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Nature cycles et équilibres ……Même pour les déchets organiques humains !!

1. L’origine des sols terrestres : un produit de la géologie et de la biologie

Formation initiale de la croûte terrestre (~4,5 milliards d’années)

  • La naissance de la Terre : Après sa formation, la surface de la Terre était constituée de roche fondue. En refroidissant, la croûte solide s’est formée.
  • Les premières roches : Les basaltes et granites issus de l’activité volcanique et tectonique sont à l’origine des premiers sols par le processus d’altération.

Altération chimique et physique des roches (~3,8 milliards d’années)

  • L’exposition des roches à l’eau, au vent, et aux variations de température a commencé à les fragmenter en particules plus fines.
  • Les minéraux issus de cette désagrégation (sable, argile) sont les composants de base des sols.

2. Le rôle de la photosynthèse et de la vie microbienne dans la formation des sols

Les cyanobactéries et la révolution de l’oxygène (~3,5 milliards d’années)

  • Apparition de la photosynthèse : Les cyanobactéries furent les premières organismes capables de photosynthèse, utilisant l’énergie solaire pour transformer le dioxyde de carbone (CO₂) et l’eau en oxygène (O₂) et en matière organique.
  • Impact sur les sols : En libérant de l’oxygène, ces bactéries ont favorisé l’oxydation des minéraux dans les roches, accélérant leur altération.

Les premiers micro-organismes du sol (~3,2 milliards d’années)

  • Les bactéries et champignons primitifs colonisèrent les surfaces rocheuses, excrétant des acides organiques qui décomposaient les minéraux.
  • Les premières couches de matière organique : Les restes de ces micro-organismes s’accumulèrent, formant une fine couche de matière organique mélangée aux particules minérales.

3. L’apparition des végétaux et le développement des sols fertiles

Les premières plantes terrestres (~470 millions d’années)

  • Les algues vertes colonisent les terres : Issues de l’évolution des algues aquatiques, les premières plantes terrestres (comme les bryophytes) ont commencé à croître près des cours d’eau.
  • Impact sur les sols :
    • Les racines des plantes ont pénétré les roches, augmentant l’altération physique et chimique.
    • Les plantes ont enrichi les sols en matière organique par leurs feuilles mortes et racines en décomposition.

Développement des forêts et diversification des végétaux (~400-300 millions d’années)

  • Les fougères, prêles et gymnospermes : Ces plantes primitives formaient de vastes forêts, surtout au Carbonifère, enrichissant les sols en matière organique.
  • Amélioration de la structure des sols :
    • Les systèmes racinaires profonds ont stabilisé les sols et empêché leur érosion.
    • Les sols se sont enrichis en carbone organique, devenant plus fertiles et capables de retenir l’eau et les nutriments.

4. Le rôle fondamental du soleil et de la photosynthèse

Le moteur énergétique des écosystèmes terrestres

  • Le soleil est la source d’énergie pour la photosynthèse, le processus par lequel les plantes, algues et certaines bactéries transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique.
  • La photosynthèse produit :
    • De la matière organique : Base de la chaîne alimentaire et des sols vivants.
    • De l’oxygène : Qui a permis l’évolution de formes de vie plus complexes.

Impact sur les sols

  • Les végétaux ont transformé les sols en systèmes vivants, capables de soutenir la croissance d’autres formes de vie.
  • La décomposition des plantes (par les micro-organismes) a enrichi les sols en éléments essentiels (azote, phosphore, potassium).

5. Les sols, les plantes et l’équilibre écologique

Un cycle en boucle : les plantes et les sols se co-développent

  • Rôle des sols :
    • Fournissent aux plantes des nutriments, de l’eau, et un support physique.
    • Hébergent les micro-organismes symbiotiques, comme les mycorhizes, qui aident les plantes à absorber les nutriments.
  • Rôle des plantes :
    • Stabilisent les sols et les protègent contre l’érosion.
    • Enrichissent les sols en matière organique grâce à leurs racines, leurs feuilles mortes, et leurs exsudats racinaires.

Avant l’agriculture : un équilibre naturel

  • Avant l’intervention humaine, les sols étaient en équilibre avec la végétation naturelle. Chaque écosystème (forêt, prairie, marais) maintenait ses sols en recyclant la matière organique produite par les plantes.

6. Les leçons de l’histoire des sols

Pour rétablir l’équilibre écologique des sols perturbé par l’agriculture intensive, il est essentiel de s’inspirer des mécanismes naturels :

  1. Restaurer la matière organique :
    • Incorporer des déchets végétaux, des composts, ou des digestats pour recréer l’humus.
  2. Favoriser la biodiversité végétale :
    • Planter une variété de cultures (y compris des engrais verts) pour imiter la diversité naturelle et améliorer la fertilité.
  3. Protéger les sols contre l’érosion :
    • Couvrir les sols avec des plantes ou des paillis pour éviter leur dégradation.
  4. Travailler en collaboration avec les micro-organismes :
    • Promouvoir des pratiques qui stimulent l’activité des bactéries, champignons et autres organismes du sol.

Les sols de la planète se sont développés grâce à l’action combinée des processus géologiques, de la photosynthèse et de l’apparition des végétaux. Ces derniers ont enrichi les sols en matière organique et ont permis leur fertilité. L’histoire nous enseigne que pour préserver et restaurer les sols agricoles, nous devons imiter les systèmes naturels : recycler les éléments, minimiser les perturbations mécaniques et recréer un équilibre entre les sols, les plantes et les micro-organismes.

1. Pourquoi les sols agricoles ont souffert avec l’apparition et le développement de l’agriculture ?

  • Défrichage et feu : La destruction des écosystèmes naturels (forêts, prairies) ont énormément perturbé les couches superficielles riches en matière organique et micro-organismes essentiels.
  • Travail intensif du sol : Le labour profond et les pratiques mécaniques ont perturbé la structure des sols, accélérant l’érosion et la perte de carbone organique.
  • Usage limité de fertilisants organiques : L’agriculture moderne s’appuie principalement sur des engrais chimiques, qui fournissent des nutriments essentiels (N, P, K) mais ne reconstituent pas la matière organique, appauvrissant ainsi les sols.

2. Les fèces humaines comme ressource pour restaurer les sols

Les déjections humaines (via les STEP ou d’autres procédés) contiennent une part significative des nutriments retirés des sols par les cultures alimentaires. Ces éléments peuvent être recyclés pour combler ce déficit :

Ressources contenues dans les fèces humaines

  • Matière organique : Améliore la structure du sol, stimule l’activité biologique et augmente la capacité de rétention d’eau.
  • Phosphore (P) et Azote (N) : Essentiels pour la croissance des plantes.
  • Oligo-éléments : Zinc, fer, magnésium, nécessaires en faibles quantités pour la santé des plantes.

Avantages de leur réintroduction

  • Bouclage du cycle des nutriments : Éviter le gaspillage des ressources extraites des sols agricoles en les réintroduisant via un modèle circulaire.
  • Réduction de la dépendance aux engrais chimiques : Les fèces humaines peuvent partiellement remplacer les engrais industriels, réduisant l’empreinte environnementale de l’agriculture.
  • Restauration du carbone organique : Les composts et digestats issus des matières fécales peuvent augmenter la teneur en carbone organique des sols, contribuant à leur régénération.

3. Défis à surmonter

Sécurité sanitaire et réglementaire

  • Les déjections humaines peuvent contenir des pathogènes, des résidus pharmaceutiques ou des métaux lourds. Leur réutilisation doit respecter des normes strictes pour éviter toute contamination des sols, des plantes ou de l’eau.
  • Solution : Les technologies modernes (compostage thermophile, digestion anaérobie, précipitation chimique) permettent d’éliminer les risques sanitaires tout en valorisant les nutriments.

Acceptation sociale

  • Les fèces humaines sont culturellement perçues comme des déchets impurs dans de nombreuses sociétés, ce qui limite leur acceptation pour un usage agricole.
  • Solution : Éduquer les populations sur les avantages environnementaux et agronomiques pour changer les mentalités.

Technologies adaptées

  • Les STEP actuelles ne récupèrent pas toujours efficacement tous les éléments fertilisants (notamment l’azote et le potassium).
  • Solution : Développer des STEP adaptées ou promouvoir des systèmes locaux comme les toilettes séparatives pour optimiser la récupération des nutriments.

4. Peut-on rétablir l’équilibre écologique des sols ?

Oui, mais cela nécessite une approche intégrée :

  1. Restauration de la matière organique :
    • Incorporer des matières organiques issues des déchets humains dans les sols (compost, digestat, biochar) pour régénérer l’humus.
    • Réduire le labour mécanique pour préserver les micro-organismes et les champignons mycorhiziens essentiels à la fertilité des sols.
  2. Réintroduction des nutriments via les cycles naturels :
    • Recycler les éléments extraits par les cultures sous forme de fertilisants naturels issus des déchets humains et végétaux.
    • Planter des cultures de couverture (engrais verts) pour maintenir la fertilité et réduire l’érosion.
  3. Réduction des intrants chimiques :
    • Complémenter ou remplacer les engrais chimiques par des nutriments organiques issus des STEP pour réduire l’épuisement des sols.
  4. Agriculture régénérative et agroforesterie :
    • Associer la restitution des nutriments à des pratiques qui augmentent la biodiversité, comme la plantation d’arbres, la diversification des cultures et la rotation des parcelles.
    • Encourager des systèmes agricoles qui imitent les écosystèmes naturels, où les déchets deviennent des ressources.

5. Est-ce suffisant pour inverser les dégâts ?

Oui, mais dans des conditions spécifiques :

  • Action rapide : Le temps presse face à l’érosion des sols et au changement climatique.
  • Soutien politique : Les gouvernements doivent investir dans des infrastructures et des politiques favorisant le recyclage des nutriments.
  • Changement d’échelle : Les initiatives doivent passer d’expérimentations locales à des modèles globaux.

La réintroduction des nutriments issus des déjections humaines dans les sols agricoles est une étape clé pour restaurer leur fertilité et rétablir un équilibre écologique perturbé par des siècles d’agriculture intensive. Cependant, cette solution doit s’intégrer dans une approche globale qui combine recyclage des nutriments, réduction des pratiques destructrices et transition vers une agriculture régénérative.

Avec les technologies modernes, une volonté politique forte et un changement des perceptions sociales, il est possible non seulement de réparer une partie des dégâts, mais aussi de créer des systèmes agricoles plus résilients et durables.

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1. Ce que les STEP récupèrent actuellement

Phosphore (P)

  • Les STEP modernes récupèrent une partie du phosphore des eaux usées sous forme de boues d’épuration ou de struvite (phosphate de magnésium ammoniacal).
  • La récupération du phosphore est cruciale, car c’est un élément essentiel pour l’agriculture et une ressource non renouvelable. Certaines technologies (comme la précipitation chimique ou biologique) atteignent des taux de récupération allant jusqu’à 90 %.

Azote (N)

  • La récupération de l’azote reste limitée. Dans la plupart des STEP, l’azote est éliminé via des procédés biologiques (nitrification-dénitrification), ce qui le transforme en azote gazeux libéré dans l’atmosphère.
  • Des technologies émergentes, comme l’adsorption ou la capture de l’ammoniac, permettent de récupérer une partie de l’azote, mais elles ne sont pas encore largement adoptées.

Matières organiques

  • Les boues d’épuration contiennent une fraction importante de matière organique et sont souvent valorisées sous forme de compost ou d’amendements pour les sols agricoles, mais leur usage est limité par des contraintes réglementaires et des préoccupations sanitaires.

2. Les limites des STEP actuelles

Perte de ressources

  • Une part significative des éléments fertilisants (azote, phosphore, potassium) est perdue dans les eaux rejetées ou transformée de manière irréversible dans les processus de traitement.
  • Les STEP sont conçues principalement pour réduire les polluants (carbone organique, azote, phosphore) et protéger les milieux aquatiques, pas pour maximiser la récupération des nutriments.

Contamination des boues d’épuration

  • Les boues peuvent contenir des métaux lourds, des microplastiques, des résidus pharmaceutiques et des agents pathogènes, limitant leur acceptation pour un usage agricole.
  • Les normes strictes pour l’épandage agricole des boues varient selon les pays et peuvent décourager leur utilisation.

Efficacité limitée pour certains nutriments

  • Le potassium (K), un élément clé pour l’agriculture, n’est pas récupéré efficacement dans les STEP actuelles, car il reste dissous dans les eaux traitées.

Énergie et coûts élevés

  • La récupération des éléments nutritifs dans les STEP nécessite des technologies avancées souvent coûteuses et énergivores, comme la précipitation de struvite ou les biodigesteurs.

3. Les opportunités et évolutions possibles

Intégration des technologies de récupération

  • Struvite : De plus en plus de STEP installent des technologies pour précipiter la struvite, qui peut être utilisée comme engrais.
  • Biogaz et digestats : La méthanisation des boues produit du biogaz (énergie renouvelable) et un digestat riche en nutriments utilisable en agriculture.

