiguilles de mélèze 84,34 Paille de seigle 46,5 à 65,17 Paille d’avoine 54,25 Roseau 57,7 à77,27 Feuille de riz 80 Ray-grass d’Italie 60,62 Feuilles de maïs 63,76 Les racines des légumineuses contiennent beaucoup de silice. La teneur en silice assure l’activité du métabolisme des racines (Voronkov, p. 77). 4- Lumière directe et protéine, lumière voilée et glucide Les plantes qui se développent beaucoup en mi-ombre contiennent également beaucoup d’acide silicique, et parviennent ainsi à produire de grandes quantités de cellulose.Les cendres comprennent : SiO 2 (en %) Fougère aigle 68,8 Prêle 70 à 96 Aiguilles d’épicea 70,07 Les cendres d’aiguilles de pin ne contiennent que 9,61 % de SiO 2 , mais le pin a besoin d’au moins 1/11e du rayonnement solaire, tandis que l’épicéa survit à un rayonnement solaire de 1/90e. L’épicéa se développe même bien mieux sur le versant nord peu ensoleillé que sur le versant sud. La formation de glucides et de cellulose exige une lumière voilée. La formation de la protéine est en étroite relation avec les influences directes de la lumière. Tandis que la formation de bois et d’amidon est influencée essentiellement par la quantité d’acide carbonique des sols humiques, la quantité et la qualité des protéines sont déterminées par la lumière directe. Cela est très visible au niveau de la cime des arbres. Les branches du sommet des arbres possèdent des aiguilles plus foncées et plus épaisses, et constituent une meilleure nourriture pour les animaux que les autres branches. Le feuillage des espèces d’arbre aimant la lumière contient plus de protéines que celui des espèces préférant l’ombre. Mais, dans le cas des protéines, la qualité joue un rôle plus important que la quantité car la protéine est garante de la vie. Une atteinte au cycle de la silice et à la qualité des protéines nuit à la valeur nutritionnelle et à la qualité panifiable des céréales. Toutes les variétés traditionnelles de céréales poussant sur des sols pauvres étaient de meilleure qualité et permettaient une panification plus aisée (Pelschenke, Culture végétale, 8, 67, 1931). Alors que la teneur en silice des céréales a diminué de 30 % dans l’agriculture moderne, la teneur en potasse et en chlore a augmenté. Teneur en Mg, K et Cl (en g/kg de matière sèche) (d’après Scharrer, Chem. Zeitung, 1939) Mg K Cl 1869 15,5 4,2 Foin de prairie 1933 26,59 7,83 1869 14,43 2,22 Luzerne nouveau 40,76 6,66 1869 5,47 25,12 2,92 Trèfle rose nouveau 3,25 45,81 6,45 1869 1,64 14,55 3,20 Seigle nouveau 0,79 46,78 12,00 1869 1,13 18,84 1,31 Pomme de terre nouveau 1,03 19,60 3,65 Les explications données par Rudolf Steiner à Koberwitz ont renouvelé notre intérêt pour la silice. Des formations de silicates doivent être préparées dans les sols vivants afin que des processus se développent entre le sol et les racines (Rudolf Steiner, Sciences Humaines et Médecine, 1922, p. 127). Lorsque le conseiller Bier entendit parler des problèmes liés à la silice en agriculture, il attira notre attention sur les expériences médicales menées par le conseiller Hugo Schulz à Greifswald. S’étant intéressé à la luminothérapie parallèlement à son activité de chirurgien, il compris tout de suite l’intérêt de cette étude. Hugo Schulz avait déjà montré au début du XX° siècle que la silice est d’une importance capitale dans la formation du système neuro-sensoriel et de l’épiphyse des os. Les connaissances dans le domaine des cultures végétales ne sont pasaussi avancées. Il est écrit dans le livre de poche sur la nutrition des plantes (1931) : « La question de l’acide silicique dans l’écosystème végétal n’est pas encore tout à fait claire. » (König, Hohenkamp, Livre de poche sur la nutrition des plantes, 2.795, 1931). Le choix offert à la plante entre la silice et ses concurrents, le potassium et le sodium est très variable. Teneur (en % des cendres) Laîche aquatique Nénuphar Characées algues Roseau d’eau Potasse 30,82 14,4 0,2 8,6 Soude 2,7 29,66 0,1 0,4 Calcaire 10,7 18,9 54,8 5,9 Silice 1,8 0,5 0,3 71,5 (Kerner v. Marilaun, la vie des plantes, extrait de Les plantes comme indicateurs du sol, Linstow, Institut National Prusse de Géologie, Nouvelle série, M114, Berlin). [Légende de la photo : La dynamisation des préparations à pulvériser requiert attention, intérêt et persévérance.] En établissant des comparaisons dans le monde végétal, il apparaît que les plantes terrestres anciennes, qui se sont développées au cours d’une période de grande activité de la Terre, et qui restent encore aujourd’hui des saprophytes, contiennent de grandes quantités de silice. Ces plantes viennent d’une époque ou la Terre possédait une atmosphère brumeuse et sombre. Mais la Terre était alors très active comme le montrent encore les épaisses couches de sédiments et de dépôts. L’ère tertiaire fut ensuite celle de l’apparition des graminées, qui avaient besoin de beaucoup de lumière, et qui contiennent le plus de silice comparées aux plantes apparues par la suite. Les graminées assimilent la silice depuis les racines jusqu’aux épis et peuvent donner d’excellentes teneur en protéines. Tableau sur la teneur croissante en silice de l’avoine et du riz (d’après Voronkov) Teneur en SiO 2 dans la matière sèche (en %) Avoine Paillettes 10,95 Feuille 5,24 Tige 1,42 racine 1,84 Riz Paillettes 15 Feuille 12 Tige 5 racine 2 Il ne faut pas oublier la dynamique de la silice propre aux céréales : la silice venant du sol est en interaction et se mélange aux plus fines particules de silice de l’atmosphère. En effet, les feuilles possèdent des bactéries transformant la silice, et également capables de fixer l’azote de l’air (Nombreuses publications d’Alexandrov à Kiev et Odessa de 1958 à 1970, Voronkov, p.31). L’emploi de poudre fine de silice de corne en mélange de poudre de cristaux de roche vivante intervient activement sur le processus de croissance des plantes vertes. 5- Silice et animaux Le règne animal est de grande aide pour activer les fonctions de la silice dans le sol. Nos animaux domestiques mangeurs de absorbent également, via leur alimentation, des quantitésconsidérables des substances siliceuses. Cela est perceptible et variable selon le type d’animaux. La paille de fourrage et le foin de pâture sont plus riches en silice et plus digestes lorsqu’ils sont cultivés sur des sols entretenus que s’ils sont cultivés sur des sols acides (voir ci-dessus). Grâce à une nourriture brute riche en silice, les bovins ont plus de cuir, de plus belles cornes, de bons sabots et des os solides. Ils donnent une impression générale d’animaux vigoureux. Dans la mesure où l’animal domestique s’adapte aux conditions du sol et apprend à assimiler l’alimentation siliceuse, un retraitement de qualité des parties siliceuses des plantes pour la vie du sol s’opère en même temps. L’amendement est ensuite travaillé par le ver de terre, dont l’intestin dispose de bactéries transformant la silice, et pouvant aussi fixer l’azote. C’est ainsi que se referme le cercle vertueux liant la vie du sol, la lumière et les fonctions des fleurs. Dans le monde végétal, la silice apporte à la plante une résistance à la maladie par son rôle vis-à-vis de la lumière. Pour les soins des hommes et des animaux, la silice est un remède contre les infections. Elle empêche la modification des processus métaboliques du cerveau. Cela est lié aux forces organisées du quartz qui interviennent sur toute la plante, et grâce à l’activité des abeilles qui se retrouve dans le miel. D’après la comparaison de la teneur en silice des plumes, de la laine, de la peau et de la viande, une corrélation peut être établie avec le type d’habitat. Plumes Laine de mouton Viande de mouton Ecailles Teneur en silice 1 à 2 % de SiO 2 dans la matière sèche (une oie produit environ 400 g de plumes) 0,4 % de SiO 2 dans la matière sèche 0,04 % de SiO 2 dans la matière sèche 4,2 % de SiO 2 dans les cendres Il existe un subtil métabolisme de la silice dans le cerveau pour l’activité des nerfs. Les liaisons organiques de silice possèdent, par la formation de chaînes très longues, la capacité de transmettre les impulsions nerveuses très rapidement. De petits éléments issus de la silice se forment en permanence dans le cerveau par les processus de la conscience. Ces éléments doivent ensuite toujours être dilués dans le sang comme les éléments vivants porteurs d’azote et de potasse. Des processus équivalents à ceux du cerveau se retrouvent dans le sol. Il convient de les favoriser pour stimuler la vie des racines. Au niveau du cerveau, une subtile préparation d’extrais minéraux siliceux est nécessaire au thalamus pour faire des nerfs un outil de l’âme. C’est ainsi que se met en place la cohérence entre les idées. Dans les champs de culture, les excréments des oiseaux granivores – et plus particulièrement des perdrix, donnent des jus minéraux subtils, formant une polarité très précise avec l’humus en formation des excréments de vache. Ces polarités sont nécessaires à la vie (Dr Brüll, Parc Naturel de Kaltenkirchen). D’une certaine façon, la polarité de cette dynamique s’exprime dans le rapport équilibré entre la silice et la potasse dans la nourriture des bovins. Le métabolisme de la silice, tant mis à mal pour les plantes, est de grande importance pour la coordination de l’ensemble des organes. D’où l’intérêt d’un fourrage sain pour l’alimentation du bétail. La qualité du fourrage dépend de l’équilibre paritaire entre silice et potasse. Cet équilibre est obtenu via le mélange de céréales – contenant plus de silice – et de variétés de trèfle – contenant plus de potasse. 6- La silice dans le cycle de l’exploitation agricoleA Muskau, Fürst Pückler est un pionnier qui a réussi à améliorer la qualité des mauvais sols sablonneux à grande échelle. Pour préparer la culture, il procéda à un labour de défoncement, utilisa du compost, planta des arbres et des haies, et aménagea des pelouses. C’est ainsi que fut créé le parc de Muskau dans la région du Lausitz, parc encore bien connu aujourd’hui. Les céréales ont la capacité de développer un système racinaire important, ce qui laisse ensuite à la vie du sol une importante quantité de biomasse végétale. Lorsque nous devons améliorer la qualité des sols, il nous faut cultiver des céréales et utiliser des légumineuses. La croissance de ces plantes doit être favorisée par l’utilisation de compost et la pratique d’un chaulage contrôlé. C’est alors qu’interviennent les vers de terre, produisant du calcaire à double acide carbonique qui est déterminant pour le pouvoir tampon du sol. Lorsque l’on prépare les sols légers avec une culture pour nourrir le sol de façon à augmenter la teneur en humus, et le pH du sol de 6 à 6,3, il est ensuite possible de cultiver de la luzerne et du sainfoin. Ces deux plantes apportent de gros rendements pour l’alimentation animale. La vesce, associée au colza, le ray-grass annuel, le tournesol, le chou moëllier et le mélange de Landsberg conviennent également. Il est ensuite possible d’avoir plus de bêtes. L’excrément de porc est aussi intéressant pour les sols sablonneux, dans le cas où le porc peut être élevé naturellement. Le porc aime bien manger un peu de terre provenant des mottes de pelouse avec sa nourriture. Cette terre est décomposée par l’importante digestion acide dans l’estomac. En plus de l’excrément de porc, il faut ensuite utiliser une petite quantité d’excréments de volailles. La poule doit avoir aussi à sa disposition de la nourriture, qui doit être de préférence issue du granit, de feldspath, de basalte ou de gravier. Ces minéraux sont décomposés d’une toute autre manière que par les bovins ou les porcs. Pour avoir un fourrage appétant pour les chevaux, les bovins et les moutons, il faut avoir des céréales de grande hauteur. Il est possible de récolter de la paille et de l’herbe de grande taille grâce à un meilleur développement racinaire favorisé par le compost et le travail du sol. C’est pourquoi il faut à nouveau cultiver des parcelles avec de grandes céréales, pour nourrir les animaux domestiques de manière saine et économique. Cela permet d’élaborer un engrais favorisant