Valorisation circulaire

  • Les STEP pourraient être repensées pour fonctionner comme des bio-raffineries, maximisant la récupération des ressources (azote, phosphore, matière organique).
  • Des systèmes décentralisés et des solutions de traitement à la source (toilettes séparatives) pourraient réduire les pertes de nutriments avant qu’ils n’arrivent à la STEP.

Amélioration de la qualité des boues

  • La réduction de la contamination (par ex. via des réglementations sur les produits chimiques et pharmaceutiques) augmenterait la sécurité et l’acceptation des boues pour un usage agricole.

Recyclage de l’eau

  • Les STEP modernes recyclent parfois l’eau traitée pour l’irrigation, ce qui permet de maintenir une partie des nutriments dans le cycle agricole.

4. Recommandations pour maximiser la récupération des fertilisants

  • Repenser la conception des STEP : Passer d’un modèle axé sur l’élimination des polluants à un modèle d’économie circulaire.
  • Encourager l’innovation : Investir dans des technologies de capture des nutriments (précipitation chimique, extraction membranaire, biodigestion avancée).
  • Soutenir l’usage agricole : Favoriser des réglementations qui permettent une utilisation sécurisée et efficace des boues et des produits dérivés.
  • Mettre en place des incitations économiques : Subventionner la valorisation des nutriments pour les agriculteurs et les opérateurs de STEP.
  • Éducation et sensibilisation : Promouvoir l’idée que les eaux usées et leurs sous-produits sont des ressources précieuses, pas des déchets.

Actuellement, les STEP récupèrent une partie des éléments fertilisants (surtout le phosphore et la matière organique), mais leur conception et leurs objectifs restent limités en termes de valorisation agricole. Des technologies prometteuses émergent, mais leur adoption à grande échelle est freinée par des coûts élevés, des contraintes sanitaires et des obstacles réglementaires.

Pour maximiser la récupération et la réutilisation des nutriments, il est nécessaire de repenser les infrastructures existantes, d’intégrer des innovations, et de promouvoir une approche systémique qui relie étroitement la gestion des eaux usées à l’agriculture durable.

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1. Séparer les flux pour une valorisation efficace

  • Toilettes séparatives : Installer des toilettes qui permettent de séparer les urines et les matières fécales à la source.
    • L’urine contient des nutriments essentiels comme l’azote, le phosphore et le potassium, facilement utilisables par les plantes.
    • Les matières solides peuvent être compostées et enrichies pour produire un fertilisant organique.
      • Accès universel à des infrastructures sanitaires sûres
  • Installer des toilettes sécurisées : Assurer l’accès à des toilettes fonctionnelles, hygiéniques et écologiques dans toutes les régions du monde, y compris les zones rurales et urbaines pauvres.
  • Toilettes sèches ou écologiques : Promouvoir les toilettes sans eau qui convertissent les déchets en compost de manière sûre, surtout dans les zones où l’eau est rare.
  • Traitement décentralisé : Des solutions comme les systèmes d’assainissement à base de conteneurs peuvent être déployées dans les régions où les infrastructures traditionnelles sont difficiles à mettre en place.

2. Compostage des matières fécales

  • Compostage contrôlé : Les matières fécales doivent être traitées dans des conditions contrôlées pour éliminer les pathogènes et produire un compost sûr pour les sols agricoles.
    • Processus aérobie : Le compostage permet de transformer les matières organiques en humus fertile.
    • Temps de dégradation : Le compost doit reposer suffisamment longtemps pour garantir l’absence de risques sanitaires.

3. Traitement des urines

  • Utilisation directe des urines : Après une simple stérilisation ou dilution, l’urine peut être appliquée comme fertilisant liquide riche en azote.
  • Cristallisation des nutriments : Les technologies comme la précipitation de struvite permettent de récupérer le phosphore et l’azote sous forme de granulés utilisables comme engrais.

4. Intégration dans l’agriculture circulaire

  • Boucle nutritive fermée : Établir un cycle entre les villes et les zones agricoles où les nutriments extraits des sols agricoles via les récoltes sont retournés sous forme de fertilisants organiques.
  • Partenariats fermes-villes : Développer des collaborations entre collectivités urbaines et agriculteurs pour collecter, traiter et réutiliser ces ressources efficacement.

5. Prévenir les risques sanitaires et environnementaux

  • Élimination des pathogènes : Mettre en place des traitements thermiques, chimiques ou biologiques pour garantir que les déchets ne contiennent pas d’agents pathogènes.
  • Éviter la pollution : S’assurer que l’épandage des fertilisants issus de déchets humains est fait selon des normes pour protéger les nappes phréatiques et les écosystèmes.

6. Technologies innovantes

  • Biodigesteurs : Utiliser des biodigesteurs pour traiter les matières organiques et produire du biogaz (comme énergie renouvelable) tout en récupérant un fertilisant riche en nutriments.
  • Biochar : Incorporer les déjections humaines dans la production de biochar, un amendement du sol qui stocke le carbone et améliore la structure des sols.

7. Sensibilisation et acceptation sociale

  • Changement des perceptions : Il est essentiel de promouvoir l’idée que les déjections humaines sont une ressource précieuse, pas un déchet. Des campagnes de sensibilisation peuvent aider à surmonter les réticences culturelles.
  • Réglementation et incitations : Mettre en place des cadres légaux et des subventions pour encourager la réutilisation des nutriments issus des déjections humaines.

8. Implication locale et globale

  • Agriculture locale : Les petits agriculteurs peuvent tirer un grand bénéfice de fertilisants organiques locaux et peu coûteux.
  • Objectif global : Une gestion à grande échelle des déjections humaines peut réduire la dépendance aux engrais chimiques, diminuer l’empreinte carbone et restaurer la fertilité des sols dégradés.

En traitant les déjections humaines comme une ressource agricole essentielle, l’humanité peut non seulement boucler les cycles nutritifs mais aussi réduire les impacts environnementaux et améliorer la sécurité alimentaire. Ce modèle d’économie circulaire est essentiel pour un avenir durable.

4. Réglementation et gouvernance

  • Renforcement des politiques publiques : Les gouvernements doivent mettre en place des réglementations strictes pour le traitement et la gestion des déchets fécaux.
  • Financement et investissements : Des fonds doivent être mobilisés pour construire et maintenir les infrastructures sanitaires.

5. Sensibilisation et éducation

  • Changer les mentalités : Eduquer les populations sur l’importance de l’hygiène et des bonnes pratiques en matière de gestion des déchets.
  • Former des professionnels : Développer des compétences locales pour la gestion, l’entretien et l’innovation des systèmes d’assainissement.

6. Protection de l’environnement

  • Limiter la pollution : S’assurer que les déchets ne contaminent pas les sols, les eaux souterraines et les cours d’eau.
  • Récupération et réutilisation durable : Les systèmes doivent viser une économie circulaire pour réduire les déchets.

7. Priorité en cas d’urgence

  • Assainissement dans les crises humanitaires : Des solutions temporaires, comme les toilettes portables ou les latrines communautaires, doivent être rapidement déployées dans les camps de réfugiés ou après des catastrophes naturelles.

Une gestion responsable des déchets fécaux humains est un pilier essentiel pour atteindre les objectifs de développement durable (ODD), en particulier ceux liés à l’eau propre, à la santé, et à la vie terrestre. Une approche collaborative impliquant gouvernements, entreprises, ONG et communautés locales est essentielle pour un avenir plus propre et plus sain.

1. La richesse des déchets humains

Les fèces humaines contiennent des nutriments essentiels comme l’azote, le phosphore et le potassium, indispensables pour fertiliser les sols. Ces éléments sont souvent gaspillés lorsqu’ils sont traités comme de simples déchets à éliminer. Une approche circulaire permettrait de boucler le cycle des nutriments, en réduisant le recours aux engrais chimiques.

2. Une gestion actuelle inefficace

Aujourd’hui, dans la plupart des systèmes modernes :

  • Les excréments humains sont traités dans des stations d’épuration, où les nutriments sont souvent dilués, détruits ou mal valorisés.
  • Une grande partie des boues résiduelles est incinérée ou envoyée en décharge, entraînant une perte nette de matière organique et de nutriments.

3. Les sols agricoles en crise

Les sols agricoles du monde entier souffrent d’épuisement et de perte de fertilité, en grande partie en raison de pratiques intensives et d’une mauvaise gestion des matières organiques. La réintroduction des déchets humains compostés ou traités pourrait améliorer leur structure, leur capacité de rétention d’eau et leur fertilité.

4. Des exemples de valorisation réussie

Dans certaines régions, les déchets humains sont déjà réintégrés dans l’agriculture :

  • Toilettes sèches : Les excréments sont compostés directement sur place, ce qui évite la pollution des eaux et produit un compost riche en nutriments.
  • L’agriculture urbaine : Certaines initiatives utilisent les boues traitées (lorsqu’elles respectent les normes sanitaires) pour fertiliser des cultures locales.
  • Économies circulaires rurales : Des pays comme la Chine ou la Suède expérimentent des systèmes de gestion des fèces intégrés à l’agriculture.

5. Les freins à surmonter

Malgré leur potentiel, plusieurs obstacles freinent la valorisation des déchets humains :

  • Questions sanitaires : Les fèces humaines peuvent contenir des pathogènes ou des contaminants (médicaments, métaux lourds) nécessitant un traitement rigoureux.
  • Barrières culturelles : Dans de nombreuses sociétés, l’idée de réutiliser les excréments humains dans l’agriculture suscite des réticences.
  • Réglementations restrictives : Les normes actuelles ne facilitent pas toujours la valorisation agricole des boues d’épuration.

6. Les opportunités à saisir

Pour avancer, plusieurs pistes méritent d’être explorées :

  • Sensibilisation et éducation : Informer sur les bienfaits écologiques et agricoles de la valorisation des déchets humains.
  • Innovation technologique : Développer des technologies sûres, efficaces et accessibles pour transformer les fèces en engrais de qualité.
  • Révision des politiques publiques : Encourager les pratiques circulaires en facilitant les réglementations et les subventions.

Il est en effet aberrant que nous gaspillions une ressource aussi précieuse dans un monde confronté à des crises écologiques et agricoles. En considérant les excréments humains comme une ressource plutôt qu’un déchet, nous pourrions réduire notre impact environnemental, améliorer la santé des sols et favoriser une agriculture plus durable. La mise en œuvre de solutions concrètes, tant techniques que sociétales, pourrait transformer un problème en opportunité.

1. Les fermes et le cycle naturel des nutriments

Dans les fermes traditionnelles :

  • Les excréments des animaux (fumier) sont collectés et compostés pour produire un engrais riche en matière organique, essentiel pour les cultures agricoles.
  • Le lisier (déjections liquides) est souvent utilisé pour fertiliser les prairies ou les champs, réduisant ainsi le recours aux engrais chimiques.
  • Les restes alimentaires et d’autres déchets organiques (paille, déchets de culture) sont mélangés au fumier, augmentant encore sa valeur fertilisante.

Cette circularité permet non seulement de maintenir la fertilité des sols, mais aussi de réduire les déchets inutiles.

2. Une symbiose entre animaux et cultures

Les fermes intégrées illustrent une symbiose exemplaire entre élevage et agriculture :

  • Les animaux consomment des sous-produits agricoles (restes de culture, herbes non valorisées par l’homme), transformant ces matières en protéines (viande, lait, œufs) et en engrais naturel.
  • Les déchets des animaux fertilisent les sols qui produiront à nouveau des aliments pour les humains et les animaux.

Ce système limite les pertes et maximise l’efficacité des ressources.

3. Pourquoi ne pas appliquer cette logique aux humains ?

Les humains, comme les animaux, génèrent des déchets organiques riches en nutriments. Pourtant, contrairement aux fermes, notre société n’intègre pas ces déchets dans un cycle bénéfique. Ce décalage peut être attribué à plusieurs raisons :

  • L’urbanisation : En ville, les déchets humains sont dissociés des systèmes agricoles, créant un cycle linéaire (production-consommation-déchet) plutôt qu’un cycle circulaire.
  • Les perceptions culturelles : Le fumier est accepté dans l’agriculture, mais les fèces humaines sont souvent considérées comme impropres, ce qui freine leur réutilisation.
  • Les infrastructures modernes : Les systèmes d’assainissement sont conçus pour évacuer rapidement les déchets humains (eaux usées), sans chercher à en tirer parti.

4. Quelques exemples de succès inspirés des fermes

Des initiatives modernes commencent à s’inspirer de ces modèles fermiers pour intégrer les déchets humains dans des cycles vertueux :

  • Compostage des excréments humains : Les toilettes sèches et les composteurs domestiques permettent de transformer les fèces humaines en compost, à condition de respecter des normes sanitaires strictes.
  • Systèmes agricoles urbains : Certains projets intègrent les déchets organiques des villes (y compris humains) dans des boucles locales de production agricole.
  • Production de biogaz : Les déjections humaines et animales peuvent également être méthanisées pour produire de l’énergie (biogaz) tout en générant un résidu utilisable comme engrais.