une fertilité importante et durable du sol. Les céréales et les légumineuses ont un développement racinaire plus important sur les sols sablonneux sains que sur les sols argileux et glaiseux. Cette faculté doit être favorisée par le maintien constant de la structure grumeleuse par la mise en place de couvertures végétales et un labour du sol peu profond. La bouse de vache est irremplaçable pour ce type de sol. L’expérience de la culture en biodynamie a permis de voir que de nombreux phénomènes apparaissent sur les sols légers, sablonneux, à partir du moment où le fourrage et l’amendement sont issus de la ferme et utilisés correctement. L’assimilation du fourrage s’accroît jusqu’à 30%. Les maladies telles que la stérilité, la tétanie ou les maladies du pis disparaissent d’elles-mêmes lorsque l’animal mange suffisamment de foin et de paille produits sur le domaine. Les forces de vie perdurent au fil des générations d’un troupeau nourrit de la sorte. Le troupeau acquiert une individualité (possibilité de consanguinité). La silice est ainsi l’élément assurant l’individualité agricole. L’eau de source de montagne et la silice transmettent les forces cosmiques. Le fourrage vert doit également être de maturité suffisante. Il faut essayer de maintenir l’équilibre harmonieux entre silice et potasse d’une façon globale. C’est seulement après que le sang (K 2 O) et les nerfs (SiO 2 ) trouvent pleinement leurs fonctions. La conduite de domaines agricoles en sols sablonneux selon le principe de l’organisme agricole a pleinement démontré que les maladies des animaux peuvent se guérir d’elles- mêmes et que les forces de vie peuvent être renforcées. Le domaine de Marienhöhe près deBad Saarow faisait figure d’exemple après 12 ans de conduite du domaine selon ce principe (Remer, Dem. Mon. 1936, p.171, L’élevage des bovins au cœur de l’organisme agricole). La culture du trèfle devint possible sans chaulage dans une certaine mesure. La paille de seigle et de céréales d’été était souvent utilisée comme fourrage. Les animaux héritaient d’une particularité dans leur type, leur assimilation de la nourriture et leur résistance. Les vaches pouvaient faire jusqu’à 15 veaux. Ces caractères héréditaires se retrouvaient dans la descendance de manière durable et se développaient encore. Une telle conduite du domaine requiert un investissement complet et de la ténacité de la part des hommes. L’homme doit élever son regard innocent sur la nature pour développer une compréhension approfondie des relations existant entre les êtres en devenir du domaine et le rythme des saisons. L’âme de ces êtres doit toujours plus s’éveiller. Le quartz permet d’assurer, dans la vie des animaux et des plantes, une organisation globale, la beauté des formes et la relation entre les fonctions vitales et organiques. Lorsque l’exploitation agricole présente de bons résultats dans certains domaines et que, parallèlement, la production de base augmente, il est nécessaire que les autres parties de l’organisme agricole s’adaptent afin de respecter les limites écologiques de l’organisme agricole propres à chaque domaine. Il faut aussi garantir une stabilité des besoins pour une santé optimale de l’ensemble. La silice est l’élément de l’organisme le plus sensible, et anime les inter-relations entre les fonctions au sein de l’exploitation. La nature agit selon le principe de précaution, et non comme les hommes qui agissent ultérieurement. La résistance, le self-contrôle biologique, un raisonnement global deviennent des caractéristiques de l’individualité du domaine agricole productif. 7- Preuves de l’efficacité de la poudre fine de silice Un autre sujet est celui de l’emploi de la silice en poudre fine sur les feuilles des plantes. Des essais méthodiques ont été menés en 1962 et publiés en 1968 (N. Remer, Des lois de la vie en agriculture, Dornach, 1968). Ces essais apportent de nombreuses preuves irréfutables. Anciennes publications à propos de la silice : La silice et sa signification pour l’agriculture, revue mensuelle Demeter, 1933, p.86. Signification et utilisation de la préparation 501 (silice de corne) en culture végétale, revue mensuelle Demeter, 1933, p.97. L’élevage de bovins au cœur de l’organisme agricole sur sols sablonneux, revue mensuelle Demeter, 1936, p.171. Silice et santé des plantes, revue mensuelle Demeter, 1937, p.75. Mort des sols sablonneux par l’ensoleillement et le réchauffement, revue mensuelle Demeter, 1937, p.113. Santé et productivité des animaux domestiques, Planegg à Munich, 1940, p.52. Les lois de la vie en agriculture, Dornach, 1968. Engrais organiques, à compte d’auteur, 1980.III. La silice doit-elle encore rester un élément négligé ? 1- La diminution des fonctions liées à la silice nécessite de nouvelles mesures La baisse de la teneur en silice des plantes cultivées incite à toujours améliorer la couverture du sol et à aérer les couches plus profondes des sols tassés et abîmés. Ainsi, les racines peuvent bien se développer et peuvent assimiler les substances minérales du sol contenant de la silice. La silice met la plante en relation avec le cosmos d’une manière particulière, en s’associant à la lumière et à la chaleur. « La silice joue le rôle le plus important dans l’activité de la vie planétaire. » (Rudolf Steiner, Cours aux agriculteurs, 1 ère Conférence). La médecine traditionnelle attribuait aux 12 pierres précieuses issues de la silice le pouvoir de transmettre l’énergie des 12 groupes d’étoiles du zodiaque au corps humain. Effets sur : (d’après Surya) Jaspe Saphir Calcédoine Emeraude Sardoine Cornaline Chrysolithe Chrysolithe Béryl Topaze Chrysoprase Hyacinthe Améthyste Gémeaux Verseau Capricorne Sagittaire Scorpion Balance Vierge Lion Cancer Gémeaux Taureau Bélier pieds Estomac Veines et cuisses vessie reins yeux coeur estomac et poitrine Oreilles Parmi les substances issues du processus de formation de la Terre, la silice est la première à être apparue. Les plantes pouvaient se développer sur Terre sur la base siliceuse, sans être exclues du processus. La teneur en silice des premières plantes était supérieure à leur teneur en carbone. Les algues siliceuses (diatomées) sont encore dans ce cas aujourd’hui. La prêle et la fougère contiennent également beaucoup de silice. La silice permet également aux plantes de se développer plus rapidement. C’est aussi le cas de l’élodée du Canada (Elodea canadensis) et de la consoude (Sympytum), ces deux plantes pouvant être utilisées comme complément alimentaire pour la santé des animaux. Teneur en silice (g/kg de matière sèche) Elodée du Canada Matière sèche 160 Cendre 154 Potasse 23,6 Calcium 52,3 Silice 24 Le colza, le pois de senteur et le sarrasin ne contiennent que sèche. Consoude 167 127 51,4 25 24 2 g de silice par kg de matière Grâce au mucus siliceux du vivant, le futur être humain ou animal va passer, en reproduisant les étapes de l’évolution du monde, du ventre de sa mère à la naissance.L’ensemble du monde végétal est basé sur la silice en tant qu’élément actif. La silice accompagne le développement des plantes sur la Terre jusqu’aux plantes les plus évoluées, desquelles provient notre nourriture. Aperçu du monde végétal Sporophytes (Angiospermes) 1- Champignons, algues 2- Mousses, lichens 3- Fougères, prêles Gymnospermes 1- Gingko 2- Conifères 3- Cupressacées (Cyprès) Monocotylédones 1- Liliacées 2- Graminées 3- Palmacées, musacées (bananier) Dicotylédones 1- apétales 2- dialypétales 3- gamopétales Parmi les plantes fourragères et alimentaires, les graminées et les différentes céréales se caractérisent par des teneurs élevées en silice dans la tige, qui augmentent constamment, et particulièrement pendant la maturation. André Voisin (La productivité des prairies, Münich, 1958), rapporte des agriculteurs de la vallée d’Elorn, en Bretagne, que les prairies irriguées étaient fauchées, dans la mesure du possible, lorsque la teneur en silice était élevée et qu’elles avaient atteint une certaine maturité. Sans cela, le lait des vaches était pauvre en matières grasses. La teneur en silice des plantes peut varier en fonction du type de sol et du degré de maturité des plantes. Par exemple, la teneur en silice de la carotte peut aller de 0,10 à 0,64 % (DLG Tab. 1962). La silice retransmet les énergies des planètes supérieures (Saturne, Jupiter et Mars). Ces énergies donnent aux substances issues des énergies terrestres leur qualité alimentaire et leur forme. Selon la médecine traditionnelle (Surya), Saturne rend long, Jupiter ferme et imposant, Mars rend solide et piquant. La silice doit pouvoir être dans la terre, afin que l’aspiration à devenir un arbre – que tout végétal a en lui – se décline à différents degrés. La cendre de toutes les sortes de bois est riche en silice, et leurs jus sont sucrés (sirop d’érable). La formation de l’arbre est comme une excroissance du globe terrestre que l’on peut interpréter comme l’organisation fondamentale du système planétaire, à considérer et à mettre en relation avec les dynamiques liées à la silice. Les champignons furent les premières plantes à apparaître sur Terre. Ils se développent exclusivement, dans le processus de l’arbre, au début de l’éveil de la terre. Lorsqu’ils trouvent l’énergie suffisante dans les matières organiques, puisqu’ils ne peuvent pas assimiler par eux- mêmes, ils fracturent et dissolvent les roches siliceuses et les minéraux du sol. À terme du processus d’évolution du monde végétal se trouvent les plantes à fleur à double périanthe, apparues pour la première fois sur Terre dans l’Atlantide (ère tertiaire). Les composées colorées, dont la plupart fleurissent en été, se trouvent tout au sommet de la classification des plantes à fleur. Elles anticipent le processus de développement de l’ordredans leurs tiges et leurs ramifications, et forment d’innombrables fleurs. La famille des composées compte peu d’arbustes, et aucun arbre. Elle regroupe en revanche de très nombreuses plantes médicinales, chaque plante comportant de 80 000 à 100 000 fleurs. Nous utilisons les fleurs des composées (achillée, camomille, pissenlit) pour stimuler l’activité de la terre grâce aux champignons formant l’humus et aux géobiontes. L’écorce de chêne soutient ce processus à l’aide de son calcium, et l’ortie organise le tout. C’est ainsi que s’établit une grande association de plantes au sein du monde végétal, destinée à assurer la fertilité de la Terre. Un léger réveil de la terre se produit à l’endroit où se développent des champignons, et ce particulièrement en automne, au moment où l’âme de la Terre est en repli. Le léger réveil doit être provoqué par l’utilisation de compost de fumier dans les champs cultivés, et de compost de terre (végétal) dans les prairies. Les champignons du sol ont besoin de matière organique pour se développer. Grâce à un travail peu profond du sol, il se forme des bactéries aérobies, et, en cas de teneur en calcaire suffisante du sol, des bactéries fixatrices d’azote. Ces bactéries permettent la constitution d’un humus de grande qualité ayant de nombreux effets secondaires pour les racines, qui peuvent alors atteindre les coches plus profondes du sol et stimulent les géobiontes grâce à leurs sécrétions. Les racines sont très appréciées par de nombreuses bactéries, car elles leur sont utiles pour le transport de minéraux contenant de la silice. Ce qui est valable pour les racines l’est aussi pour les feuilles des plantes qui disposent également de bactéries utilisant la silice et fixant l’azote. De nombreux essais ont été menés sur des plantes vertes avec des bactéries fixatrices d’azote, du type azotobacter. Ces études n’ont pas donné de résultats très concluants. Les conclusions de Alexandrow à Odessa (Voronkov : Silice, Editions académiques, Berlin, 1975) sont différentes. Alexandrow a travaillé avec les bactéries utilisant la silice et a remarqué une croissance des rendements : Sur blé d’été : 50 – 100 % Sur maïs : 34 – 50 % De tels résultats sont aussi valables pour le chou, la pomme de terre, le chanvre, le tournesol et les fruits. Mais il faut savoir que, pour obtenir des résultats avec la silice, les bactéries de la silice ou la silice qui devrait avoir des effets sur les plantes évoluées (dotées de certaines bactéries spécifiques) – comme pour nous la silice de corne –, la relation globale entre le sol, la plante et l’animal est essentielle. Il faut également favoriser une couverture du sol saine et contenant des protéines, et aérer le sol en profondeur sans pour autant détruire les différents horizons pédologiques. Il existe en effet naturellement une organisation précise de la vie dans les zones du sol. Mais les racines ont cependant besoin de respirer pour vivre, afin de pouvoir faire monter les assimilats – qui sont transformés et redescendent sous forme de sève élaborée – , puis de les évacuer dans le sol. Le système racinaire est véritablement la partie la plus active de la plante. La teneur en silice de la plante peut augmenter par l’activité des racines. Ce sont alors des portes ouvertes à l’influence de Saturne, Jupiter et Mars qui transforment les énergies terrestres (humus et calcium) en substances nutritives, plus digestes et plus douces. Ces effets sont clairement visibles dans les carottes, panais et betteraves rouges.2- L’intervention de la silice dans l’interaction plante – animal Ses connaissances des sciences naturelles font énoncer à Goethe la loi suivante : « L’animal prend, la plante donne. » Dans son cours à Koberwitz, Rudolf Steiner développe cette loi fondamentale sous différents aspects. Le monde végétal et la Terre constituent un seul et même organisme, une entité vivante. Contrairement aux animaux, les plantes se nourrissent par elles-mêmes. Elles captent le gaz carbonique, les substances nécessaires et la lumière cosmique grâce à leurs feuilles, et puisent par leurs racines les minéraux et le sang de la Terre indispensables à leur survie. Dans la couche supérieure du sol, éveillée par le fumier et les bactéries du sol, la plante – disposant de racines secondaires ascendantes – envahit la couche d’humus, en parasitant légèrement l’intérieur. Elle doit en même temps développer une partie de ses racines jusqu’à une profondeur importante (le sainfoin jusqu’à 15m de profondeur, la luzerne jusqu’à 10 m, et d’autres plantes à une profondeur encore plus importante). Les nombreuses sécrétions des racines des plantes éveillées stimulent la vie bactérienne du sol, qui permet elle-même à ces plantes de puiser les substances nécessaires dans les minéraux riches en silice. Ce processus ne conduit pas à une perte d’énergie des plantes, mais développe au contraire leur vitalité. La plante perd en revanche sa vitalité lorsqu’elle doit se développer dans un bouillon de culture. Une plante saine puise les éléments vitaux – oxygène et chaleur- en partie dans la chaleur emmagasinée par les pétales, mais surtout dans les nutriments sous la forme d’énergie. La plante transforme directement les solides et les liquides du sol, et fournit de l’air et produit de la chaleur. Ces deux éléments sont nécessaires à la vie de l’homme et de l’animal, qui ne peuvent assimiler qu’indirectement les solides et les liquides, par les différentes étapes de la digestion. La silice prélevée par la plante en rapport avec la lumière est donc en filigrane du monde végétal et de celui de l’homme et de l’animal. L’homme et l’animal ont besoin de la silice vivifiée pour développer leur peau, et leurs cheveux ou poils, ainsi que leurs organes sensoriels. La silice vivifiée permet aussi à leur corps de former le calcium nécessaire à la formation des os. La silice est utile aux forces d’organisation de l’esprit. L’énergie de la silice se diffuse dans la périphérie, et de petits corps siliceux issus d’une périphérie plus éloignée pénètrent l’être vivant. Cela favorise la formation des protéines et celle des lipides, résultant toutes deux des lois de l’Univers et relatives à la lumière. Mais il faut être conscient que la Terre, éprouvée par les techniques humaines, a perdu de ses capacités d’expiration et d’inspiration dans cette dynamique cosmique de la silice. Grâce à de nombreuses réflexions (Club de Rome, Dennis Meadow, Commission de l’état fédéral), les hommes ont pris conscience que la vie de la Terre est menacée. Il est indispensable de développer de nouvelles connaissances, et de prendre de nouvelles mesures pour l’exploitation des terres et des forêts. Par une intervention globale, les sols pour la plupart endommagés, les sols sablonneux, pourraient permettre de produire des céréales, légumes et fruits de qualité. Ces sols pourraient en effet devenir de grande qualité s’ils étaient entourés de forêts vivantes, et si leur humus était géré différemment. L’efficacité du calcium – apporté par les terrains calcaires et la culture de légumineuses – est liée aux fonctions de la silice. Les céréales peuvent donc à nouveau accroître leur teneur en silice. En Bretagne, les Celtes utilisaient déjà une algue marine côtière calcaire pour cette synergie silice – calcium. Le chêne est l’arbre où la complémentarité silice – calcium est la meilleure. D’où sa croissance très rapide. Les cendres d’écorce de chêne contiennent de 70 à 80 % de calcium. Pour une bonne croissance, le chêne doit être entouré d’orties et de sureau,et aidé par le monde animal (sanglier, geais, fourmis et abeilles). L’ortie est une plante très riche en minéraux, avec 15 à 18 % de matières minérales dans la matière sèche. Elle aide le chêne, qui lui-même enrichit le milieu où il pousse. Teneur en silice du bois sec : Chêne : 0,50 % Hêtre : 0,19 % Sapin : 0,13 % Dans les sols vivants, riches en humus et ouverts au Cosmos, il existe naturellement un ratio déterminé par la silice, qui permet aux racines de la plante – surtout lorsque la plante reçoit de la bouse de vache – de trouver les minéraux dont la plante a besoin. Le conseiller August Bier mit en évidence cette sensibilité de la plante, définie par la silice, chez le hêtre commun. Ce dernier est capable de trouver du calcium même dans les sols sablonneux pauvres, et apparaît donc comme une solution pour l’exploitation forestière sur ce type de sol. Depuis de nombreuses décennies, les agriculteurs ayant acquis les nouvelles connaissances spirituelles ont pu démontrer qu’il est possible de cultiver et même de soigner les sols sablonneux, grâce à une harmonie entre la plante et l’animal. Et cela plutôt que de continuer à détruire les sols sablonneux par les plantations de pins. Il est nécessaire d’aller dans ce sens par soucis de l’alimentation des générations futures. La physique et la chimie ont beaucoup apporté en terme d’utilisation externe du silicium et du quartz. Mais ces sciences se sont peu intéressées aux processus vitaux – qui semblent pourtant fondamentaux – liés à la silice. Il n’est en effet pas possible de tout déterminer par les méthodes scientifiques. C’est pour cette raison que les apports de Rudolf Steiner en médecine et en agriculture sont complètement nouveaux. Il est encore mieux d’apprendre à les comprendre et à les expérimenter. « Les dynamiques liées à la silice, qui se produisent dans le sol minéral, trouvent leur contraire dans l’organisme humain – à savoir, dans le sang et les nerfs. Ces processus changeant – malheureusement trop peu étudiés – se produisent également dans les champs de culture. Ils se déroulent entre le champ, c’est-à-dire entre la terre tout simplement, siliceuse, et les racines des plantes qui descendent dans le sol. » (Rudolf Steiner, Science de l’esprit et médecine, 1920). |
Carbon Cowboys
« C’est, de loin, le meilleur film agricole que j’aie jamais vu. Les personnages sont tous si sympathiques et captivants, les graphismes sont époustouflants et j’ai beaucoup appris sur l’écologie… mais rien de tout cela n’aurait d’importance sans l’âme et l’empathie de Peter Byck en tant que conteur. »
Allélophatie
En préalable , on a souvent observer en SCV que le phénomène de l’allélopathie au champ ne fonctionnait correctement qu’à la faveur de pluies d’une certaine importance, c’est certainement ces mouvements d’eau dans les premiers centimètres du sol qui favorisent les échanges de toxines anti-germinative …..En période sèche, ce phénomène est beaucoup moins observable.
https://agritrop.cirad.fr/390382/1/document_390382.pdf
Qu’est-ce qu’une plante allélopathique ?
Une plante allélopathique a la particularité de produire des composés biochimiques qui vont entrainer des interactions biochimiques sur les plantes voisines ou avec des micro-organismes, inhibant leur croissance, empêchant la reproduction d’insectes ou bloquant la germination notamment.
Dès l’antiquité, les hommes ont décrit le comportement de certaines plantes ayant la capacité de freiner la croissance d’autres végétaux. Le terme d’ »allélopathie » fut utilisé pour la première fois en 1937 pour décrire le phénomène de concurrence entre végétaux. Il provient du grec ‘allêlon’ signifiant « réciproque » et ‘pathos’ signifiant « souffrance » : il désigne l’ensemble des interactions chimiques d’une espèce végétale sur les autres.
L’allélopathie, c’est la propriété qu’ont certaines plantes d’émettre des molécules chimiques qui affectent la germination et/ou la croissance des mauvaises herbes. Les effets antigerminatifs sont inoffensifs sur les grosses semences (céréales, soya, etc.) et les transplants, mais affecteront la germination des cultures dont les semences sont plus petites. En utilisant des plantes allélopathiques comme culture de couverture, on peut diminuer la pression des mauvaises herbes tout en récoltant les bénéfices de garder son sol couvert. L’usage de plantes allélopathiques comme intercalaires est aussi possible, mais il importe de s’assurer qu’elles n’auront pas un effet négatif sur la culture. Les avantages ne s’arrêtent pas là, on peut rouler la plante allélopathique comme le seigle pour former ensuite un paillis végétal. La biofumigation est une technique similaire, elle implique d’incorporer dans le sol des crucifères dont la décomposition produira des molécules affectant les maladies du sol et les mauvaises herbes.
Parmi les cultures pouvant être utilisées pour leur allélopathie, on compte surtout le seigle, mais aussi la fétuque élevée, le blé, le pâturin des prés, le sorgho et le radis fourrager.
L’origine du mot vient du grec allelo pour « l’un l’autre » ou « dommage mutuel » et pathos faisant référence à la « souffrance ». Toutefois, les effets ne sont pas toujours dommageables, ils peuvent aussi être bénéfiques, on parle alors respectivement d’allélopathie négative ou positive.
Les composés dits allélochimiques sont à l’origine de l’interaction, ils sont libérés par la plante dans son milieu, par différents canaux : les racines qui exsudent, ou encore les parties aériennes à l’origine de lixiviation et de volatilisation ou même la décomposition de la plante morte.
Dès lors, on comprend mieux l’effet inhibiteur d’une plante allélopathique sur la germination et le développement des adventices, ce qui fait d’elle une alternative aux désherbants intéressante pour limiter les corvées de désherbage et empêcher le recours aux herbicides chimiques.
En permettant de réduire le stock semencier ainsi qu’en agissant sur certains ravageurs et certaines maladies, l’allélopathie contribuerait à réduire les usages de produits phytosanitaires (herbicides, insecticides et fongicides) et leur transfert vers l’air. De plus, par rapport à un sol nu, l’implantation de plantes de services en interculture permet de limiter le phénomène d’acidification des sols s’il la culture est restituée au sol. Elle aura un effet alcalisant.
Par rapport à un sol nu, l’implantation d’un couvert végétal, qu’il ait un effet allélopathique ou non, permet de piéger l’azote et le phosphore. De plus, celui-ci peut éventuellement fixer l’azote atmosphérique s’il contient des légumineuses, et rendre le phosphore disponible à la culture suivante ce qui permettra de limiter les apports en engrais. L’effet allélopathique permettant de réguler la flore adventice ainsi que les attaques de ravageurs, permettrait de réduire l’usage de pesticides et donc permet d’améliorer la qualité de l’eau.