5. Les avantages d’un modèle inspiré de l’élevage en ferme

Adopter un modèle fermier pour la gestion des déchets humains pourrait :

  • Réduire les déchets en valorisant les fèces comme ressource agricole.
  • Améliorer la santé des sols grâce à un apport continu de matière organique.
  • Diminuer la dépendance aux intrants chimiques (engrais industriels).
  • Limiter les émissions de gaz à effet de serre en réduisant les besoins en transport et traitement des déchets.
  • Créer des boucles locales de production et de consommation, rendant les communautés plus résilientes.

6. Les défis spécifiques à relever

Malgré ces avantages, plusieurs défis doivent être surmontés pour appliquer un tel modèle à grande échelle :

  • Assainissement des déchets humains : Contrairement au fumier animal, les fèces humaines peuvent contenir des pathogènes nécessitant des traitements rigoureux.
  • Acceptation sociale : Le tabou entourant les excréments humains reste un obstacle culturel important.
  • Adaptation des infrastructures : Les systèmes d’assainissement actuels sont souvent incompatibles avec la valorisation des déchets humains.

L’élevage en ferme montre qu’il est possible d’intégrer efficacement les déchets organiques dans des cycles vertueux. Si ce modèle inspire des pratiques agricoles et sociétales modernes, nous pourrions transformer les fèces humaines en une ressource précieuse, tout comme le fumier animal l’a été depuis des siècles. Il s’agit d’une transition qui nécessite des changements techniques, sociaux et culturels, mais qui pourrait jouer un rôle clé dans la construction d’un avenir durable.

1. Le problème actuel avec les produits de nettoyage

Les produits de nettoyage ménagers, industriels, et certains solvants introduits dans les eaux usées posent plusieurs problèmes :

  • Contamination chimique : De nombreux produits contiennent des composés chimiques nocifs (phénols, ammoniums quaternaires, détergents non biodégradables, etc.), qui peuvent se retrouver dans les boues d’épuration.
  • Altération des boues : Ces substances rendent les boues d’épuration moins aptes à une valorisation agricole, car elles introduisent des résidus toxiques ou perturbent le processus de compostage.
  • Impact sur la microbiologie des sols : Les résidus chimiques peuvent affecter la vie microbienne des sols, essentielle à leur fertilité.

2. L’enjeu des pathogènes

Les déchets organiques humains contiennent des pathogènes qui nécessitent des traitements rigoureux avant toute valorisation. Cependant, l’utilisation excessive de solvants chimiques ou d’agents désinfectants rend ces traitements plus complexes, car ils perturbent les processus biologiques naturels (comme la digestion anaérobie ou le compostage).

3. Les pistes d’amélioration pour des produits de nettoyage adaptés

Pour rendre les déchets organiques humains plus compatibles avec une utilisation agricole, voici quelques pistes à explorer :

Produits biodégradables et naturels

  • Développement de nettoyants biodégradables : Encourager l’utilisation de produits de nettoyage fabriqués à partir d’enzymes naturelles, d’huiles essentielles ou de tensioactifs végétaux.
  • Limitation des agents toxiques : Réduire ou interdire les composés persistants comme les phtalates, les parabènes ou certains composés organiques volatils.

Réduction des polluants à la source

  • Éducation des consommateurs : Sensibiliser les utilisateurs aux impacts des produits chimiques sur le cycle des déchets.
  • Normes et certifications : Introduire des certifications obligatoires pour garantir la compatibilité des produits de nettoyage avec les systèmes de traitement des eaux usées.

Innovation dans les formulations

  • Substances compatibles avec l’épandage : Concevoir des nettoyants contenant des composants bénéfiques ou neutres pour l’agriculture, comme des minéraux ou des nutriments biodisponibles.
  • Produits désinfectants biologiques : Utiliser des bactéries ou des agents biologiques capables de dégrader les pathogènes sans compromettre les boues.

4. Le traitement des déchets humains

L’amélioration des produits de nettoyage doit s’accompagner de systèmes de traitement des déchets humains adaptés :

  • Méthanisation : Les déchets humains peuvent être traités dans des digesteurs anaérobies pour produire du biogaz, avec un résidu épuré adapté aux sols agricoles.
  • Compostage hygiénisé : Enrichir les déchets humains avec des matières structurantes (paille, sciure) pour favoriser un compostage rapide et sûr.
  • Technologies de séparation : Utiliser des toilettes séparatives (qui distinguent l’urine et les fèces) pour réduire les volumes à traiter et simplifier leur transformation.

5. Les bénéfices d’une approche intégrée

Améliorer les produits de nettoyage et les solvants peut avoir des impacts positifs :

  • Sécurité pour l’environnement et les sols : Réduction des résidus chimiques nocifs dans les boues utilisées pour l’épandage.
  • Fertilité accrue des sols : Les déchets humains correctement traités et exempts de contaminants chimiques peuvent enrichir les sols en matière organique et en nutriments.
  • Adoption sociale : Des produits de nettoyage respectueux de l’environnement favorisent l’acceptation des pratiques de recyclage des déchets humains.

6. Les défis à relever

Malgré les opportunités, certains défis demeurent :

  • Coût des produits alternatifs : Les nettoyants biodégradables peuvent être plus coûteux que les produits conventionnels, ce qui limite leur adoption.
  • Transition industrielle : Les fabricants de produits chimiques devront reformuler leurs produits pour répondre aux nouvelles exigences écologiques.
  • Contrôle et régulation : Une mise en place efficace nécessite des cadres législatifs solides pour imposer des normes sur les produits de nettoyage.

Améliorer les produits de nettoyage pour les rendre compatibles avec la valorisation des déchets humains dans l’agriculture est une étape essentielle pour un cycle organique durable. Cela nécessite des innovations dans les formulations, des politiques de régulation, et une sensibilisation des usagers. En combinant des produits respectueux de l’environnement avec des systèmes de traitement adaptés, nous pourrions maximiser le potentiel des déchets humains tout en préservant la qualité des sols et des écosystèmes agricoles.

1. Risques des produits de nettoyage pour les sols agricoles

Pollution chimique

  • Composés persistants : Certains produits de nettoyage contiennent des substances non biodégradables, comme les tensioactifs synthétiques, les phosphates, ou les biocides. Ces composés peuvent s’accumuler dans les sols et perturber leur équilibre.
  • Toxicité pour les organismes vivants : Les détergents, désinfectants, et solvants chimiques peuvent être toxiques pour les microorganismes du sol, qui jouent un rôle clé dans la dégradation de la matière organique et le cycle des nutriments.
  • Métaux lourds et perturbateurs endocriniens : Certains nettoyants industriels et ménagers contiennent des traces de métaux lourds (cadmium, plomb) ou des perturbateurs endocriniens, qui affectent la santé des sols à long terme.

2. La biologie du sol et sa capacité à gérer les contaminants

Rôle des microorganismes

  • Dégradation des polluants : Les bactéries et champignons du sol ont une capacité naturelle à décomposer certains produits chimiques, en particulier ceux qui sont biodégradables. Cependant, cette capacité a des limites, notamment pour les substances persistantes ou à fortes doses.
  • Résilience variable : Les sols riches en matière organique et biodiversité microbienne sont plus résilients face à la pollution chimique, tandis que les sols déjà dégradés ou appauvris sont plus vulnérables.

Cas des composés persistants

Certains polluants, comme les polyéthylènes glycolés (PEG) ou certains agents désinfectants, ne sont pas facilement dégradés par la biologie du sol et peuvent s’accumuler, entraînant une toxicité chronique.

Effets indirects

Les produits chimiques peuvent perturber l’équilibre microbien du sol :

  • Réduction de la population de microorganismes bénéfiques (fixateurs d’azote, décomposeurs de matière organique).
  • Prolifération d’espèces opportunistes moins bénéfiques pour les cultures agricoles.

3. Résilience naturelle et gestion des risques

Même si les sols peuvent absorber une certaine charge de contaminants, une gestion prudente est essentielle pour éviter les problèmes à long terme :

Optimisation des produits de nettoyage

  • Privilégier les formulations biodégradables : Des produits qui se dégradent rapidement dans l’environnement réduisent la pression sur les sols.
  • Limiter les polluants à la source : Réduire l’utilisation des solvants industriels ou ménagers les plus persistants dans les systèmes de gestion des déchets.

Traitement des déchets avant épandage

  • Compostage contrôlé : Le compostage aéré et thermophile peut aider à dégrader certains contaminants avant l’épandage.
  • Filtrage et traitement des eaux usées : Les processus de pré-traitement peuvent éliminer une partie des composés chimiques.

Renforcement de la biologie du sol

  • Apports organiques : Ajouter régulièrement des matières organiques (compost, fumier) favorise une biodiversité microbienne plus robuste.
  • Rotation des cultures et couverts végétaux : Ces pratiques soutiennent une résilience accrue face aux intrants chimiques.

4. État des recherches et perspectives

Les études montrent que certains contaminants peuvent être mieux dégradés en développant des techniques spécifiques :

  • Bioremédiation : Introduire des microorganismes spécifiques ou des enzymes capables de dégrader des composés chimiques complexes.
  • Phyto-remédiation : Utiliser des plantes capables d’absorber ou de dégrader des polluants spécifiques.

Cependant, la dépendance excessive à la biologie du sol pour résoudre ces problèmes n’est pas une solution durable, car elle risque de surcharger les écosystèmes.

La biologie des sols a une capacité naturelle à gérer certains contaminants, mais cette capacité n’est pas infinie. Les produits de nettoyage et solvants non adaptés peuvent gravement perturber les sols agricoles, entraînant des impacts à long terme sur la fertilité et la biodiversité. Pour éviter ces risques :

  • Prioriser des produits biodégradables.
  • Traiter les déchets avant leur épandage.
  • Renforcer les écosystèmes microbiens des sols par des apports réguliers de matières organiques et des pratiques agricoles durables.

Une approche proactive qui combine innovations chimiques et gestion écologique peut permettre de limiter ces impacts tout en tirant parti des déchets organiques humains pour régénérer les sols agricoles.

1. Les limites des stations d’épuration

Traitement standard des eaux usées

Les stations d’épuration classiques suivent généralement trois étapes :

  1. Traitement primaire : Séparation des gros déchets et des particules solides par décantation.
  2. Traitement secondaire : Utilisation de bactéries pour dégrader la matière organique dissoute.
  3. Traitement tertiaire : Filtration et désinfection (souvent par chlore ou UV) pour éliminer les agents pathogènes.

Cependant, ces procédés sont conçus pour éliminer les solides, les nutriments (azote et phosphore) et certains pathogènes, mais pas les micropolluants tels que :

  • Les résidus de produits chimiques ménagers et industriels.
  • Les médicaments et hormones.
  • Les plastiques et microplastiques.
  • Les métaux lourds.

Micropolluants et effluents

Les stations d’épuration peuvent réduire certains micropolluants, mais pas de manière complète. Par exemple :

  • Les tensioactifs des détergents peuvent être partiellement dégradés.
  • Les pharmaceutiques (comme les antibiotiques ou les perturbateurs endocriniens) passent en grande partie dans les eaux rejetées.
  • Les microplastiques ne sont pas retenus par les procédés classiques et se retrouvent dans les cours d’eau.

2. Que deviennent ces polluants ?

Écoulement vers les rivières et océans

  • Les rejets des stations d’épuration finissent dans les rivières, transportant une partie des polluants jusqu’à la mer. Ces substances s’accumulent dans les sédiments ou se dispersent dans la colonne d’eau, affectant les écosystèmes aquatiques.
  • Les zones proches des rejets présentent souvent une concentration élevée de substances toxiques, ce qui peut affecter les organismes vivants, de la microfaune aux poissons.

Bioaccumulation et biomagnification

  • Certains polluants, comme les métaux lourds ou les composés organiques persistants, s’accumulent dans les tissus des organismes aquatiques. Ces substances remontent ensuite dans la chaîne alimentaire, impactant les animaux marins et, in fine, les humains.

Zones mortes

  • Les excès de nutriments (azote et phosphore) issus des stations d’épuration contribuent à l’eutrophisation, créant des zones mortes où l’oxygène est insuffisant pour la vie marine.

3. Les efforts actuels pour limiter ces polluants

Amélioration des stations d’épuration

Certaines stations d’épuration de pointe commencent à intégrer des traitements avancés pour éliminer les micropolluants :

  • Charbon actif : Pour adsorber les composés organiques persistants.
  • Ozonation : Pour dégrader les résidus pharmaceutiques et les hormones.
  • Nanofiltration et osmose inverse : Pour retenir les micropolluants, bien que ces techniques soient coûteuses et produisent des résidus concentrés difficiles à gérer.

Traitement des boues

  • Les boues issues des stations d’épuration sont souvent utilisées comme amendements agricoles après compostage ou incinérées. Cependant, leur contenu en polluants limite parfois leur valorisation.
  • Certains pays investissent dans des technologies de pyrolyse pour transformer les boues en biochar, réduisant ainsi les polluants.

4. Régulations et politiques

Les réglementations sur les micropolluants dans les rejets d’eaux usées évoluent :

  • Directive Cadre sur l’Eau (DCE) en Europe : Encourage les États membres à réduire les polluants prioritaires dans les milieux aquatiques.
  • Liste des substances prioritaires : Intégration progressive de nouveaux contaminants (perturbateurs endocriniens, produits pharmaceutiques) dans les normes de qualité des eaux.
  • Plan de réduction des plastiques : Plusieurs pays imposent des restrictions sur les microbilles dans les produits cosmétiques et encouragent le contrôle des microplastiques.

5. Les défis restants

Malgré ces efforts, plusieurs défis persistent :

  • Coût élevé des technologies avancées : Les petites communes ne disposent pas toujours des moyens pour moderniser leurs stations.
  • Gestion des résidus : Les traitements avancés génèrent souvent des concentrés de polluants qu’il faut éliminer ou stocker en toute sécurité.
  • Pollution diffuse : Les polluants provenant des eaux pluviales, des rejets agricoles et industriels se combinent à ceux des stations, aggravant la situation.

6. Solutions alternatives et perspectives

Approches à la source

  • Éducation et sensibilisation : Réduction de l’usage des produits chimiques ménagers polluants et meilleure gestion des médicaments non utilisés.
  • Conception écologique des produits : Développer des détergents, solvants, et médicaments moins nocifs et plus facilement dégradables.

Valorisation des eaux usées

  • Développer des systèmes de recyclage locaux (par exemple, traitement des eaux grises pour irrigation) afin de limiter les rejets dans les cours d’eau.

Technologies émergentes

  • Phytoremédiation : Utiliser des plantes aquatiques pour absorber les polluants avant leur rejet dans les rivières.
  • Biotechnologies microbiennes : Manipuler des microorganismes capables de dégrader des composés complexes.

Actuellement, les stations d’épuration permettent une réduction significative de la pollution organique et des nutriments, mais leur efficacité face aux micropolluants reste limitée. Ces polluants rejoignent les rivières et les océans, posant des problèmes écologiques majeurs.

Pour réduire cet impact, une approche intégrée est nécessaire : modernisation des infrastructures, conception de produits moins polluants, et gestion des rejets à la source. Une transition vers des systèmes circulaires, où les eaux usées et les déchets organiques sont considérés comme des ressources, pourrait également transformer le problème en opportunité.

Résumé sur la problématique des déchets organiques humains

La gestion des déchets organiques humains, notamment via les stations d’épuration, reste un défi majeur. Si ces infrastructures traitent efficacement la matière organique et les nutriments, elles ne parviennent pas à éliminer les micropolluants (produits chimiques, résidus pharmaceutiques, microplastiques). Ces substances sont rejetées dans les rivières et finissent dans les océans, provoquant pollution, bioaccumulation dans les organismes aquatiques, et perturbation des écosystèmes.

Les boues d’épuration, parfois utilisées en agriculture, contiennent également des résidus chimiques, limitant leur valorisation. Les solutions actuelles incluent des traitements avancés (ozonation, charbon actif), mais leur coût élevé et la gestion des résidus concentrés restent des obstacles.

Pour limiter les impacts, des approches à la source sont essentielles : conception de produits biodégradables, réduction des rejets domestiques et industriels, et sensibilisation. Une transition vers des systèmes circulaires, valorisant les eaux usées et les déchets organiques comme ressources agricoles tout en protégeant les sols, est une solution d’avenir indispensable.

1. Gestion des problèmes d’effet cumulatif dans les sols vivants

Un sol sain et équilibré peut mieux absorber, neutraliser et décomposer les substances chimiques, même en faible concentration :

Rôle de la matière organique et de l’humus

  • Absorption et rétention des polluants :
    • La matière organique présente dans les sols vivants peut fixer les polluants chimiques, réduisant leur disponibilité pour les plantes et leur migration dans l’environnement.
    • Les acides humiques et fulviques de l’humus interagissent chimiquement avec les molécules toxiques, les rendant moins mobiles ou moins nocives.

Action des micro-organismes

  • Dégradation des produits chimiques :
    • Les bactéries et champignons du sol vivant peuvent dégrader ou transformer de nombreux composés chimiques (tensioactifs, pesticides, hydrocarbures) en substances inoffensives.
    • Cette dégradation est particulièrement efficace dans un sol riche en diversité microbienne, où chaque type de micro-organisme a un rôle spécifique.
  • Réduction des effets cumulés :
    • Les cycles biologiques accélèrent la décomposition des produits chimiques avant qu’ils ne s’accumulent à des niveaux critiques.

Effet tampon contre les produits chimiques

  • Régulation des concentrations toxiques : Les sols vivants possèdent une résilience naturelle qui leur permet de « diluer » les impacts des intrants chimiques par des processus biologiques et chimiques continus.

2. Résilience face à l’altération des propriétés du sol

Les sols vivants sont capables de mieux résister aux perturbations chimiques, comme la modification de la structure et du pH du sol.

Structure du sol et agrégation

  • Effet protecteur des agrégats :
    • Dans un sol vivant, les particules minérales sont liées par la matière organique, les exsudats racinaires et les glomalines (protéines produites par les champignons). Cette structure stable résiste mieux à la dégradation par les tensioactifs et autres produits chimiques.
    • Les agrégats permettent aussi une meilleure circulation de l’air et de l’eau, aidant les sols à récupérer rapidement après une perturbation.
  • Rôle des racines : Les systèmes racinaires des plantes contribuent à maintenir l’intégrité structurelle du sol et à limiter l’impact des tensioactifs sur l’agrégation des particules.

Régulation du pH

  • Rôle des micro-organismes :
    • Dans un sol vivant, les micro-organismes agissent comme des régulateurs naturels du pH. Par exemple, certaines bactéries fixatrices d’azote ou champignons mycorhiziens produisent des composés qui tamponnent les variations de pH.
  • Capacité de neutralisation :
    • La matière organique du sol agit également comme un tampon chimique, empêchant les variations brusques de pH causées par les résidus chimiques.

3. Préservation de la fertilité et de la biodiversité microbienne

Les sols vivants offrent un environnement favorable au maintien d’une biodiversité microbienne, essentielle pour la fertilité et la résilience du sol :

Protection contre la perte de biodiversité

  • Les sols riches en matière organique et diversité biologique peuvent plus facilement recoloniser les niches perturbées par des intrants chimiques, réduisant ainsi les pertes de biodiversité microbienne.
  • Les réseaux trophiques complexes des sols vivants (bactéries, champignons, protozoaires, vers de terre) permettent une absorption rapide des intrants chimiques, limitant leur impact sur la communauté microbienne.

Stimulation des cycles des nutriments

  • Les micro-organismes dans les sols vivants décomposent la matière organique et libèrent les nutriments sous des formes biodisponibles, même en présence de stress chimique.
  • Cela aide à compenser l’altération chimique des sols, par exemple en restaurant la disponibilité des nutriments dans un sol où le pH a été modifié.

4. Solutions concrètes pour renforcer les sols vivants contre les produits chimiques

Pour maximiser la résilience des sols vivants face aux produits chimiques, il est possible de mettre en œuvre des pratiques agricoles spécifiques :

Augmenter la matière organique

  • Compostage et paillage : Ajouter régulièrement des matières organiques (compost, fumier, résidus de culture) pour stimuler l’activité biologique et renforcer la capacité d’absorption des polluants.

Encourager la biodiversité

  • Rotation des cultures et cultures de couverture : Ces pratiques diversifient les sources de matière organique et augmentent la diversité microbienne.
  • Agroforesterie : Les systèmes agroforestiers, en intégrant des arbres et arbustes, améliorent la structure des sols et leur résilience chimique.

Minimiser les intrants chimiques

  • Réduction des pesticides et engrais chimiques : Adopter des alternatives biologiques ou naturelles pour limiter l’introduction de produits nocifs dans le sol.
  • Application ciblée et contrôlée : Appliquer les produits chimiques de manière plus précise pour limiter leur dispersion.

Stimuler les micro-organismes

  • Mycorhizes et biofertilisants : Introduire des inoculants microbiens pour stimuler les interactions bénéfiques entre les plantes et les micro-organismes du sol.

Les sols vivants et équilibrés sont intrinsèquement plus résilients aux perturbations causées par les produits chimiques et les tensioactifs. Leur richesse en matière organique, leur biodiversité microbienne et leur structure stable leur permettent de gérer plus efficacement les impacts négatifs, en limitant l’accumulation des produits chimiques, en maintenant une structure et un pH stables, et en préservant leur fertilité à long terme.

Cependant, restaurer des sols dégradés ou pollués nécessite des efforts combinés, avec des pratiques agricoles régénératives, une gestion stricte des intrants chimiques et une réintroduction massive de matière organique et de vie biologique dans le sol. En adoptant ces approches, il est possible de transformer des sols appauvris en systèmes vivants capables de résister aux pressions environnementales tout en soutenant une agriculture durable.

1. Facteurs influençant le délai de rétablissement

1.1. État initial des sols

  • Sols très dégradés : Les sols appauvris, érodés, ou chimiquement pollués nécessitent plus de temps pour se régénérer (15 à 30 ans ou plus).
  • Sols moyennement dégradés : Les sols encore structurés, mais pauvres en matière organique, peuvent montrer des signes de rétablissement en 5 à 10 ans.

1.2. Pratiques agricoles appliquées

  • Pratiques régénératives intensives :
    • Compostage des déchets humains avec des matières organiques.
    • Introduction de cultures de couverture, agroforesterie, non-labour, et rotations diversifiées.
    • Ces pratiques peuvent accélérer la restauration des sols (3 à 10 ans).
  • Approche conventionnelle limitée : Une application modérée des matières organiques sans transformation globale du système agricole prendra plus de temps (10 à 20 ans).

1.3. Climat et écosystème local

  • Les sols dans des climats humides et tempérés montrent souvent des restaurations plus rapides grâce à une activité biologique élevée.
  • Dans des climats arides ou tropicaux, où l’érosion et la minéralisation sont plus rapides, le processus est plus long.

1.4. Qualité des déchets fécaux traités

  • Déchets correctement stabilisés et hygiénisés (par compostage ou traitements thermiques) : Ils peuvent enrichir le sol dès la première année.
  • Déchets mal traités : Peuvent introduire des pathogènes ou déséquilibrer le pH, retardant les bénéfices.

2. Étapes et délais du rétablissement

2.1. Effets à court terme (1 à 3 ans)

  • Amélioration de la matière organique : L’ajout de déchets humains bien traités apporte des nutriments et de l’humus dès la première année.
  • Stimulation de la vie microbienne : Les bactéries et champignons commencent à recoloniser le sol rapidement si les conditions sont favorables (non-labour, couvert végétal).

2.2. Effets à moyen terme (3 à 10 ans)

  • Rétablissement de la structure du sol :
    • Les agrégats du sol se reforment, permettant une meilleure infiltration de l’eau et rétention des nutriments.
    • Les lombrics et organismes du sol contribuent à la porosité et à l’aération.
  • Amélioration de la fertilité : Les cycles biologiques du carbone, de l’azote et du phosphore deviennent plus efficaces, augmentant la productivité agricole.

2.3. Effets à long terme (10 à 30 ans)

  • Sol vivant et résilient :
    • Le sol atteint un équilibre proche de celui des systèmes naturels, capable de gérer des intrants chimiques minimes ou des variations climatiques.
    • La biodiversité du sol devient auto-suffisante et robuste.
  • Augmentation durable de la productivité : Les sols rééquilibrés peuvent soutenir des rendements stables ou accrus avec moins d’intrants extérieurs.

3. Performances accrues des sols restaurés

Des sols rétablis et performants grâce à la gestion des déchets fécaux offrent :

  • Une fertilité durable : Des apports constants de nutriments biodisponibles issus du recyclage des déchets humains et végétaux.
  • Résilience accrue : Résistance aux sécheresses, meilleure rétention d’eau, et moins d’érosion.
  • Diminution des intrants chimiques : Réduction des besoins en engrais chimiques grâce à une boucle fermée des nutriments.
  • Réduction des impacts environnementaux : Stockage accru de carbone organique dans le sol, réduisant les émissions de gaz à effet de serre.

4. Délai réaliste pour un équilibre sérieux

  • 3 à 10 ans : Avec des pratiques agricoles régénératives et un apport continu de déchets fécaux bien traités, des améliorations visibles et significatives peuvent apparaître dès la troisième année, avec un équilibre notable vers 10 ans.
  • 15 à 30 ans : Pour des sols très dégradés ou sous climats défavorables, un rétablissement complet nécessitera plusieurs décennies.