L’azote capté par le couvert pendant son développement est restitué progressivement après sa destruction. Une partie sera directement disponible pour la culture suivante. Le couvert permet aussi d’améliorer la disponibilité en phosphore et en potasse pour la culture suivante (remobilisation des éléments).
Cette technique favorise l’activité biologique du sol, permet d’améliorer les teneurs en matière organique, de stocker du carbone et fixer de l’azote dans le sol, favorisant ainsi sa fertilité.
Cette méthode limite les fuites de nitrates, l’érosion, la battance et l’altération de la structure du sol.
La présence du couvert favorise certaines espèces en leur fournissant refuge et nourriture (insectes auxiliaires, pollinisateurs, macro et microfaune du sol, oiseaux, etc.). Cet effet est variable selon la nature du couvert, par exemple s’il s’agit d’une espèce nectarifère ou pas.
https://www6.inrae.fr/ciag/content/download/6304/46330/file/Vol62-3-Gfeller.pdf
Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41
Les Cultures intermédiaires allélopathiques: un moyen de lutte contre les
adventices ?
Gfeller A. 1 , Wirth J. 1
Agroscope, Systèmes de production plantes, Malherbologie grandes cultures et viticulture, 50 Route
de Duillier, CH-1260 Nyon 1
1
Correspondance : judith.wirth@agroscope.admin.ch
Résumé
Les cultures intermédiaires allélopathiques soulèvent un grand intérêt chez les agriculteurs en tant que
technique de désherbage écologique. L’impact de l’allélopathie par les cultures intermédiaires au
champ est méconnu. Toutefois, nos résultats suggèrent que l’allélopathie est un facteur à considérer. A
contrario des idées reçues, le développement d’une biomasse aérienne importante, créant un fort
ombrage, n’est pas toujours le facteur principal de suppression des adventices. En effet, l’inhibition de
la croissance de l’amarante par le sarrasin, le radis fourrager et la moutarde brune est la même avec un
fort ou un faible ombrage du couvert, suggérant que les exsudats racinaires jouent un rôle important.
Notre approche expérimentale combine des essais au champ et une approche métabolomique.
Mots-clés : Cultures intermédiaires, Suppression des adventices, Allélopathie, Sarrasin, Radis
fourrager, Moutarde brune
- La maîtrise des adventices par les cultures intermédiaires
Les cultures intermédiaires (CI) apportent beaucoup de bénéfices, dont la maîtrise des adventices. La
réduction des adventices par les CI peut être expliquée par l’action de différents facteurs : i. compétition
pour la lumière, l’eau, l’espace et les nutriments (Bezuidenhout et al., 2012 ; Kunz et al., 2016). ii. la
libération des substances allélopathiques. Les substances allélopathiques peuvent être libérées : - par les couverts vivants pendant l’interculture et/ou
- par les résidus libérés dans la culture suivante suite à la destruction de la CI (par le gel,
mécaniquement, par un herbicide) (Farooq et al., 2011 ; Kunz et al., 2016).
Notre approche consiste à comprendre comment certaines CI suppriment les adventices pendant
l’interculture et si l’allélopathie joue un rôle important dans la maîtrise des adventices par des CI au
champ.A. Gfeller et J. Wirth - L’allélopathie, c’est quoi ?
L’allélopathie est définie comme tout effet direct ou indirect, positif ou négatif, d’une plante sur une
autre, par le biais de composés biochimiques libérés dans l’environnement (Rice, 1984). Un des
exemples classique, qui d’ailleurs avait déjà été observé par Pline l’ancien au premier siècle avant J.C.,
est l’action inhibitrice qu’exerce le noyer sur différentes plantes herbacées ou ligneuses. Lorsque les
feuilles et tiges de noyer sont lessivées par la pluie, la juglone, un allélochimique très toxique, est
libérée et inhibe la germination des graines avoisinantes.
Figure 1: Voies possibles pour la libération des allélochimiques dans l’environnement par une plante donneur
selon Kobayashi (2004).
Ainsi l’effet de l’allélopathie est le plus souvent décrit comme un effet inhibiteur de la germination ou
croissance exercé par une plante (donneur) sur une autre plante (receveur). Les substances
allélochimiques sont en général des métabolites végétaux secondaires et appartiennent à plusieurs
familles chimiques comme des dérivés benzéniques (p. ex. sorgoleone du sorgho), des phénoliques
(p.ex. acide vanillique), des acides hydroxamiques (p.ex. DIMBOA du seigle) ou des terpenes (Latif et
al., 2016 ; Massalha et al., 2017). Ils sont libérés par volatilisation, lessivage, lixiviation, décomposition
des résidus ou exsudation racinaires (Figure 1).
Pour mettre en évidence le phénomène d’allélopathie, la plupart des essais sont effectués en
laboratoire ou en serre en conditions contrôlées. De nombreuses études utilisent des méthodes
d’extraction à l’eau ou à l’éthanol des parties aériennes et/ou des racines pour des tests de germination
avec des graines de cresson ou de laitue par exemple (Kalinova et Vrchotova, 2009). En conditions
naturelles, l’étude est plus complexe car les interactions biotiques et abiotiques du sol peuvent
influencer la présence des composés allélopathiques. De plus, de nombreux facteurs, comme les
conditions environnementales ou l’état phytosanitaire de la plante, influencent la synthèse et la
libération de ces molécules (Figure 2). La grande difficulté est de séparer la compétition pour les
ressources des effets allélopathiques, car l’allélopathie dans le champ est subtile et il est compliqué de
la distinguer de la compétition (Duke, 2015). En général des allélochimiques sont des molécules
phytotoxiques, qui exercent leurs effets à des quantités faibles, mais constantes ou des
concentrations croissantes sur des longues périodes (Duke, 2015). L’effet allélopathique peut être dû à
un composé allélochimique ou à un mélange de molécules. Une fois libérés dans le sol, les propriétés
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Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41Les CIMS allélopathiques: un moyen de lutte contre les adventices
physiques, chimiques et biologiques des allélochimiques changent (Latif et al., 2016). En plus, les
composés peuvent être transformés et dégradés par les microbes du sol (Massalha et al., 2017). Pour
la pratique agricole ceci indique que l’effet allélopathique d’une CI ne sera très probablement jamais
aussi fiable qu’un herbicide.
Figure 2 : Induction de la production
des allélochimiques par des facteurs
biotique et abiotique selon De
Albuquerque et al. (2011). - Des cultures « allélopathiques »
3.1 Grandes cultures
Chez plusieurs grandes cultures, des effets allélopathiques sont connus (Jabran et al., 2015). Quelques
allélochimiques responsables pour les effets observés ont été identifiés comme les momilactones A et B
chez le riz, le DIMBOA chez le seigle et le blé, la sorgoleone chez le sorgho et des composés
phénoliques chez le tournesol. Pour toutes ces cultures les effets allélopathiques sont très variables
selon le cultivar (Jabran et al., 2015). Un cultivar allélopathique qui supprime bien les adventices doit
également produire des bons rendements et ne pas avoir d’impact négatif sur la culture suivante. En
effet, la production d’allélochimiques peut générer des phénomènes d’autotoxicité, comme chez l’orge
(Bouhaouel et al., 2015). La sélection d’un cultivar allélopathique est donc un long processus et
demande beaucoup de travail. Actuellement le premier et seul cultivar allélopathique commercialisé est
le cultivar de riz Haugan-3 en Chine (Jabran et al., 2015 ; Kong et al., 2011).
3.2 Cultures intermédiaires
Contrairement aux grandes cultures mentionnées ci-dessus les connaissances sur les effets
allélopathiques des CI sont beaucoup plus faibles pour plusieurs raisons.
3.2.1 Métabolome
Dans l’état actuel des connaissances, la nature des molécules n’est pas toujours connue, ce qui
implique la nécessité d’une approche métabolomique très large et donc coûteuse et compliquée.
3.2.2 Génome
Une connaissance plus approfondie du génome des CI permettrait pour la recherche fondamentale de
mieux comprendre les gènes et mécanismes impliqués dans l’allélopathie et profiterait ultérieurement à
Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41
35A. Gfeller et J. Wirth
la recherche agronomique appliquée. Chez le blé, des locus qui sont liés à des traits allélopathiques ont
été identifiés (Zuo et al., 2012).
3.2.3 Cultivars
De nombreux CI, comme la phacélie, existent encore en tant que population et souvent, le nom du
cultivar n’est pas connu lorsque l’on achète les semences d’une CI dans le commerce Suisse. Nous
avons été surpris de remarquer des différences marquées de phénotypes entre des lots de sarrasin soi-
disant de la même variété. Nous pensons que le travail de sélection et distribution des CI est donc très
en retard par rapport à celui réalisé sur les cultures principales comme le blé.
De plus les cultivars d’une même CI sont rarement comparés pour leur effet sur le contrôle des
adventices. La plupart des études scientifiques qui étudient le potentiel allélopathique des CI travaille
avec un seul cultivar. Nous pouvons citer pour exemple les études réalisées sur le radis fourrager.
Nous, ainsi que Lawley et al. (2012), avons travaillé avec Raphanus sativus var. longipinnatus, tandis
que Kunz et al. (2016) ont travaillé avec Raphanus sativus var. niger. Est-ce que ces résultats peuvent
être comparés? Autant de différences entre les cultivars des CI par rapport à leurs effets allélopathiques
sont susceptibles d’exister qu’entre les cultivars des grandes cultures. Bertholdsson (2004) a montré
que les cultivars d’orge apparus les 100 dernières années au Danemark et en Finlande ont perdu de
leur activité allélopathique, suggérant une dilution des gènes contribuant au potentiel allélopathique par
les techniques de sélection. La sélection de cultures intermédiaires allélopathiques offre l’avantage de
pouvoir s’affranchir de la nécessité de sélectionner ces variétés aussi pour leur rendement. Toutefois
les traits liés aux autres services rendus par les CI devraient si possibles être conservés.
Des nombreuses CI sont décrits comme allélopathiques dans les articles de vulgarisation et sur
internet, comme par exemple sur les pages d’Agro-PEPS :
http://agropeps.clermont.cemagref.fr/mw/index.php/Implanter_des_cultures_interm%C3%A9diaires_%C
3%A0_effet_all%C3%A9lopathique_ou_biocide,_biofumigation
Pourtant, les sources ne sont pas citées et lorsque la recherche est approfondie, ces informations
relèvent plus d’une appréciation que d’une base scientifique. Peu d’études montrent l’effet inhibiteur de
différents CI sur la croissance des adventices dans des expériences au champ et en laboratoire (Jabran
et al., 2015 ; Kunz et al., 2016). À notre connaissance l’effet allélopathique exercé par les CI vivantes
pendant l’interculture au champ n’a pas encore été prouvé. Notre expérience et nos connaissances
bibliographiques indiquent que les CI qui montrent un bon potentiel allélopathique sont des céréales,
des brassicacées et le sarrasin, toutefois nous ne sommes pas exhaustifs dans cette liste. Le pouvoir
allélopathique des légumineuses est difficile à prouver par le fait qu’elle apporte des avantages
compétitifs aux plantes voisines via la fixation de l’azote qui masquerait l’effet allélopathique, s’il en
existe un chez les légumineuses. - Notre projet de recherche
Le but de nos essais est de comprendre pourquoi certaines CI vivantes contrôlent bien les adventices
et si l’allélopathie joue un rôle important au champ, c’est-à-dire si la suppression des adventices est
liée à la libération d’allélochimiques dans le sol. Pour cela nous avons mis au point un système
permettant de séparer les différents facteurs de concurrence notamment l’ombrage des éventuels
phénomènes allélopathiques.
4.1 L’ombrage n’est pas le facteur principal dans la suppression des
adventices
Il est connu que de nombreuses CI suppriment fortement les adventices pendant l’interculture, comme
par exemple le sarrasin (Fagopyrum esculentum Moench) (Creamer et Baldwin, 2000 ; Kumar et al.,
2009), la moutarde brune (Brassica juncea (L.) Czern.) (Björkman et al., 2015) et le radis fourrager
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Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41Les CIMS allélopathiques: un moyen de lutte contre les adventices
(Raphanus sativus var. longipinnatus L.H. Bailey) (Lawley et al., 2012). Nous avons pu le confirmer
dans des essais au champ pendant trois années de suite (Tableau 1). Le sarrasin supprimait des
adventices pour au moins 95%, la moutarde brune 91% et le radis fourrager 93% par rapport à un
témoin sol nu sans CI.
Tableau 1 : Suppression des adventices par le sarrasin (var Lileja), la moutarde brune (var Vitasso) et le radis
fourrager (var Structurator) entre 2013 et 2015 dans des essais au champ. La suppression est calculée par
rapport au témoin sol nu sans CI.
année
2013
2014
2015
moutarde
daikon
brune
Suppression des adventices (%)
100
100
95
91
93
100
98
sarrasin
De nombreuses études montrent qu’il y a une corrélation entre la biomasse des couverts et leurs effets
suppressifs sur les adventices (Finney et al., 2016 ; Lemessa et Wakjira, 2015 ; Wittwer et al., 2017).
Un développement juvénile rapide et une biomasse importante crée un ombrage aux adventices. Des
études suggèrent que la suppression des adventices est due à la réduction par les couverts de la
lumière solaire disponible (ombrage) (Brust et al., 2014 ; Uchino et al., 2011). Avec l’installation des
filets dans les CI nous avons étudié l’impact de l’ombrage sur la croissance des adventices. Ces filets
permettent d’écarter le matériel végétal et de fortement diminuer l’ombrage sur les adventices (Photo 1).
Photo 1 : Dispositif au champ
pour tester l’influence de
l’ombrage sur la croissance de
l’amarante .
Dans nos recherches nous avons choisi comme plante modèle, l’amarante (Amaranthus retroflexus),
une adventice typique des cultures d’été. Nous avons pu observer une forte suppression de l’amarante
sous les couverts à l’ombre : sarrasin (≥ 87%), moutarde brune (≥ 94%) et radis fourrager (≥ 94%)
(Tableau 2, ombrage fort).
Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41
37A. Gfeller et J. Wirth
Tableau 2 : Suppression de la croissance de l’amarante par différents couverts entre 2013 et 2015 dans des
essais au champ. Les amarantes poussaient soit sous la CI (ombrage fort) soit entre deux filets qui écartaient les
feuilles (ombrage faible). La suppression est calculée par rapport au témoin sans CI (sol nu).
année sarrasin
ombrage
fort sarrasin
ombrage
faible
2013
2014
2015 100
87
99 94
89
99
moutard
brune
ombrage
fort moutarde
brune
ombrage
faible
100
94 97
88
daikon
ombrage
fort daikon
ombrage
faible
94
99 92
99
Si l’ombrage des couverts (= biomasse importante) est un facteur significatif dans la suppression de
l’amarante, la diminution de l’ombrage par les filets devraient augmenter sa croissance. Pourtant, dans
nos essais au champ, la suppression de l’amarante en faible ombrage entre les filets est presque
toujours la même que sous le couvert (Tableau 2, ombrage faible). Des petites différences peuvent être
observées pour le sarrasin en 2013 et la moutarde en 2014 ou l’adventice poussaient mieux avec plus
de lumière. Sur la base de nos résultats nous concluons que l’ombrage n’est pas le facteur principal de
la suppression de l’amarante par le sarrasin, la moutarde brune et le radis fourrager. D’autres facteurs
doivent donc être responsables pour les effets observés. Nous supposons que l’allélopathie joue un rôle
important (Gfeller et al., 2018).
Pourtant, dans la littérature scientifique il n’existe aucune preuve pour l’effet allélopathique de ces trois
CI. L’état actuel des connaissances sur le sarrasin est résumé dans une review (Falquet et al., 2015).
Les moutardes sont connues pour leurs effets de biofumigation après incorporation dans le sol. Ils
contiennent des glucosinolates qui sont hydrolysés par l’enzyme myrosinase pour former des
isothiocyanates qui peuvent être toxiques pour les adventices. Les glucosinolates s’accumulent dans
les tissus végétaux et sont également sécrétés par les racines (Schreiner et al., 2011). La moutarde
brune a été étudiée dans des essais aux États-Unis (Björkman et al., 2015). Ces études ont également
pu montrer que la suppression des adventices par la moutarde brune était indépendante de sa
biomasse aérienne. Ils concluent que ce résultat n’est pas attendu si la compétition pour la lumière et
l’eau sont les principaux mécanismes de suppression. Björkman et al. (2015) ont également étudié si
l’effet suppressif sur les adventices était plus fort avec les variétés de moutardes avec des teneurs
élevées de glucosinolates. Pourtant, aucune différence sur la suppression des adventices n’a pu être
montrée entre des variétés ayant des teneurs en glucosinolates variables. En ce qui concerne le radis
fourrager des hypothèses différentes existent. Dans une récente étude, Kunz et al. (2016) concluent
que la suppression des adventices par le radis fourrager en automne est due à des effets compétitifs et
allélopathiques. Cependant, les effets biochimiques/allélopatiques ont été étudiés avec des extraits
aqueux des parties aériennes et racinaires du radis fourrager cultivé en pot. Il n’a pas été testé si les
mêmes composés allélochimiques sont présents au champ en quantité suffisante pour avoir un effet
suppressif sur les adventices. Lawley et al. (2012) ont également étudié la suppression des adventices
pendant l’interculture en automne et concluent que le développement rapide du radis fourrager en
automne concurrence les adventices et est responsable de l’effet observé. Dans leur étude il ne trouve
pas d’indications d’effets allélopathiques.
4.2 Essais au phytotron
Dans nos essais au champ nous avons pu supprimer l’effet d’ombrage des couverts. Par contre, en
plus de la lumière la compétition pour les ressources comprend l’eau, les éléments nutritifs et l’espace.
Dans des conditions naturelles, il est difficile de garantir un apport en eau et en éléments nutritifs
38
Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41Les CIMS allélopathiques: un moyen de lutte contre les adventices
suffisant et régulier. Nous avons donc mené des expériences en pot dans des conditions contrôlées en
phytotron. Dans un premier temps nous avons supprimé l’ombrage avec des filets et séparé les racines
des deux espèces par une barrière en plastique. Ainsi nous avons montré que la suppression de
l’amarante par le sarrasin est due à l’ombrage et à des interactions racinaires potentiellement
allélopathiques entre les deux espèces (Falquet et al., 2014). Actuellement, nous travaillons avec un
tissu (30 µm) qui nous permet d’étudier si les exsudats racinaires diffusent d’une plantes à l’autre. Ces
expériences en cours indiquent que la suppression de l’amarante par le sarrasin est (en grande partie)
due à des exsudats racinaires du sarrasin. Nous supposons que le même mécanisme joue un rôle
important au champ ce qui pourrait expliquer la suppression de l’amarante en absence d’ombrage, ce
qui reste à prouver.
4.3 Approche métabolomique
Nos recherches se concentrent sur le rôle des exsudats racinaires dans la manifestation d’un effet
allélopathique. Les racines sont une zone métaboliquement active qui joue un rôle essentiel dans les
interactions avec la rhizosphère et la principale voie par laquelle les allélochimiques atteignent le sol
environnant sont les exsudats racinaires (Massalha et al., 2017). Dans notre recherche, nous
considérons que, pour trouver de nouveaux phénomènes allélopathiques, la présence de compétiteurs,
dans notre cas les adventices, est nécessaire. En effet, toute stratégie de défense est coûteuse pour la
plante car elle nécessite des ressources qui pourraient être utilisées dans la croissance ou la
reproduction. Ainsi si le coût lié à la défense est inférieur au coût lié à la perte engendrée par la
présence des compétiteurs, la plante a intérêt de produire des composés allélopathiques. Suite à ces
hypothèses, nous cherchons à connaître la réponse d’une CI, le sarrasin, à la présence d’une
adventice. Est-ce qu’il y a une reconnaissance de la présence de l’adventice ? Est-ce que la
reconnaissance par le sarrasin induit la production et libération de molécules affectant la croissance et
le développement de l’adventice? Ceci a déjà été démontré chez le riz (Zhao et al., 2005) et le sorgho
(Dayan, 2006), car les allélochimiques étaient déjà connus et mesurables. Dans notre cas, il est difficile
d’isoler et d’identifier des allélochimiques dans le sol car c’est un environnement très complexe et riche
en composés très variés. Nous avons pris parti de nous éloigner de la réalité agronomique en utilisant
des modèles simplifiés. Le sarrasin est cultivé dans de l’agar ou du sable en présence ou absence de
l’adventice. Les composés intéressants sont ceux produits lorsque le sarrasin est en présence de
l’adventice. Le risque est que l’exsudation des racines soit différente dans ces conditions
« artificielles », toutefois la présence des molécules sera vérifiée ultérieurement dans la terre du champ.
Après avoir extrait les exsudats, la séparation des composés chimiques se fait par des techniques de
chromatographie couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS). Cette technique ne permet d’identifier
la molécule que si celle-ci est déjà répertoriée dans les bases de données et donc connue, ce qui n’était
pas le cas pour les composés intéressants exsudés par le sarrasin. En effet, les études
métabolomiques sur le sarrasin ont été pour la plupart réalisées sur des farines de sarrasin avec des
objectifs différents des nôtres. Il nous faudra donc purifier les composés d’intérêts et les identifier par
résonance magnétique nucléaire (RMN), un travail long et laborieux. Des résultats préliminaires
montrent que les exsudats et le potentiel allélopathique du sarrasin sont différents s’il est en présence
de l’amarante.
Conclusions et perspectives
Nos contacts avec les agriculteurs et notre propre expérience nous ont montré que l’efficacité des CI
est parfois variable, il est nécessaire d’améliorer la fiabilité des CI. L’utilisation de cultivars respectant
les mêmes règles de sélection que les cultivars élaborés pour les cultures principales nous paraît un
élément important. Actuellement, l’allélopathie des cultures intermédiaires n’a pas été prouvée au
champ car nous ne connaissons pas les mécanismes impliqués. Plusieurs indices suggèrent que le
Innovations Agronomiques 62 (2017), 33-41
39A. Gfeller et J. Wirth
sarrasin supprime l’amarante via des exsudats racinaires allélopathiques. Nous travaillons à identifier
les composés allélopathiques impliqués chez le sarrasin. Cette approche sera ensuite élargie à d’autres
CI. Le but sera la mise en évidence des différences variétales au sein d’une CI pour le caractère
allélopathique et l’étude du potentiel d’amélioration lié à ce trait et son efficacité en champ.
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L’agriculture de conservation avec glyphosate, championne de la biodiversité des sols
09 Oct 2017
L’agriculture de conservation avec glyphosate, championne de la biodiversité des sols
Résumé : Les agriculteurs ont manifesté récemment pour rappeler que le glyphosate est un outil important de gestion agro-écologique. Alors que certains présentent au contraire son utilisation comme une catastrophe écologique, une comparaison de systèmes de cultures menée pendant 14 ans par l’INRA démontre que le système de culture qui a permis la meilleure amélioration de la biodiversité des sols est l’agriculture de conservation, avec un usage raisonné des pesticides, devant le bio. Mais il faut bien fouiller dans les publications intermédiaires pour découvrir que du glyphosate a été utilisé dans cette modalité « agriculture de conservation ».