Conclusion

Un rétablissement sérieux et performant des sols agricoles est réalisable dans un délai de 3 à 10 ans, à condition d’adopter des approches intégrées combinant :

  1. Le recyclage des déchets humains correctement traités pour restaurer les nutriments.
  2. Des pratiques régénératives agricoles pour protéger et stimuler la vie du sol.

Bien que cela prenne du temps, les bénéfices économiques, environnementaux, et agricoles à long terme justifient pleinement ces efforts.

Repenser la gestion des effluents humains pour une agriculture durable

L’agriculture a pour mission essentielle de nourrir la société avec des aliments sains et de préserver la fertilité des sols. Historiquement, les effluents humains faisaient partie du cycle naturel de fertilisation, contribuant à l’équilibre des sols agricoles. Pourtant, dans nos sociétés modernes, cette boucle vertueuse a été rompue en raison d’une gestion inefficace et polluante des déchets organiques.

Un problème de gestion et de pollution

Aujourd’hui, les effluents humains sont largement sous-exploités et souvent transformés en déchets problématiques plutôt qu’en ressources bénéfiques. Les stations d’épuration (STEP), qui devraient garantir une élimination efficace des polluants, fonctionnent souvent de manière imparfaite, laissant passer des résidus chimiques, médicamenteux et industriels qui contaminent les boues de traitement . Ainsi, ce qui pourrait être un amendement naturel pour les sols devient un vecteur de pollution. De plus, ces mêmes stations d’épuration rejettent directement certains polluants dans les rivières, contribuant à la dégradation des écosystèmes aquatiques et à la contamination de la faune et de la flore.

Ce problème est amplifié par plusieurs facteurs :

– L’industrialisation massive qui introduit dans l’environnement des substances nocives (métaux lourds, perturbateurs endocriniens, plastiques, etc.).

– Une réglementation insuffisamment appliquée qui ne favorise pas un contrôle strict des déchets avant qu’ils n’atteignent les stations d’épuration.

– Un manque de sensibilisation des consommateurs, qui contribuent involontairement à cette pollution en rejetant dans les canalisations des produits toxiques (médicaments, solvants, produits chimiques domestiques).

Vers des solutions durables

Pour transformer cette situation en opportunité, plusieurs pistes d’avenir méritent d’être explorées :

1. Améliorer la gestion des effluents à la source

– Mettre en place des systèmes de collecte et de tri des déchets liquides et solides avant leur arrivée aux stations d’épuration.

– Encourager l’usage de toilettes sèches ou autre solutions innovantes à inventer, et de filières de valorisation des excrétas humains dans des circuits contrôlés.

2. Moderniser les stations d’épuration

– Investir dans des technologies plus performantes pour éliminer les micropolluants.

– Mettre en place des contrôles plus stricts sur la qualité des boues avant leur réutilisation agricole.

– Réduire les rejets directs de polluants dans les rivières en améliorant les systèmes de filtration et de dépollution des STEP.

3. Promouvoir une approche circulaire en agriculture

Les parcelles agricoles ne devraient recevoir que des boues d’effluent humains de très bonne qualité environnementale, avec des teneurs en fertilisants intéressantes et essentielles à l’équilibre durable des sols de culture.

– Développer des alternatives comme la méthanisation et la production de biogaz à partir des effluents.

– Encourager l’utilisation de composts issus de sources organiques sûres pour nourrir les sols sans risque de contamination.

4. Responsabiliser les industriels et les consommateurs

– Renforcer la réglementation pour limiter l’usage de substances toxiques dans les produits du quotidien.

– Sensibiliser la population à l’impact de ses choix de consommation sur la pollution des effluents.

– Rappeler aux consommateurs qu’ils sont aussi des électeurs et qu’ils peuvent influencer les décisions politiques en soutenant des initiatives et des lois favorisant une meilleure gestion des déchets et des ressources naturelles.

Plutôt que de considérer les effluents humains comme un problème, il est urgent de les voir comme une ressource précieuse à gérer intelligemment. En repensant leur traitement et leur valorisation, nous pouvons réduire la pollution, améliorer la santé des sols et surtout en même temps la santé des consommateurs, il faut avancer vers une agriculture plus durable et résiliente. Cela nécessite une coopération entre les agriculteurs, les industriels, les décideurs politiques et les citoyens. Il est temps d’adopter une approche plus responsable pour réintégrer nos déchets dans un cycle vertueux au service de la nature et de l’humanité.

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SEMIS NATURE : semer sans aucun travail de sol, Noël Deneuville – Journée Séguy 2024

Le Semis Nature : Une Approche Agroécologique Innovante

Le Semis Nature, également appelé semis aérien en Argentine , est une technique de semis directement inspirée des dynamiques naturelles. Elle présente des avantages et limites spécifiques, et son application varie en fonction du contexte agricole, du type de sol, des cultures visées et des objectifs des agriculteurs.

Principaux Avantages

  1. Simplicité et Économie
  • Cette méthode est simple à mettre en œuvre et peu coûteuse, puisqu’elle ne nécessite aucun travail du sol.
  • Elle permet de réduire les dépenses liées au carburant, à la main-d’œuvre et à l’entretien des équipements.
  1. Gain de Temps
  • Le semis peut être réalisé avant la récolte de la culture précédente, optimisant ainsi le cycle de production.
  • Cette pratique peut parfois permettre d’obtenir une double récolte annuelle.
  1. Favorisation de la Biodiversité
  • En imitant les mécanismes naturels de dispersion des graines, le semis nature stimule la biodiversité des sols et des écosystèmes environnants.
  • Il contribue à un équilibre écologique bénéfique pour les cultures.
  1. Réduction des Adventices
  • En maintenant le sol couvert et en évitant de le travailler, cette méthode limite la levée des mauvaises herbes, réduisant ainsi la concurrence avec les cultures implantées.

Inconvénients et Limites Conditions Climatiques Déterminantes

  • Le succès du semis nature dépend fortement des conditions météo, notamment de l’humidité du sol. Un sol sec ou compacté peut compromettre la germination.
  • Technique Opportuniste
  • Cette approche exige des conditions optimales pour réussir, ce qui peut rendre les résultats imprévisibles.
  • Perte de Graines
  • Le risque de perte de graines est important, notamment en surface. Une dose de semis plus élevée peut être nécessaire pour compenser ces pertes.
  • Adaptabilité des Espèces

Toutes les espèces de graines ne sont pas nécessairement adaptées au Semis Nature en surface. Certaines graines de grande taille nécessitent un enfouissement pour une germination optimale. Cependant, l’élément clé reste la capacité d’un sol vivant à intégrer les graines dans ses couches superficielles, composées de mulch et de débris végétaux.

Un phénomène surprenant en sol vivant est l’activité intense de la biodiversité : non seulement les vers de terre, mais aussi une faune variée et active, participent à la mobilisation du sol, favorisant naturellement l’intégration des graines. La pluie joue également un rôle essentiel en humidifiant ces couches superficielles, ce qui facilite l’enfouissement léger des graines et leur germination.

Ainsi, pour optimiser le Semis Nature, il est judicieux de privilégier des périodes où les conditions sont humides, chaudes et bien arrosées, car elles recréent cette synergie naturelle entre le sol, la biodiversité et les graines – une dynamique que seule la nature sait parfaitement orchestrer.

Applications et Contexte Favorable

Le semis nature se montre particulièrement efficace dans des conditions où :

  • Le sol est vivant et riche en matière organique.
  • L’eau n’est pas un facteur limitant.

Cette technique est souvent employée pour :

  • Implanter des couverts végétaux ou des cultures fourragères.
  • Semer dans des champs déjà cultivés, notamment avant la récolte de cultures comme le maïs ou les céréales.

L’expérience de pionniers tels que Noël Deneuville, agriculteur français adepte de cette approche, illustre le potentiel du semis nature pour régénérer les sols et réduire les interventions humaines.

Conclusion

Le Semis Nature s’inscrit dans une démarche agroécologique visant à réduire l’impact environnemental tout en améliorant la résilience des systèmes agricoles. Cependant, pour maximiser son efficacité, il nécessite une bonne compréhension des écosystèmes locaux et une adaptation fine aux spécificités de chaque exploitation.

Pour les agriculteurs cherchant à minimiser les interventions mécaniques et à travailler en harmonie avec les cycles naturels, cette technique représente une option pertinente et durable. Elle offre une opportunité d’allier productivité, biodiversité et régénération des sols, à condition de respecter les contraintes environnementales nécessaires à son succès.

Semis Nature de lin d’hiver dans un couvert de sarrasin afin de tester son allélopathie vis à vis de la maîtrise des adventices Septembre 2024

Photo de fin avril 2025 : vue d’ensemble de la parcelle de lin d’hiver en Semis Nature

On renouvelle …..cette automne 2025 , environ 50 ha de blé d’hiver, 20 ha de lin graine ont été implantés en SN sur la ferme

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« Les haies ont été plantées pour des raisons économiques, avant d’être détruites pour de nouvelles raisons économiques »

La haie est un objet d’étude biologique, mais aussi sociologique et économique. Ballygally View Images/Shutterstock

Publié: 15 septembre 2024, 17:56 CEST

Éditions La Découverte. Fourni par l’auteur

Des haies l’on connaît souvent les nombreux bienfaits pour la biodiversité comme pour une agriculture durable. On sait aussi qu’elles peuvent être l’objet de tensions entre propriétaires voisins, entre agriculteurs et décideurs publics. Le sociologue Léo Magnin nous propose désormais de découvrir « La vie sociale des haies ». Il démontre au passage comment cet objet d’étude est propice à l’examen d’un processus balbutiant et semé de contradictions : l’écologisation des mœurs.

Dans cet extrait, il analyse l’évolution des haies au prisme de leurs fonctions économiques.

Dans les sociétés essentiellement agricoles du Moyen Âge, les arbres sont une richesse : Norbert Elias dresse le parallèle entre, d’un côté, les prisonniers tués et, de l’autre, les arbres, les puits et les champs détruits pour affaiblir l’adversaire. On se souvient que la haie est, avec le mouvement des enclosures, un investissement qui contribue à matérialiser les bornes de la propriété privée lucrative. Dans son Théâtre d’agriculture et mesnage des champs, Olivier de Serres (1539‐1619), agronome avant la lettre, louait aussi les haies, meilleures cloisons que les murailles, fossés et palissades, parce qu’elles sont infranchissables :

« Tous‐jours les Haies sont de grand service, defendans par leurs piquerons, le passage à gens & à bestes : d’autant qu’à travers ne peut‐on passer, ne par dessus aucunement monter. »

Or cette fonction de préserver les cultures, vignes et jardins du dégât « des bestes & des larrons » n’est pas consubstantielle à la haie mais le résultat d’un travail spécifique, au sujet duquel Olivier de Serres donne de précieux conseils : préférer l’aubépine aux ronces, apporter du fumier à la haie pour la fortifier, tailler ses rejets pour conserver sa vigueur, les entortiller pour ne laisser aucun passage aux bêtes nuisibles (« poulailles » comprises) ou encore rogner sa hauteur chaque année. Il ne suffit donc pas de planter une haie : elle doit être continuellement édifiée.

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« Édifier » une haie ? À partir des années 1980, des ethnologues des techniques se sont penchés sur les travaux dont les haies étaient encore l’objet au début du XXe siècle. Ils rappellent la distinction entre haie vive et haie sèche, la seconde étant aujourd’hui tombée en désuétude. Composée de branches mortes, cette dernière était facilement déplaçable, mais requérait un travail régulier de remplacement des bois dévorés par l’eau, le soleil et les insectes. Quant à la haie vive, composée d’arbres et d’arbustes vivants, elle était aussi édifiée, pour reprendre le terme de [l’ethnoécologue] Patrice Notteghem. Il faut boucher les « musses », ouvertures où se glissent les petits animaux, par des portions de haie sèche, mais aussi contraindre les végétaux à pousser à l’horizontale. C’est tout le but du plessage (ou plissage), cet art d’avant le barbelé par lequel une haie habilement tressée devient une barrière infranchissable : « La haie plessée s’apparente donc à une vannerie vive. » De tous les travaux disponibles, ceux de Christian Hongrois sont sur ce point les plus précis et paradoxalement les plus ignorés. L’ethnologue a détaillé avec rigueur la nature des travaux de plessage en Vendée : de multiples dessins et photographies étayent son propos. Signe des temps, son ouvrage de 1997, jusqu’ici disponible dans une seule bibliothèque universitaire, a fait l’objet d’une nouvelle édition enrichie et actualisée

Si la haie peut devenir une « cage » efficace à condition d’être conduite, elle est aussi une infrastructure de production végétale. Car s’il faut parler d’édification plutôt que de plantation, il faut aussi préférer le terme d’exploitation à celui d’entretien. C’est le cas des arbres d’émonde, élagués de différentes manières, dont le bois est diversement utilisé. La taille fréquente est révélatrice d’un rapport social : le petit branchage est laissé aux fermiers, alors que les troncs et le bois noble reviennent aux propriétaires terriens, d’après un usage formalisé au XIXe et au début du XXe siècle, puis abandonné dans les années 1950. Entretenir les haies est la préoccupation de l’agriculteur contemporain qui ne les exploite plus. En miroir, les laisser pousser pour qu’elles accueillent un riche écosystème est l’idéal du naturaliste. En revanche, pour le paysan de la fin du XIXe siècle, la haie est avant tout une culture qu’on récolte. Prenant l’exemple de l’aubépine, Bernadette Lizet montre que l’arbuste était « devenu si rare à l’état sauvage dans un milieu soumis à une exploitation intensive de toutes ses ressources qu’il a fallu, dans un passé récent, organiser une expédition coûteuse pour s’en procurer ». Elle a en effet découvert qu’en 1880 un groupe de villageois de l’Ain avait organisé un voyage de cinquante kilomètres vers la pépinière de la ville voisine afin d’obtenir le précieux végétal, alors culture symbole de la modernité.

Le bois des haies est utile pour se chauffer. Les branches, une fois mises en fagots, alimentent les fours à pain et servent, par exemple, à cuire certains fromages. De plus, la cuisson n’était pas réservée aux mets destinés à l’alimentation humaine : les denrées données aux cochons, aux poules et aux autres animaux de la basse‐cour étaient systématiquement cuites. D’autres ressources sont puisées dans la haie : les feuilles du frêne sont un fourrage délicieux pour les vaches. Les mûrons sont l’ingrédient de base de la confiture et les noisettes de l’huile, sans compter la récolte des noix, nèfles, prunelles et châtaignes. Les bois durs sont utilisés pour la construction de bâtiments et la fabrication d’outils : balais, jougs, aiguillons de bouvier, charpentes, échelles, barrières, piquets, etc. L’écrivain Jean‐Loup Trassard rapporte que les haies fournissaient aussi des jouets pour les enfants : la « canne‐pétouère », sorte de sarbacane faite d’une branche de sureau évidée, ou les toupies cloutées. Quant à la clématite et à l’osier, leurs branches souples sont les matières premières des liens servant à « plisser » les haies et à tenir les fagots, mais aussi de la vannerie : paniers, ruches, meubles. Alice de Vinck rappelle que les fagots étaient indispensables pour cuire la poterie. Christian Hongrois rapporte les usages médicaux et traditionnels des plantes : l’aubépine contre les verrues, le sureau contre les maux de dents, les feuilles de chêne contre la diarrhée, etc.

Au cours du XXe siècle, l’évolution des techniques et des circuits de commercialisation frappe peu à peu de caducité les services indispensables que les haies rendaient à l’économie domestique des ménages ruraux. Le barbelé, cette « ronce artificielle », remplace les haies plessées. Avec le fil électrique, la haie achève de perdre sa fonction historique de clôture. L’arrivée et la généralisation des énergies fossiles et de l’électricité relativisent aussi le poids du bois dans la consommation énergétique des foyers. Le pain n’est plus fait à la maison mais peut s’acheter à la boulangerie, la poterie recule face aux ustensiles manufacturés disponibles en magasin : puisque la cuisson du pain et de la poterie est devenue superflue, les fagots s’effacent. Les scieries, puis les enseignes de bricolage fournissent les manches, échelles, planches, lambourdes et chevrons qu’on trouvait dans les arbres. Ce qu’il reste de vannerie s’avoue vaincu face au formica triomphant. L’amélioration de la production du fourrage fait oublier les feuilles jusqu’ici offertes au bétail. La nouveauté des produits vendus à l’épicerie du village, puis au supermarché du bourg, attire davantage que les longues récoltes de baies et fruits secs. La pharmacopée moderne supplante la pharmacopée traditionnelle, qui ne subsiste qu’à l’état de souvenir. Même la « canne‐pétouère » et la toupie cloutée se retirent devant leurs émules de plastique qui ont les faveurs des enfants.

À bien y réfléchir, les haies ont donc été plantées et édifiées pour des raisons économiques, avant d’être marginalisées et détruites pour de nouvelles raisons économiques. Dans l’intervalle d’une transformation au long cours, l’économie se modifie dans l’espace : l’allongement des chaînes de commercialisation a court‐circuité le lien territorial entre la haie et le foyer agricole. La perte de fonction des haies peut se lire comme la conséquence de la rétrogradation de l’autonomie locale au profit d’une plus grande interdépendance matérielle entre les groupes sociaux urbains et ruraux. L’économie s’est aussi transformée dans son rapport au temps : le travail agricole est pris dans un engrenage entre mécanisation et exode rural. Moins il y a de bras pour les travaux des champs, plus il y a de machines ; et réciproquement. Le temps dévolu à l’entretien des haies diminue d’autant plus que les exploitations s’agrandissent, ce qui augmente la quantité de haies par exploitant bien que le bocage régresse.

Nous voici en mesure de comprendre pourquoi Julien Gracq écrivait dès 1934 que le bocage est « une forme autrefois rationnelle d’exploitation de la terre », « une forme de vie économique aujourd’hui fossile » qui « mourra d’une transformation sociale ». La grande variété des produits récoltés fait dire à Patrice Notteghem que les haies paysannes étaient « un véritable système agro‐forestier » et Bernadette Lizet qualifie la haie de « culture intensive » :

« Embroussaillées, à demi “séchées”, les haies relictuelles d’aujourd’hui portent encore les traces fossiles d’une exploitation méthodique. Elles renvoient à un temps du bocage fonctionnel, une période d’hyper‐domesticité du milieu et d’extrême degré de maîtrise du « sauvage », dans laquelle la conduite soignée de la haie entre en résonance avec les autres aspects de l’agrosystème. »

Les haies sont devenues une culture fossilisée parce que les rapports économiques ont fondamentalement changé. Ils sont passés de l’exploitation d’une ressource en vue de sa récolte à l’entretien d’une survivance désaffectée. Auparavant source de services et produits pour les ménages ruraux, la haie est devenue un coût dans l’économie des exploitations contemporaines spécialisées. Une recherche récente estime même que l’entretien d’un kilomètre de haies représente une dépense annuelle de 450 euros. Il est alors légitime de se demander pourquoi les haies, richesses faites charges, n’ont pas totalement disparu de l’espace agricole. Après tout, voilà bientôt un siècle que Julien Gracq annonçait leur fin. Là encore, l’attention à l’économie des exploitations agricoles est féconde : si les haies n’ont pas davantage disparu, c’est probablement aussi parce que les détruire coûte cher. Un dessouchage exige des ressources financières et matérielles, ce qui constitue un investissement qui, à terme, ne sera peut‐être pas gagnant dans la trésorerie de l’exploitant.

Ce constat ne doit pas inviter au pessimisme, mais à interroger la tendance qui, en sciences sociales, promeut l’agentivité des « non‐humains », leur capacité à interférer dans le cours de l’action. Cette agentivité n’est‐elle pas proportionnelle à l’incapacité économique de certains groupes sociaux ? En suivant les péripéties de la vie économique des haies, il apparaît que les objets et les choses en général n’ont pas été ignorés par les sciences sociales, comme l’affirmait Bruno Latour, mais étudiés de très près par l’ethnologie des techniques, attentive à l’économie des fermes. Pourtant, cette anthropologie de l’environnement a été marginalisée par l’anthropologie de la nature de Philippe Descola, plus centrée sur les représentations que sur les pratiques. L’histoire économique des haies confirme l’intérêt de ces travaux ethnologiques éclipsés par d’autres traditions de recherche qui, si elles sont importantes, cultivent une rhétorique de la rupture qui néglige l’apport d’études existantes.

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Le SCV

Le Semis Direct sous Couvert Végétal : Une Pratique Innovante pour l’Agriculture Durable

Le semis direct sous couvert végétal (SDCV) est une méthode qui gagne en popularité parmi les agriculteurs souhaitant optimiser leurs rendements tout en préservant la santé de leurs sols. Cette technique, qui consiste à semer directement dans des couverts végétaux, permet d’améliorer la structure du sol, de réduire l’érosion et d’augmenter la biodiversité. Dans cet article, nous allons explorer les différentes facettes du SDCV, ses avantages, ses défis et comment les agriculteurs peuvent l’implémenter efficacement dans leur pratique.

Qu’est-ce que le Semis Direct sous Couvert Végétal ?

Le SDCV est une technique qui permet de semer des cultures directement dans un couvert végétal existant, sans labourer le sol. Cette méthode présente plusieurs avantages, notamment la réduction du travail du sol, l’amélioration de la rétention d’eau et la promotion de la biodiversité. Le SDCV s’inscrit dans une approche d’agriculture de conservation qui vise à protéger les sols tout en augmentant la productivité agricole.

Les Principes de Base du SDCV

Le SDCV repose sur trois principes fondamentaux :

  • Protection du sol : En maintenant un couvert végétal, le sol est protégé des intempéries, ce qui réduit l’érosion et améliore sa structure.
  • Amélioration de la biodiversité : Les couverts végétaux favorisent la biodiversité en créant un habitat pour de nombreuses espèces, notamment les insectes pollinisateurs.
  • Optimisation des ressources : Le SDCV permet de mieux utiliser l’eau et les nutriments disponibles dans le sol, ce qui peut conduire à des rendements plus élevés.

Les Avantages du Semis Direct sous Couvert Végétal

Le SDCV offre de nombreux avantages aux agriculteurs. Voici quelques-uns des plus significatifs :

1. Réduction de l’Érosion

Les couverts végétaux protègent le sol des pluies torrentielles et des vents, ce qui réduit considérablement l’érosion. En maintenant une couverture végétale, les agriculteurs peuvent préserver la couche arable de leurs champs.

2. Amélioration de la Structure du Sol

Avec le SDCV, la structure du sol s’améliore grâce à l’apport de matière organique provenant des couvertures végétales. Cela favorise la formation d’agrégats, ce qui améliore la porosité et la capacité de rétention d’eau du sol.

3. Augmentation de la Biodiversité

Le SDCV favorise la biodiversité en créant un habitat pour de nombreux organismes. Cela peut également contribuer à la lutte contre les ravageurs et les maladies, réduisant ainsi le besoin d’intrants chimiques.

4. Économie de Temps et de Coûts

En réduisant le travail du sol, les agriculteurs peuvent économiser du temps et des coûts liés à l’utilisation de machines agricoles. De plus, le SDCV peut réduire les coûts d’irrigation grâce à une meilleure rétention d’eau.

5. Amélioration de la Fertilité du Sol

Les couverts végétaux, en particulier les légumineuses, peuvent fixer l’azote atmosphérique, ce qui améliore la fertilité du sol. Cela peut réduire la dépendance aux engrais chimiques.

Défis du Semis Direct sous Couvert Végétal

Malgré ses nombreux avantages, le SDCV présente également des défis que les agriculteurs doivent prendre en compte :

1. Gestion des Ravageurs

La présence de couverts végétaux peut également attirer certains ravageurs. Les agriculteurs doivent donc être vigilants et gérer ces populations de manière appropriée.

2. Choix des Couverts Végétaux

Le choix des couverts végétaux est crucial pour le succès du SDCV. Les agriculteurs doivent sélectionner des espèces qui s’adaptent bien aux conditions locales et qui ne concurrencent pas les cultures principales.

3. Météo et Conditions Climatiques

Le SDCV est sensible aux conditions climatiques. Les agriculteurs doivent être attentifs aux prévisions météorologiques pour optimiser le moment du semis.

Comment Mettre en Œuvre le Semis Direct sous Couvert Végétal

Pour réussir l’implémentation du SDCV, voici quelques étapes clés à suivre :

1. Évaluation du Sol

Avant de commencer, il est essentiel d’évaluer la santé et la structure du sol. Cela permettra de déterminer les besoins spécifiques et les types de couvert végétal les plus appropriés.

2. Choix des Couverts Végétaux

Le choix des couverts doit être basé sur les cultures principales, les conditions climatiques et les besoins en nutriments. Les légumineuses, par exemple, peuvent être un excellent choix pour enrichir le sol en azote.

3. Semis Précis

Utilisez des équipements adaptés pour le semis direct. Cela inclut des semoirs spécifiques qui peuvent semer à travers les couverts végétaux sans perturber le sol.

4. Suivi et Gestion

Après le semis, un suivi régulier est crucial. Cela inclut la surveillance des cultures, la gestion des ravageurs et l’ajustement des pratiques culturales selon les besoins.

Conclusion

Le semis direct sous couvert végétal est une technique prometteuse qui peut transformer l’agriculture moderne en alliant productivité et durabilité. En adoptant cette méthode, les agriculteurs peuvent non seulement améliorer la santé de leurs sols, mais aussi contribuer à la préservation de l’environnement. Cependant, comme toute pratique agricole, elle nécessite une bonne planification et une gestion attentive pour en maximiser les bénéfices.

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LE SEMIS NATURE

Le Semis Nature, c’est un semis à la « volée » sans AUCUN travail du sol.