Depuis que Nicolas Hulot a annoncé qu’il s’opposerait à la prolongation de l’autorisation du glyphosate en Europe, les organisations agricoles ont rappelé que ce produit était largement utilisé par les agriculteurs engagés dans des démarches d’agro-écologie, et que l’interdire serait donc un contresens environnemental. Cet argument est tourné volontiers tourné en dérision par les écologistes, qui nous assurent que l’utilisation du glyphosate provoque au contraire une catastrophe écologique. Ces deux points de vue sont-ils incompatibles ? Curieusement, l’INRA a déjà publié des travaux qui permettraient de trancher ce débat… mais ne l’exprime pas très clairement.
Fig 1 : un florilège de réactions sur les dangers du glyphosate dans Twitter. De quelle destruction des écosystèmes parle-t-on ?
Une étude de l’INRA aux résultats très clairs… à un détail près
Des chercheurs de l’INRA et d’AgroParisTech ont publié en 2014 un article de synthèse sur une comparaison de systèmes de cultures conduite pendant 14 ans sur une ferme expérimentale céréalière proche de Versailles[1]. Trois modes de cultures étaient comparés dans cet essai au long cours :
- Agriculture conventionnelle
- Agriculture biologique
- Agriculture de conservation, c’est à-dire un mode de culture visant à préserver au mieux les sols (semis direct, présence d’un couvert végétal vivant continu,…), avec utilisation de pesticides seulement en cas de dépassement des seuils de nuisibilité des ennemis des cultures observés sur les parcelles.
La biodiversité des sols a été étudiée très finement sur les 3 systèmes de culture, et les résultats sont parfaitement clairs : l’agriculture de conservation est de loin le meilleur système pour préserver la biodiversité des sols. Nettement devant l’agriculture conventionnelle, mais aussi souvent supérieur à l’agriculture bio (et en tout cas jamais significativement inférieur au bio, à l’exception d’un résultat mineur sur lequel nous reviendrons). De plus, sa performance en terme d’empreinte culture[2] est légèrement meilleure que celle du bio, avec des rendements du blé de 68 q/ha en agriculture de conservation au lieu 62 en bio (à comparer quand même aux 93q/ha en conventionnel).
Fig 2 : Biodiversité comparée des 3 modes d’agriculture étudiés : conventionnel (en bleu), bio (en jaune), et agriculture de conservation (en vert). On voit que les parcelles d’agriculture de conservation (où du glyphosate a été utilisé, avec une fréquence non précisée) ont la plus forte biodiversité pour presque tous les groupes zoologiques ou microbiens étudiés, souvent supérieure au bio, à l’exposition d’un groupe de lombrics, les espèces endogées (qui vivent dans le sol avec peu d’interaction avec la surface). Même pour ces espèces, il est peu probable que leur diminution soit due à une toxicité des produits employés, mais plutôt à un effet trophique (l’absence de labour a appauvri les ressources alimentaires dans le sol).
Il est déjà utile de rappeler qu’en l’occurrence, le système de culture le plus favorable à la biodiversité n’est pas le bio, mais un système de culture où les pesticides sont employés avec modération. Mais en quoi cela éclaire-t-il le débat sur le glyphosate ? C’est là que le rapport final de ces essais ne suffit plus. En effet, la publication de 2014 ne cite pas le glyphosate parmi les herbicides utilisés dans le système « Agriculture de conservation ». C’est un peu surprenant, car cette matière active est très souvent utilisée par les adeptes de ce mode de culture. Toutefois, l’article de 2014 ne mentionne que les produits utilisés pendant la campagne précédant les comptages de biodiversité (automne 2010 à printemps 2011).
Le glyphosate oublié
Si on fait une recherche sur les publications intermédiaires, parues avant ce bilan final, on constate que le glyphosate a bel et bien été utilisé dans le mode « Agriculture de conservation ». Par exemple, dans un article de 2009 sur le suivi des populations de vers de terre dans cette même ferme expérimentale[3], les auteurs nous signalent bien que du glyphosate a été utilisé sur les parcelles en agriculture de conservation, au moins pendant la période 2005-2007. L’article ne précise toutefois pas à quelle fréquence.
Par ailleurs, cet article de 2009 fournit des indications intéressantes à propos l’impact du mode de culture sur les vers de terre. Le suivi biologique des parcelles a distingué 3 populations de lombrics :
- Les espèces épigées, qui vivent à la surface du sol dans les débris végétaux
- Les espèces endogées, qui vivent dans le sol, et font peu de mouvements verticaux
- Les espèces anéciques, qui font des galeries subverticales, et jouent un rôle fondamental en entrainant en profondeur les débris végétaux de surface
Les résultats sont contrastés entre ces 3 catégories de vers : en moyenne sur les 3 ans, l’agriculture de conservation est significativement la plus favorable aux vers anéciques et épigées (le conventionnel et le bio étant dans le même groupe statistique). Par contre, la densité et la biomasse globale des vers endogés y sont significativement inférieures à celles du bio et du conventionnel (qui étaient dans le même groupe statistique, lors de cette étude intermédiaire ; lors du bilan final, un écart significatif s’est creusé en faveur du bio).
Cette réduction des espèces endogées dans l’agriculture de conservation est-elle due à la toxicité des pesticides employés dans ce mode de cultures (dont le glyphosate) ? C’est peu probable, car s’il y avait toxicité, elle devrait logiquement s’exercer plutôt sur les espèces épigées (qui sont les plus exposées aux traitements) et anéciques (qui consomment des débris végétaux qu’ils ont prélevés à la surface, plutôt que sur les endogées qui sont relativement protégés des traitements). De plus, nous avons vu que lors du bilan intermédiaire de 2009 (donc après déjà 10 ans d’expérience), les parcelles en mode conventionnel avaient encore une biomasse de vers de terre égale à celle du bio. En fait, il est probable que ces différences de populations de lombrics entre modes de culture résultent essentiellement du travail du sol : en bio, le labour enfouit les résidus végétaux de la surface du sol, ce qui réduit l’alimentation disponible pour les vers épigées et anéciques, et enrichit par contre les couches de sol où vivent les endogées.
Il est vrai que dans des expérimentations de laboratoire, ou dans des sols traités spécialement pour une expérimentation toxicologique, le glyphosate a montré quelques effets négatifs sur les lombrics[4]. Mais ces effets négatifs potentiels ne se sont pas traduits sur le terrain, même sur long terme. Ces expérimentations d’écotoxicité démontrent donc l’existence d’un danger, mais l’expérimentation INRA montre bien que ce danger potentiel ne se traduit pas par un risque[5] réel dans les conditions du terrain, même après une longue période de test. Or, contrairement au cas de la toxicologie humaine, la réglementation européenne ne prévoit aucun cas où la simple existence d’un danger écotoxicologique, non confirmée par la démonstration d’un risque, conduise à l’interdiction d’un produit.
Bien sûr, cette expérimentation de l’INRA ne suffit pas à faire le tour la question. On peut en particulier objecter que, dans l’idéal, il aurait fallu un 4ème mode d’agriculture pour que le protocole soit parfaitement « carré » : un mode « agriculture de conservation bio ». Mais, outre le fait qu’il était difficile d’alourdir encore un dispositif expérimental de terrain déjà très complexe, ce mode de culture est encore très marginal, à cause justement de la difficulté de maitriser un couvert végétal sans jamais utiliser d’herbicides[6]. S’il avait pu être mis en place, on peut supposer que ce mode « agriculture de conservation bio » aurait eu encore de meilleures résultats pour la biodiversité… mais probablement aussi des rendements encore inférieurs à ceux du bio avec labour, comme le montrent déjà les expérimentations mises en place sur ce thème[7], et donc un effet encore plus négatif sur l’empreinte culture.
Quoiqu’il en soit, cette expérimentation de long terme de l’INRA rappelle déjà, de façon fort utile, que l’usage ou non de pesticides et d’engrais de synthèse est loin d’être le facteur le plus déterminant de la biodiversité des sols : le mode de travail (ou non) du sol est beaucoup plus important. Elle démontre clairement que, même sur le long terme, et même avec du glyphosate, l’agriculture de conservation est bien le mode de culture le plus performant pour préserver la biodiversité des sols, devant l’agriculture conventionnelle, mais aussi le bio. En cela, elle donne pleinement raison aux organisations agricoles qui réclament le maintien du glyphosate pour assurer la pérennité de leurs actions en faveur de l’agro-écologie. Mais pourquoi l’INRA ne le rappelle-t-il pas plus clairement ? Pas une seule référence au glyphosate sur son espace presse, habituellement si prompt à signaler ses travaux sur l’impact des pesticides…
Philippe Stoop
[1]https://www.researchgate.net/publication/273088887_Fourteen_years_of_evidence_for_positive_effects_of_conservation_agriculture_and_organic_farming_on_soil_life
[2] Sur l’empreinte culture et son importance dans l’évaluation environnementale d’un système de culture, voir http://www.forumphyto.fr/2017/08/07/le-jour-du-depassement-ou-les-incoherences-de-lecologisme/
[3] https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00886495/document
[4] Voir réf. Bibliographiques de l’article 3
[5] Sur la différence entre danger et risque, voir : http://www.forumphyto.fr/2015/09/07/clairement-distinguer-danger-et-risque-risque-danger-x-exposition/
[6] http://www.itab.asso.fr/downloads/com-agro/brochure_sdsc_partie2.pdf
[7] http://www1.montpellier.inra.fr/dinabio/docs/Session_1_oraux/Peigne.pdf
Comment l’agriculture de conservation peut améliorer la qualité des sols
Qu’est-ce qu’un sol de qualité ? Quels sont aujourd’hui les principaux leviers pour pallier l’appauvrissement et l’érosion des terres agricoles ? L’agriculture « régénérative » plante les graines de nouveaux modes plus durables de travail des sols. Enquête auprès des scientifiques du centre Occitanie-Toulouse de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE).
Publié le 12 juillet 2022
Par Fleur Olagnier, journaliste
Des machines et des outils agricoles toujours plus lourds et qui travaillent profondément, souvent jusqu’à 25 à 30 centimètres, perturbent l’écosystème souterrain. La terre manipulée à outrance est trop aérée, elle s’assèche plus vite, et le travail des bactéries et champignons qui s’y trouvent est perturbé. Ainsi, les méthodes de l’agriculture intensive détériorent la qualité des sols.
Les scientifiques du centre de recherche INRAE Occitanie-Toulouse travaillent sur les transitions vers une agriculture plus écologique : l’agroécologie. Le concept d’agriculture « simplifiée », par la suite appelée agriculture « de conservation » et de plus en plus aujourd’hui agriculture « régénérative », est né à la fin des années 1990. Cette nouvelle méthode d’exploitation des terres a pour ambition de maximiser la qualité des sols.
« L’agriculture de conservation est basée sur trois principes étroitement liés : la réduction du travail du sol, la couverture du sol pour un maximum de biomasse produite et restituée, ainsi qu’une rotation diversifiée des plantes », décrypte Lionel Alletto, directeur de recherche en agronomie systémique au centre INRAE Occitanie-Toulouse et spécialiste des effets des pratiques agroécologiques, en particulier sur le fonctionnement du sol. « Au sein du laboratoire Agroécologie, innovations et territoires (AGIR), nous réfléchissons à la manière la plus pertinente de combiner ces trois leviers. »
Un sol de qualité est un sol fertile
La rotation diversifiée des plantes consiste à alterner des cultures destinées à être récoltées et des cultures dites « de service ». La culture de service permet de diminuer les bioagresseurs (maladies, ravageurs…), afin d’utiliser moins d’intrants chimiques dans les sols, notamment de pesticides. Elle a également le pouvoir de régénérer la terre et donc de restaurer la matière organique.