Il est aussi appelé « Semis Aérien » en Amérique du sud

Semis Nature de sarrasin en relais dans une orge d’hiver (2016)

Le Semis Nature est une technique agricole consistant à déposer simplement des graines à la surface du sol (comme peut le faire la Nature) , souvent dans une culture ou un couvert déjà en place et surtout dans une zone de mulch, capable de conserver un minimum d’humidité et de réserves fertilisantes (jamais sur un sol nu ) , sans aucun travail de sol, et en imitant donc la Nature qui pratique cette technique depuis déjà quelques temps….!!

Cette approche, bien qu’opportuniste, est simple, économique et rapide, mais nécessite des conditions précises pour réussir, telles qu’un sol vivant et équilibré chimiquement et biologiquement, la disponibilité favorable en humidité ou en eau (pluie ou irrigation), la lumière est elle aussi indispensable avec un minimum de chaleur. En résumé, toute les conditions qui favorisent la germination des graines et le développement à la suite des plantes ciblées ….

Noël Deneuville , agriculteur et pionnier de cette méthode en France, , s’est inspiré de techniques argentines avec l’aide technique de Lucien Séguy. Chez les Sud-Américains, les graines sont déposées par avion ou épandeur terrestre souvent pour implanter facilement une deuxième culture fourragère destinée aux pâturages de bovins après la récolte des maïs grain ou soja. Le principal avantage du semis-nature est de permettre l’implantation de cultures ou de couverts avant la récolte, gagnant ainsi du temps et optimisant les ressources.

4 Conditions Clés :

  1. Un sol vivant : Un sol biologiquement actif est essentiel pour que les graines puissent germer. La pratique préalable du SCV permet de retrouver un avantage certain au niveau activité biologique du sol ….Un sol nu ou avec peu d’activité biologique et donc avec un travail mécanique de sol, compromet le succès du Semis Nature.
  2. De l’eau : L’eau est un facteur limitant, notamment en été. Cette technique est plus adaptée aux périodes pluvieuses, comme l’automne.
  3. La lumière : Semer lorsque la culture en place commence à jaunir permet à la lumière d’atteindre le sol, un facteur crucial pour la germination. Il est important de prendre en compte la durée des journées qui augmente au printemps , mais qui diminue en automne et propose donc plus ou moins de lumière…
  4. De la chaleur : La germination correcte des graines demandent des températures adaptées …Les saisons sèches d’été ou froides d’hiver ne sont pas forcément adaptées dans toute les régions au SN

Espèces adaptées :

  • En fin de printemps , il est préférable de semer des petites graines (ex. sarrasin) pour des semis avant l’été. la taille des graines facilitent leurs chutes vers le sol afin quelles puissent conserver leur humidité nécessaire à leur germination
  • Au début de l’automne les grosses graines (ex. céréales) sont plus facilement envisageable , on s’oriente vers de l’eau de plus en plus disponible normalement .
  • Certaines formes physiques de graines sont plus adaptées à une germination efficace en conditions limites d’humidité …
  • Un choix judicieux des graines permet d’envisager une double récolte dans la même année culturale ou alors une réussite intéressante en production de plantes de couverture .

Le Semis-Nature, bien que nécessitant des conditions opportunes, permet de préserver le sol et l’écosystème, tout en favorisant les coûts et favorisant la biodiversité.

https://www.agro-league.com/blog/le-semis-nature-une-technique-a-part-entiere-avec-noel-deneuvilleLe semis nature, une technique à part entière – avec Noël Deneuville

Le Semis « Nature » consiste à déposer des graines en surface dans un couvert ou dans une culture en place. C’est un type particulier de semis à la volée sans travail du sol. L’approche paraît simple, économique et rapide mais elle reste opportuniste et nécessite des conditions particulières pour assurer un bon développement de la plante.Noël Deneuville est agriculteur dans la Nièvre (58) et membre AgroLeague, proche de la ville de Nevers. ACiste convaincu, il pratique le semis direct sous couvert vivant sur sa ferme depuis 25 ans. Noël a découvert cette approche avec Lucien Seguy lors de leurs voyages en Amérique du Sud. Les argentins appellent ce mode d’implantation le « semis aérien », et ont pour habitude de déposer les graines fourragères en avion ou épandeurs à engrais pneumatiques, dans les maïs ou les sojas en phase de maturation pour implanter des cultures fourragères utilisées pour nourrir le bétail. La graine arrive au sol par les airs, comme bien souvent dans la nature. Quels critères sont à prendre en compte pour appréhender le semis nature ? Quelles espèces sont les plus adaptées et comment les implanter ? Dans L’Agronomie & Nous, Noël nous parle de son retour d’expérience sur cette technique de semis.

Semis Nature en 2017

Sommaire

L’intérêt du semis nature 

3 conditions pour réussir un semis nature :

Quelles espèces sont adaptées au semis nature ? 

Comment as-tu adapté ton itinéraire cultural ?

Conclusion 

Le semis « nature » consiste à déposer des graines en surface dans un couvert ou dans une culture en place. C’est un type particulier de semis à la volée sans travail du sol. L’approche paraît simple, économique et rapide mais elle reste opportuniste et nécessite des conditions particulières pour assurer un bon développement de la plante.

Noël Deneuville est agriculteur dans la Nièvre (58) et membre AgroLeague, proche de la ville de Nevers. ACiste convaincu, il pratique le semis direct sous couvert vivant sur sa ferme depuis 20 ans. Noël a découvert cette approche avec Lucien Seguy lors de leurs voyages en Amérique du Sud. Les argentins appellent ce mode d’implantation le « semis aérien », et ont pour habitude de déposer les graines fourragères en avion ou à l’aide d’épandeurs à engrais pneumatiques, dans les maïs ou les sojas en phase de maturation pour implanter des cultures fourragères utilisées pour nourrir le bétail. La graine arrive donc au sol par les airs, comme bien souvent dans la nature. 

Quels critères sont à prendre en compte pour appréhender le semis nature ? Quelles espèces sont les plus adaptées et comment les implanter ? Dans L’Agronomie & Nous, Noël nous parle de son retour d’expérience sur cette technique de semis.

L’intérêt du semis nature 

La technique imite la nature : quand les plantes développent leurs graines, elles tombent au sol et germent.  L’avantage principal est de pouvoir implanter une culture ou un couvert en avance par rapport à un semis post moisson : 

  • Implantation d’un couvert multi-espèces dans une céréales 1 mois avant la récolte.
  • Implantation d’un couvert avant la récolte d’un maïs pour garantir son implantation dans de bonnes conditions.

“Semer dans une culture en place permet un gain de temps comparé à si on devait attendre la récolte pour semer. L’objectif est de réduire au maximum les coûts d’implantation et d’optimiser le développement des couverts, voire d’aller vers une double récolte annuelle”. 

3 conditions pour réussir un semis nature :

Un sol vivant

Le premier critère pour pouvoir implémenter cette technique dans de bonnes conditions est d’avoir un sol qui va être capable d’accueillir cette pratique. Le semis nature ne se réussit que sur un sol vivant. Si le sol est croûté, sans présence de résidus ou sans activité biologique qui va incorporer la graine au sol, il n’y a aucune chance que les graines déposées à la surface lèvent.

“Ce qui fait fonctionner le semis direct, c’est la couverture du sol. Je rajouterais même un 4ème principe qui est de ramener un maximum de matière organique au sol. Nourrir et protéger le sol“.

De l’eau

Le deuxième facteur limitant est l’eau, une problématique récurrente en France et surtout ces dernières années. 

“À l’automne, on se dirige vers des périodes pluvieuses donc on a rarement loupé un semis nature dans des cultures de printemps. À l’approche de l’été, c’est plus délicat. Si on a de l’irrigation, c’est plus simple“.‍

Semer au moment où la culture laisse passer la lumière ‍

« Par exemple, pour semer dans une céréale, il faut attendre que les premières feuilles commencent à jaunir (environ un mois avant la récolte). On sème dès qu’on sent que la lumière arrive au sol. Si on attend trop, le sol peut se dessécher. »

Il faut bien préciser que le semis nature est un semis opportuniste : on le fait quand les conditions sont réunies. Il ne faut pas être dogmatique. 

Quelles espèces sont adaptées au semis nature ? 

La première contrainte est matérielle. 

“L’équipement est important. La plupart des exploitations agricoles sont équipées d’un épandeur à engrais centrifuge. Cet outil fonctionne bien pour les graines lourdes (blé, soja) mais n’est pas performant pour les petites graines (colza, millet, tournesol). Nous avons essayé de travailler sur l’enrobage de semence afin d’alourdir les graines. La technique consiste à créer des boulettes de graines avec de la mélasse et de l’argile à l’aide d’une bétonnière, puis de sécher le tout afin d’en faciliter la distribution. Les petites graines se collent aux plus grosses et à l’argile, améliorant la rétention en eau dans l’environnement proche de la graine. Cela fonctionne bien sur des petites surfaces, mais le processus est trop chronophage pour l’implémenter à plus grande échelle. Je me suis donc équipé d’un épandeur pneumatique pour pallier ce problème. »

“Pour semer le couvert dans le maïs, je suis équipé d’un « enjambeur ». Je sème mes mélanges lorsque  le maïs commence à jaunir. S’il fait sec, les graines restent au sol et vont germer dès que la pluie arrive. Dans ce cas, mieux vaut éviter de broyer les cannes sous le cueilleur. Laisser les cannes droites permet de faciliter leur germination. »

La deuxième contrainte est la disponibilité en eau, et également liée au calibre des graines. ‍

“Pour les semis avant l’été on favorise des petites graines qui germent mieux sur un sol non travaillé. Les graines angulaires comme le sarrasin ont tendance à mieux rentrer dans les interstices du sol et à bien lever. On évite les graminées et les grosses graines. À l’automne, on va vers des périodes de pluies. On peut se permettre de semer de plus grosses graines : céréales avec un peu de légumineuses. Quand la culture de printemps est récoltée, le couvert est en place“.‍

Comment as-tu adapté ton itinéraire cultural ?

“J’ai revendu ma charrue pour investir dans un trieur et un séchoir afin d’assurer une bonne conservation des graines. Je consacre 5 à 10% de ma surface à la production de graines. Les semences sont le premier poste de dépense donc il est important de les produire soi-même ou de les échanger avec d’autres agriculteurs ». 

“En semis nature, on ne travaille pas le sol et on le garde toujours couvert, cela a tendance à réduire la levée de dormance des adventices. Si on ne sème rien à ce moment-là, les adventices lèvent, et ce, malgré les herbicides. J’ai donc une couverture végétale permanente du sol. Le premier levier, c’est la mise en place de couverts végétaux performants (au moins 2 t/ha de biomasse)“.

“Je ne mets plus d’insecticides ni d’anti-limaces. Je rajoute du colza dans les semis de céréales; du soja, colza, lin dans les semis de maïs afin. Ces plantes vont apporter de la nourriture aux ravageurs, puis disparaître après passage d’herbicide. Les limaces sont là, mais les prédateurs aussi, un équilibre écosystémique se crée. »

“Lorsque l’on est en semis direct sous couverts végétaux, on a moins de lessivage d’azote. Les couverts sont de vraies usines de recyclage qui limitent les pertes d’éléments nutritifs et les remettent à disposition pour la culture suivante“. 

“En général, on peut observer une perte au moment de la germination. Il est donc important de majorer la dose de semis d’environ 30 à 50%, comparé à un semis classique pour compenser ces pertes“. ‍

Conclusion 

Le semis nature ne se réussit que sur un sol vivant, en présence d’eau et de lumière. 

C’est une technique opportuniste mais réfléchie. Elle doit être intégrée dans l’itinéraire technique pour se laisser la possibilité de la mettre en place, notamment au niveau des temps de rémanence des matières actives dans le sol.

C’est de l’opportunisme gagnant pour le développement de couverts végétaux et/ou en vue d’une double récolte. Les résultats sont encourageants. L’idée est d’arriver à produire à moindre coût, tout en conservant son capital sol et en respectant son écosystème. 

Semis Nature d’une orge de printemps R 2024

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Gestion Holistique

https://savory.global/holistic-management

Pendant des millénaires, de grands troupeaux d’herbivores au pâturage ont co-évolué avec les prairies. Avec la gestion holistique, nous pouvons adopter cette relation symbiotique et utiliser l’élevage comme un acteur clé dans la régénération de nos prairies mondiales.

Comment fonctionne la gestion holistique

Le pouvoir de régénérer les terres et les moyens de subsistance ne réside pas dans nos pratiques mais dans la façon dont nous gérons les dynamiques écologiques, financières et sociales. Plus qu’un simple système de pâturage, la gestion holistique est un cadre de prise de décision dans un monde vivant en constante évolution.

La conversion de la lumière du soleil à travers les plantes vertes en croissance (photosynthèse) en une forme d’énergie qui soutient toute vie.

Mouvement de l’eau de l’atmosphère vers le sol ou les océans, où elle nourrit la vie végétale et animale, pour finalement retourner dans l’atmosphère.