Mais qu’est-ce qu’un « sol de qualité » ? « La qualité globale d’un sol, du point de vue agricole, est une vraie question », poursuit Lionel Alletto. « Un sol est un élément complexe, avec des propriétés physiques, chimiques et biologiques en constante interaction. Si cette interaction est positive et produit une grande diversité de services écosystémiques, on parle de sol fertile. Il existe même aujourd’hui des cabinets spécialement dédiés à la notation des terres ! »
Dans un premier temps, la qualité du sol est liée à sa nature intrinsèque. « Un sol de la plaine de la Beauce par exemple est considéré comme plus fertile qu’un sol des Causses du Quercy, car il est plus profond avec moins de cailloux. Il retient donc mieux l’eau et il est plus simple à travailler », détaille le directeur de recherche.
La structure du sol est également importante car un milieu plus poreux avec des mottes est plus meuble : l’eau y pénètre bien, les racines descendent plus facilement en profondeur et les microorganismes s’y développent plus vite.
La matière organique, un élément essentiel
« Toutefois, la clef de voûte d’un sol de qualité demeure principalement la matière organique qu’il contient », appuie Lionel Alletto. « De façon un peu simplifiée, on peut considérer que plus un sol agricole est riche en carbone et donc en matière organique, plus il est fertile. » Les ressources en matières organiques sont multiples : résidus de cultures, composts ou fumiers par exemple.
Une fois restituées au champ, elles sont consommées par les microorganismes (bactéries, champignons…). Cela libère des éléments que les plantes peuvent absorber tels que l’azote, le magnésium, le potassium… « Lorsque la plante meurt, elle redevient cette matière organique de départ, et cela constitue un véritable cercle vertueux d’activité microbiologique. »
Cette activité microbiologique permise par la matière organique contribue notamment à stabiliser les particules minérales du sol par la production de « colles », telles que la glomaline. Ainsi stabilisé et donc structuré, le sol a une meilleure capacité à retenir l’eau et à nourrir les plantes, et résiste mieux au phénomène d’érosion en cas de fortes pluies. Dans le cadre de la lutte contre la déstructuration, l’érosion et l’appauvrissement des sols, les chercheurs INRAE réfléchissent à des méthodes pour favoriser la présence de carbone et donc de matière organique dans les sols.
« Aujourd’hui, la réintroduction de matière organique dans les sols est l’objectif principal des trois piliers cités précédemment. C’est un défi car cette réintroduction dépend souvent de l’élevage qui tend à décroître au niveau national », souligne Lionel Alletto. « Manger moins de viande, se tourner vers des protéines végétales… Ces tendances populaires aujourd’hui résultent des excès liés à l’élevage intensif. Cette pratique a généré des dégradations environnementales telles que l’excès de nitrate dans les eaux. Elle renvoie une image de non-respect du bien-être animal et contribue au changement climatique à travers les émissions de méthane. »
Mais tous les élevages ne sont pas intensifs, et pour être améliorée, la qualité des sols nécessite bien une corrélation avec les animaux. En effet, les recherches d’INRAE indiquent que les élevages bovins et ovins sont à l’origine d’effluents organiques qui peuvent apporter à la terre la matière organique dont elle a besoin. Ces substances permettent, le plus souvent, d’installer des prairies permanentes ou temporaires à l’origine d’un stockage de matière organique, en complément d’autres services écosystémiques. La piste d’élevages plus raisonnés et respectueux de l’environnement est donc bien à considérer comme un levier de transition agroécologique.
Valoriser (tous) les déchets
Les prairies maintenues ou réintroduites par des élevages raisonnés représentent également une très bonne alternative pour réduire l’utilisation de pesticides dans les cultures. Le pâturage ou la fauche de ces dernières permet un contrôle direct des mauvaises herbes, appelées adventices, et donc un recours moins important aux herbicides. Il est également possible de valoriser des cultures en alimentant du bétail suite à la fauche.
D’autre part, les chercheurs INRAE ont démontré que les prairies pouvaient aussi contribuer favorablement à l’enrichissement des sols en éléments nutritifs et à de nombreux autres services écosystémiques. « Les prairies peuvent contenir des légumineuses qui fixent l’azote de l’air et fournissent des protéines, des fleurs variées qui favorisent la pollinisation ou encore des graminées pour satisfaire les besoins énergétiques des animaux », explique le directeur de recherches. « Lorsque des cultures sont couplées à de l’élevage, l’entretien des prairies est alors extrêmement simple. »
Enfin, pour Lionel Alletto, une autre piste à explorer davantage par l’agriculture est la valorisation de l’ensemble des ressources de matière organique sur un territoire, comme les déchets humains par exemple. « La bioéconomie du carbone en particulier est cruciale pour l’avenir de l’agriculture, et une meilleure valorisation agronomique des ressources en carbone (par exemple des stations d’épurations) pourrait largement contribuer au système… », conclut le scientifique. Combiné aux leviers précédemment décrits, les systèmes agricoles devraient gagner en résilience face aux effets du changement climatique.
La version originale de cet article a été publiée sur le site d’Exploreur le 1er juillet 2022.
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Cycle de l’eau
https://wiki.tripleperformance.fr/index.php?curid=15826
La quantité d’eau présente sur Terre est constante. Elle se répartit entre plusieurs réservoirs d’eau que sont l’atmosphère, les mers et océans, les glaciers et calottes glaciaires, les cours d’eau, les lacs, les nappes phréatiques et la végétation. L’eau circule entre ces différents réservoirs sous forme d’eau liquide ou de vapeur d’eau gazeuse. L’ensemble de ces flux entre réservoirs constitue le cycle de l’eau.
Fonctionnement du cycle de l’eau
Le cycle de l’eau peut se résumer comme suit :
Schéma simplifié du cycle de l’eau dans un bassin versant où le fonctionnement du cycle de l’eau est optimal (ex : forêt de feuillus).
L’accumulation dans l’atmosphère
L’eau de pluie se forme par condensation de la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère sous forme d’eau liquide. Sur les continents, les deux tiers des pluies sont provoquées par la couverture végétale. Les précipitations proviennent du mélange de la vapeur d’eau issue de la mer et de l’évapotranspiration des terres, selon la répartition suivante :
- 60 % d’eau évapo-transpirée par la végétation en milieu continental (en particulier les feuillus).
- 30% d’eau issue de l’évaporation de l’eau de mer. L’énergie solaire rend possible l’évapotranspiration de l’eau par la végétation grâce à la photosynthèse. L’énergie solaire correspond au moteur du cycle de l’eau.
- 10 % sont évaporés du sol[1].
Le retour à l’océan (rivières et ruissellements de surface)
- Une partie de l’eau de pluie s’évapore immédiatement (≈10%).
- Une autre partie de l’eau de pluie s’infiltre dans les sols. L’eau infiltrée dans les sols rejoint les eaux souterraines et nappes phréatiques par gravité. Une part des eaux souterraines alimente les cours d’eau et rivières qui se jettent dans l’océan (≈30%)[2]. L’eau du sol et des nappes phréatiques peut être également captée par les racines de la végétation.
- Une autre partie de l’eau de pluie peut s’écouler en surface par ruissellement. L’eau de ruissellement de surface alimente directement les rivières et cours d’eau qui se jettent dans l’océan sans infiltration préalable dans les sols. Dans une forêt de feuillus, ces ruissellements de surface sont inexistants, l’intégralité de l’eau de pluie non évaporée s’infiltre dans le sol. La part des eaux de pluie qui retourne à l’océan n’excède alors pas 30%. Dans un écosystème où la végétation est moins abondante ou dans les zones artificialisées, des ruissellements de surface ont lieu. L’eau de pluie est alors rejetée en excès vers l’océan par la rivière (>30%).
Prélèvement vs ressource
Les prélèvements en eau ne représentent que 2 à 3% de la ressource en eau, c’est-à-dire du volume des précipitations annuelles. La ressource en eau ne fait pas défaut mais l’enjeu est de parvenir à mieux capter cette ressource et de mieux raisonner ses usages à l’échelle collective.
Schéma de l’origine et des usages des prélèvements d’eau.
Une fois prélevée, l’eau est utilisée pour :
- L’utilisation humaine (34%) – y compris alimentation mais aussi sanitaires et lavage.
- L’utilisation agricole (46%) – y compris irrigation et usage dans les processus agricoles. L’eau utilisée pour l’irrigation retourne soit dans les bassins aquifères, soit dans l’atmosphère par évapotranspiration.
- L’utilisation industrielle et production énergétique (20%)[3].
Une fois utilisée, l’eau fait l’objet de traitements avant de finir dans les cours d’eau, ou bien d’être infiltrée dans les sols et éventuellement de rejoindre les bassins aquifères. In fine, l’eau utilisée est renvoyée à la mer. Les rejets en rivière sont sources de pollutions et amplifient la vidange des bassins versants. Recycler l’eau signifie de ne pas la jeter en mer via les rivières, donc de la réinfiltrer dans les sols après traitement ou de la recycler pour des usages non domestiques comme l’arrosage.
NB : L’eau est utilisée et non consommée, car elle ne disparaît pas – dans tous les cas, elle finit par retourner dans le cycle ! En revanche, son utilisation s’accompagne d’une pollution plus ou moins importante.
La végétation dans le cycle de l’eau
La végétation occupe une place centrale dans la régulation du cycle de l’eau. A l’interface entre le sol et l’atmosphère, elle est nécessaire au maintien de l’équilibre entre évaporation, transpiration, infiltration et ruissellement des eaux de pluie.
Elle diminue l’évaporation par :
- un effet brise-vent,
- la création de zones ombragées et humides par le feuillage,
- la diminution de la température du sol (environ 20°C de moins).
Elle limite le ruissellement et favorise l’infiltration par :
- le ralentissement de l’eau de pluie par le feuillage,
- la structuration du sol par les racines qui assurent une bonne porosité et stabilité du sol (réserve utile),
- la protection contre l’érosion grâce au tapis d’humus (matière organique et végétale décomposée).
Phénomène d’évapotranspiration
La végétation participe localement à la création des précipitations par la transpiration des feuilles. La transpiration est conditionnée par plusieurs facteurs :
- L’espèce végétale : tous les végétaux n’ont pas la même capacité de transpiration. Un feuillu transpire deux fois plus qu’un conifère et provoque donc deux fois plus de pluie qu’un conifère. Dans l’idéal, une forêt ne devrait pas être constituée de plus d’un tiers de conifères. Il en va de même du maïs qui a une capacité d’évapotranspiration bien supérieure au blé par exemple.
- Les conditions climatiques : l’humidité et la température de l’air, le vent et le rayonnement solaire impactent la capacité d’évapotranspiration des plantes.
Une plante en stress hydrique n’évapotranspire plus (les feuilles s’assèchent). Pour garder le cycle en fonctionnement, il est donc nécessaire de fournir de l’eau aux plantes.
Le cycle d’évapotranspiration est nécessaire pour déclencher les pluies sur le bassin versant. Dit autrement, l’absence d’évapotranspiration va générer une absence de pluie. Inversement, il pleut pratiquement de manière continue au-dessus des jungles, et jamais au – dessus des déserts, quelle que soit la distance à l’océan.
Rôle clé de l’arbre
L’arbre joue un rôle primordial dans le cycle de l’eau.
- La profondeur de ses racines est essentielle à la communication entre la surface du sol et les nappes superficielles (nappes des sables dans les Landes ou nappes d’accompagnement des cours d’eau par exemple).
- Le réseau mycorhizien favorise l’hydratation du sol et de la végétation environnante.
En réponse aux variations météorologiques à l’échelle locale, l’arbre permet donc de réguler l’accès aux eaux profondes.
Dérèglement du cycle de l’eau
Les perturbations du cycle de l’eau se traduisent par un dérèglement de la répartition annuelle des pluies qui donne lieu à une alternance d’inondations et d’épisodes de sécheresse.
Augmentation de la température
Une température plus élevée augmente la capacité d’évaporation. En pratique, l’air chaud peut contenir plus d’eau que l’air froid. Ce phénomène s’observe avec la rosée : en refroidissant à la surface des plantes, l’air se déleste de son excès d’eau.
Infiltration insuffisante et ruissellement excessif
Schéma simplifié du cycle de l’eau altéré dans un bassin versant où l’infiltration de l’eau est insuffisante (densité végétale insuffisante et/ou sols artificialisés).
Lorsque le fonctionnement du cycle de l’eau est optimal, seul 30% de l’eau de pluie est restituée à la mer par la rivière. Lorsque l’infiltration de l’eau dans les sols est insuffisante, cette proportion augmente. :
- Au niveau de la Garonne, 50% de l’eau de pluie est aujourd’hui rejetée en mer.
- En 2020, cette proportion a atteint 75% au niveau de la Sèvre Niortaise en Nouvelle Aquitaine.[4]
Cet excès d’eau non stockée dans les sols sortant du bassin versant conduit à une diminution du volume d’eau qui peut être transpirée par la végétation, donc à une diminution du volume des précipitations. Aux inondations succèdent donc des périodes de sécheresse.
Infiltration et qualité du sol
L’infiltration de l’eau dans le sol est étroitement liée au type de sol et à la qualité du sol.
La texture du sol conditionne évidemment sa capacité d’infiltration, mais on peut améliorer ce taux d’infiltration en régénérant la vie du sol : un sol vivant a une structure qui favorise l’infiltration de l’eau et limite le ruissellement.
De même que pour sa capacité d’infiltration, la structure du sol a un impact direct sur sa capacité de rétention (réserve utile).
Plusieurs mécanismes sont à l’œuvre :
- Les racines (y compris les réseaux mycorhiziens)
- Les espaces laissés par la faune du sol (microfaune, mais aussi bien sûr vers de terres, etc…)
A l’inverse, le travail du sol, le tassement et le labour diminuent le taux d’infiltration et de rétention de l’eau dans le sol. Même s’il augmente la porosité du sol, le labour détruit les réseaux mycorhiziens et les micropores recouverts de matière organique nécessaires à la stabilité du sol.
Un sol nu génère par ailleurs des phénomènes de battance.
Artificialisation des sols
La diminution de la couverture végétale du fait de la déforestation, de l’urbanisation et de certaines pratiques agricoles a dégradé la qualité des sols et a perturbé le cycle de l’eau tant à l’échelle locale que globale.
La réduction de la surface occupée par la végétation a pour conséquences :
- Une diminution du volume des pluies formées dans les terres due à la réduction de l’évapotranspiration.
- Une communication entravée entre les eaux superficielles et les eaux plus profondes par la déforestation et l’absence d’arbres dans certaines zones agricoles ou certaines zones urbanisées.
Les revêtements imperméables du sol tels que les routes et trottoirs des zones urbanisées font obstacle à l’infiltration de l’eau.
De même, de nombreuses parcelles qui avaient comme rôle de servir de tampon lors des grosses pluies (parcelles inondables, zones humides, etc…) ont été asséchées et drainées au fil du temps pour favoriser la production agricole ou la construction de bâtiments, accentuant le phénomène de ruissellement.
En résumé, au même titre que les sols nus ou ayant une faible densité végétale, les sols artificialisés rendus imperméables génèrent un excès de ruissellement qui perturbe le cycle de l’eau, accentue les inondations et réduit l’évapotranspiration, donc les précipitations.[5]
Comparaison d’un écosystème désertique et d’une forêt de feuillus
Une forêt de feuillus correspond à un écosystème idéal où le petit cycle de l’eau, aussi appelé cycle court, a un fonctionnement optimal. Dans un écosystème désertique où la végétation est peu présente et la vie du sol peu abondante, le petit cycle de l’eau est altéré voire inexistant. Le tableau ci-contre récapitule différents paramètres du cycle de l’eau dans ces deux écosystèmes.
| Désert | Végétation (feuillus) | |
|---|---|---|
| Précipitations | Irrégulières | Régulières |
| Ruissellement | Maximal | Minime |
| Evapotranspiration | Nul | Max |
| Réserve hydrique | Minimale | Maximale (sol structuré) |
| Flux de l’eau | Rapide | Lent |
La régulation du cycle de l’eau nécessite de prendre en compte les liens structurels qui existent entre la couverture végétale et forestière, l’activité biologique et la qualité du sol et les flux d’eau qui constituent le cycle de l’eau.
Quels leviers de régulation ?
Le dérèglement du cycle de l’eau survient lorsqu’une part trop importante (supérieure à 30%) des eaux de pluie est rejetée en mer par ruissellement.
Les solutions qui peuvent être mises en place pour remédier à ce dérèglement consistent à favoriser la rétention d’eau et limiter les ruissellements de surface pour éviter que l’eau de pluie ne soit rejetée en excès vers la mer.
Freiner et réguler le débit de l’eau
Plus l’eau de pluie prend du temps à descendre vers la mer, plus elle a de facilité à s’infiltrer dans le sol. De nombreuses techniques permettent de ralentir l’écoulement de l’eau, et plus ces techniques sont mises en œuvre en amont des bassins versants, plus elles sont efficaces.
- Noues, fossés et infrastructures hydrologiques passives : les noues et les fossés permettent de retenir l’eau sur les coteaux pour lui laisser le temps de s’infiltrer.
- Végétation et forêts : un terrain structuré par la végétation va ralentir l’écoulement de l’eau.
- Castors : les castors, grâce à leurs barrages, augmentent le niveau des cours d’eau, et irriguent de cette manière une surface très importante.
- Les terrasses : sur un terrain en pente, la culture en terrasses permet de fractionner l’écoulement des eaux de ruissellement et de ralentir le retour de ces eaux à la mer. Cette architecture se retrouve notamment dans les pays d’Asie qui cultivent des rizières en terrasses dans des milieux pentus.
Structures de rétention d’eau
Il existe une diversité de structures qui permettent de conserver l’eau :
- Les barrages : ces constructions assurent un contrôle du débit des cours d’eau et/ou un stockage de l’eau. Les barrages peuvent également avoir vocation à produire de l’hydroélectricité.
- Les retenues collinaires : les eaux de ruissellement de surface peuvent être retenues et temporairement stockées par la mise en place de digues dans des vallons. L’eau stockée peut s’infiltrer lentement et/ou être prélevée pour l’irrigation, la consommation humaine et les usages industriels.
- Les bassines agricoles : elles correspondent à des réservoirs d’eau creusés dans le sol et recouverts d’un film étanche. Contrairement aux retenues collinaires, l’eau stockée dans les bassines agricoles provient de prélèvements effectués dans les nappes phréatiques pendant les périodes dites de hautes eaux ou dans les rivières en crue. Ce stockage des eaux profondes en surface permet de rendre l’eau facilement accessible pour l’irrigation en été. Bien qu’elles fassent l’objet de nombreuses controverses et posent des questions d’équité sociale entre les agriculteurs, elles n’en restent pas moins un moyen de sécuriser l’approvisionnement en eau des cultures et de maintenir une couverture végétale vivante en période estivale, dès lors qu’elle font l’objet d’une gestion rigoureuse.
Pratiques agricoles favorisant l’infiltration d’eau
Le taux d’infiltration de l’eau dans le sol étant fonction de la qualité du sol et de sa couverture végétale, favoriser l’infiltration de l’eau revient à privilégier des pratiques agricoles qui améliorent la stabilité structurale du sol et qui maximisent la densité végétale.
L’ Agriculture de Conservation des Sols
L’Agriculture de Conservation des Sols repose sur trois piliers :
- Maximiser la couverture végétale tout au long de l’année par des couverts végétaux ou paillis.
- Diversifier les successions culturales et les associations de cultures pour étendre l’exploration du sol, l’exploitation de l’eau du sol et optimiser sa restructuration.
- Réduire voire supprimer le travail du sol pour maintenir sa stabilité structurale assurée par la végétation et l’activité biologique du sol. Le passage des engins agricoles doit être limité pour minimiser le tassement du sol et les coûts de production.
Cet ensemble de pratiques présente plusieurs bénéfices :
- Une augmentation de la teneur en matière organique du sol.
- Une amélioration de la structuration du sol.
- Une augmentation de l’activité biologique des sols.
Ces bénéfices concourent à favoriser l’infiltration et la rétention de l’eau dans le sol et à limiter le ruissellement.[6]
L’ Agroforesterie
L’agroforesterie consiste à associer des arbres et des cultures sur une même parcelle agricole. Compte tenu du rôle central de l’arbre dans la régulation du cycle de l’eau, l’extension de l’agroforesterie est indispensable pour :
- Limiter l’évaporation grâce à l’effet brise-vent des arbres et haies implantés dans les exploitations agricoles.
- Protéger les sols et cultures en cas de fortes intempéries.
- Assurer le rechargement des nappes phréatiques et l’approvisionnement des cultures en eau par le réseau racinaire des arbres.
- Diminuer la température (« climatisation naturelle« ).
Non seulement la réintroduction des arbres et des haies sur les parcelles agricoles rend les cultures plus résilientes aux sécheresses et inondations qui tendent actuellement à s’intensifier, mais elle contribue également à réguler le cycle de l’eau, donc à atténuer les sécheresses et inondations.
Le keyline design
Organiser ses parcelles selon les principes du keyline design va permettre à la fois de diriger, infiltrer, stocker, répartir les eaux de ruissellement et d’en évacuer l’excédent (vers des noues ou bassins), mais aussi d’infiltrer de l’oxygène et des nutriments tout ceci dans le but de favoriser le développement d’un sol vivant, profond et présentant une grande fertilité biologique. Il est moins coûteux d’atteindre ce but dans un paysage qui a été organisé à cette fin.
Ne pas confondre consommation et ressource
L’eau ne disparaît pas. C’est un cycle. La seule façon de perdre de l’eau douce est de la rejeter en mer au lieu de la recycler dans les terres. On ne manque pas d’eau, on en jette trop.
Plus on a d’eau, plus on a de végétation, et plus on a de végétation, plus on a d’eau. En période de sécheresse, la tentation est forte de réduire l’irrigation qui constitue la moitié de la consommation d’eau. Mais consommation n’est pas ressource. Réduire l’irrigation revient à amplifier la sécheresse. En effet, en période de sécheresse, l’irrigation est nécessaire au maintien de la vie des sols et de la couverture végétale, elle-même nécessaire à la bonne régulation du cycle de l’eau. Conserver l’irrigation lorsqu’elle est indispensable, contribue au bon fonctionnement du cycle de l’eau et permet à terme de limiter les périodes de sécheresse.
La bonne santé hydrique d’un bassin versant dépend de sa densité végétale (surtout l’été), l’idéal étant la densité végétale de l’écosystème forestier (de feuillus).
Cet article a été rédigé avec l’aimable participation de Laurent Denise, chercheur indépendant sur le lien climat-eau-biodiversité.
How Plants Cool the Planet …. Comment les plantes refroidissent la planète
SCV Lucien Séguy
« Cultiver autrement les sols de la planète pour produire plus par unité de surface, proprement au moindre coût, et en même temps préserver les ressources naturelles dont le sol, l’eau, l’air, le climat dans toutes ses potentialités »
« Utiliser le Génie Végétal qui est un ensemble d’interactions complexes qui créent des synergies positives reproductibles (encore peu connues dans leur fonctionnement intime) de très fort impact agronomique multifonctionnel , entre les couverts végétaux Multi-espèces et l’intense activité biologique soutenue et diversifiée qu’ils induisent .
La puissance du génie végétal se traduit par diverses fonctions agronomiques très efficaces , gratuites et reproductibles (services écosystémiques) qui permettent la substitution des intrants chimiques par des fonctions naturelles.
Avec de l’eau et de la chaleur le “génie végétal”est une puissance capable de régénérer /restaurer à court terme la fertilité des sols de très basse fertilité naturelle et celle de sols très dégradés… Il permet aussi d’élever significativement le potentiel productif des sols de bonne fertilité permettant de retirer progressivement les engrais et pesticides chimiques
L.Séguy, 2018
Plantes de services