Le mouvement des nutriments minéraux du sol vers les plantes et les animaux et de retour vers le sol.

Populations végétales et animales en constante évolution au sein d’une communauté biologique en raison de l’interaction constante des espèces, de la composition changeante et de l’évolution du microenvironnement.

Laissez votre contexte holistique guider vos décisions.

En tant qu’êtres humains, nous sommes très doués pour réagir aux besoins et aux désirs immédiats, mais lorsqu’il s’agit de long terme, nous avons tendance à dévier de notre trajectoire. Votre contexte holistique est votre étoile polaire, vous permettant de rester aligné sur ce que vous recherchez vraiment dans la vie, tant pour votre qualité de vie que pour votre environnement.

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Difficile d’augmenter la matière organique du sol

7 novembre 2023Par Andrew McGuire

Vous savez peut-être qu’il est difficile d’augmenter la matière organique du sol, mais à quel point est-ce difficile, avec des chiffres ? Premièrement, votre récolte élimine jusqu’à 50 % de la biomasse cultivée. Ensuite, environ 90 % de la biomasse restante des cultures est décomposée par les organismes du sol, ne laissant que 10 % contribuant à la matière organique du sol. Vous devez également tenir compte des pertes annuelles de 1 à 5 % de matière organique existante dans le sol. À l’aide de ces estimations et d’autres, effectuons quelques calculs approximatifs afin que vous sachiez à quoi vous attendre. La tâche est difficile, mais le calcul est facile, je le promets.

Une question d’intrants et de pertes

Voici l’équation de base (Janzen et al. 2022).

∆SOM= Biomasse entrante – Pertes sortantes

La variation de la matière organique du sol (MOS), qu’elle soit positive ou négative, est égale aux apports de biomasse des cultures moins les pertes dues à la décomposition de la biomasse des cultures et de la MOS existante. C’est le cas quels que soient les mécanismes spécifiques conduisant à la formation de MOS, les racines, les microbes morts, etc. (Caruso et al. 2018 ; Janzen et al. 2022).

L’équation nous indique que le principal facteur limitant de la matière organique du sol est la production végétale, ou la biomasse dans l’équation ci-dessus (Fujisaki et al., 2018). Par conséquent, la photosynthèse limite la limite supérieure des niveaux de MOS.

« Étant donné que tout le C du sol provient de la photosynthèse, la quantité de productivité primaire nette (NPP) appliquée au sol doit représenter la limite ultime de la séquestration supplémentaire de C. » Janzen et coll., 2022

Pour ces calculs approximatifs, les résultats seront à peu près égaux, qu’on utilise le carbone (C) ou la biomasse sèche totale. Cela fonctionne parce que le C représente environ la moitié de la biomasse végétale et le C organique du sol représente environ la moitié de la matière organique du sol. De plus, je suppose que tous les poids sont des poids secs lorsque certains d’entre eux (valeurs de rendement en résidus) incluent de faibles quantités d’humidité. Et je ne vais pas aborder les nutriments nécessaires pour augmenter la MOS . Commençons par ce chiffre de 90 %.

Nourrir votre sol nécessite 90 % de la biomasse végétale ajoutée

Au moins 90 % des apports de biomasse végétale ajoutés aux sols sont consommés par les organismes du sol (principalement des microbes) et retournent dans l’atmosphère sous forme de CO 2 (Berthelin et al. 2022 ; voir aussi Janzen et al. 2022). En d’autres termes, pour chaque 10 lb, tonne ou kg de biomasse végétale entrant dans votre sol, vous obtenez 1 lb, tonne ou kg de matière organique du sol, soit un rapport de 10 : 1. Environ la moitié de cette perte se produit au cours de la première année, passant à 80 % après 7 ans et atteignant 90 % après 30 ans, mais elle peut se produire beaucoup plus rapidement en fonction de plusieurs facteurs. Des conditions plus chaudes et plus humides et la perturbation des sols accélèrent toutes ces pertes.

Berthelin et coll. (2022) estiment qu’il s’agit d’une estimation prudente, particulièrement pertinente lorsque le sol a une grande capacité de rétention de matière organique. À mesure que les niveaux de MOS augmentent, il devient de plus en plus difficile d’augmenter la MOS, ce qui nécessite un ratio supérieur à 10 : 1.

Une légère augmentation de la matière organique du sol

Supposons que vous souhaitiez augmenter la matière organique de votre sol de 2,0 % à 2,1 % en un an, soit une augmentation d’un point de pourcentage (à 3 %) sur 10 ans. Ce n’est pas un mauvais objectif. Si nous regardons simplement la surface de 6 pouces, un sol à 2 % de MOS contient 40 000 lb de MOS par acre :

Un acre de sol, d’une profondeur de 6 pouces, pèse environ 2 000 000 de livres (tranche de sillon d’acre).

2 % de SOM : 2 000 000 x 0,02 = 40 000 lb de SOM

Notre augmentation de 0,1 point de pourcentage est alors d’environ 2 000 lb :

2,1 % de SOM : 2 000 000 x 0,021 = 42 000 lb de SOM

42 000-40 000 = 2 000 livres.

Malheureusement, cela ne suffit pas. Nous devons également remplacer la MOS qui se décomposera au cours de l’année.

Maintenir la matière organique du sol existante

La perte continue de matière organique existante offre les avantages des nutriments minéralisés (le crédit d’azote de la MOS) et de la nourriture pour les organismes du sol (Janzen 2006), mais pour maintenir ces avantages, la perte doit être remplacée par une nouvelle MOS. L’ampleur de cette perte est plus difficile à estimer car elle dépend à la fois du lieu – sol et climat – et des pratiques – travail du sol et irrigation. Avec une érosion minimale, les taux de perte annuelle varient de 1 à 5 % de la MOS totale (Magdoff et Weil, 2004).

Regardons un scénario modéré : vous pratiquez le semis direct sur un sol contenant une bonne quantité d’argile, ce qui entraîne une perte de seulement 2 %.

Perte annuelle de MOS : 40 000 x 0,02 = 800 lb de MOS perdue

Mais attendez, c’était pour un sol avec 2% de SOM. Compte tenu des conditions ci-dessus, vous pourriez avoir 5 % de SOM, auquel cas vous auriez besoin de 1 200 lb de plus. Ce facteur de perte annuelle explique pourquoi il devient de plus en plus difficile d’augmenter la MOS à mesure que les niveaux de MOS augmentent ; plus vous en avez, plus vous devez entretenir.

Nous devons également tenir compte de l’évolution à long terme de la MOS résultant du changement d’affectation des terres. Cela peut être positif, comme c’est le cas ici, dans le bassin du Columbia, dans l’État de Washington, où l’irrigation a augmenté les apports des plantes dans le sol, ce qui entraîne des niveaux de MOS plus élevés. Cependant, le changement est souvent négatif, comme lorsque la production agricole annuelle remplace les prairies indigènes. Dans ce cas, la diminution de la matière organique du sol due à la réduction des apports ou au travail du sol peut se poursuivre pendant des décennies jusqu’à ce qu’un nouvel équilibre soit atteint. En raison du changement des intrants, d’autres pratiques telles que le travail réduit du sol ne peuvent que ralentir la diminution ( Pour en savoir plus ici ). Ce n’est pas facile à estimer, je vais donc ignorer ce facteur dans nos calculs et m’en tenir à notre sol à 2 % de SOM au lieu de celui à 5 %.

Ainsi, notre biomasse totale a besoin d’une augmentation annuelle de 0,1 point de pourcentage et pour tenir compte de la perte annuelle de MOS est de 2 800 lb de matière organique du sol :

2 000 lb pour l’augmentation en points de pourcentage de 0,1

800 lb pour remplacer la matière organique en décomposition.

La question suivante est : quelle quantité de biomasse végétale cela nécessitera-t-il et vos cultures la fourniront-elles ?

Apport des racines et des exsudats racinaires

Parce qu’elles sont beaucoup plus difficiles à mesurer, les estimations de la biomasse racinaire, y compris les exsudats, et du taux de conversion de la biomasse racinaire en MOS varient considérablement. Il y a plus d’incertitude avec ces chiffres. Cependant, ce qui est clair, c’est que dans les cultures annuelles, la biomasse des racines ne représente qu’un faible pourcentage de la biomasse des pousses. Ici, j’ai utilisé un ratio Root:Shoot de 0,21 (Pausch et Kuzyakov, 2018). Il est également clair que la conversion de la biomasse des racines en MOS est beaucoup plus élevée que celle de la biomasse des pousses. Fujisaki et coll. (2018) trouvent une fourchette de 1,5 à 3 fois celle de la conversion de la biomasse des pousses. J’utiliserai le taux de conversion de 3x ou 30 %.

Biomasse des cultures requise

En utilisant le rapport de 10 : 1 pour la biomasse aérienne et la contribution des racines indiquée ci-dessus, la biomasse aérienne (pousses) de la culture nécessaire pour y parvenir est de 12 389 lb ou 6,2 tonnes/acre par an.

Biomasse des pousses x 0,1 + Biomasse des racines x 0,3 = 2 800 lb. Augmentation de la MOS

Racine / pousse = 0,21, donc : Biomasse racinaire = Biomasse totale des racines x 0,21.

Ici, avec un indice de récolte de 0,5 (voir ci-dessous), la biomasse totale des pousses est 2x la biomasse résiduelle des pousses que nous calculons (sans compter la récolte exportée).

( Biomasse des pousses x 0,1) + ( Biomasse des pousses x 2 x 0,21) x 0,3 = 2 800 lb d’augmentation de la MOS

Biomasse des pousses = 12 389 lb/acre

La biomasse des cultures peut être estimée par le rendement et l’ indice de récolte de la culture . Avec un indice de récolte de 0,5 pour le maïs et le blé, le poids des résidus de culture aériens ≈ rendement en grains. Pour obtenir les 6,2 tonnes/acre de résidus dont nous avons besoin, nous avons besoin d’un rendement de blé de 206 boisseaux. ou un rendement de maïs de 221 boisseaux/acre.

6,2 tonnes / acre × 2 000 lb / tonne × bu. blé /60 lb = 206 bu. / c.a.

6,2 tonnes / acre × 2 000 lb / tonne × bu. maïs /56 lb = 221 bu. / c.a.

Il s’agit de rendements élevés, supérieurs aux moyennes américaines. Il faudra donc plus d’un an pour parvenir à cette augmentation de MOS en utilisant uniquement les résidus de récolte. Et ce sont des cultures à haute teneur en résidus ; Il faudra encore plus de temps pour obtenir les 6,2 tonnes/acre dont nous avons besoin avec des cultures contenant moins de résidus.

Que peut-on faire pour améliorer les choses ? Il existe deux manières d’augmenter les apports de biomasse végétale au sol :

  1. Augmenter la production totale de biomasse végétale
  2. Augmenter la quantité de production de biomasse végétale allant au sol (réduire la récolte)

Et si on utilisait des cultures de couverture ? Ils font les deux.

Les cultures de couverture aident… un peu

Les cultures de couverture augmentent la production totale de biomasse et, comme elles ne sont pas récoltées, 100 % de leur biomasse est disponible pour construire la MOS. Le problème avec les cultures de couverture est qu’elles ne bénéficient pas d’une bonne saison de croissance. Pour de bonnes raisons, les cultures commerciales occupent la majeure partie de la meilleure saison de croissance, laissant des périodes de croissance plus courtes et moins productives pour les cultures de couverture. En utilisant les données sur les cultures de couverture hivernales , une culture de couverture dans une bonne année peut produire 2,4 tonnes/acre de biomasse, de racines et de pousses.

En utilisant ce chiffre, nous n’avons alors besoin que de 3,8 tonnes/acre pour notre augmentation de MOS (6,2 – 2,4 = 3,8 tonnes/acre), ce qui se traduit par une récolte de blé de 126 boisseaux/acre ou une récolte de maïs de 135 boisseaux/acre.

13,8 tonnes/acre x 2 000 lb/tonne x 1 boisseau/60 lb = 126 boisseaux/acre de récolte de blé

13,8 tonnes/acre x 2 000 lb/tonne x 1 boisseau/56 lb = 135 boisseaux/acre de récolte de maïs

Nous sommes désormais en bonne voie, car ces rendements sont réalisables dans de nombreuses régions. Cependant, rappelez-vous qu’il s’agit d’une augmentation modeste de la MOS dans un sol avec une MOS relativement faible et de faibles pertes annuelles, ce qui constitue un scénario proche du meilleur des cas. Dans de nombreuses régions où la MOS et les pertes sont plus élevées, cela peut encore être hors de portée. C’est pourquoi les cultures de couverture, bien qu’elles présentent de nombreux autres avantages, notamment celui de minimiser l’érosion, ne se sont pas révélées très efficaces pour augmenter les niveaux de matière organique du sol (voir également Chaplot et Smith, 2023). Compte tenu de leur modeste production de biomasse, ils contribuent mieux à maintenir les niveaux de MOS qu’à les augmenter.

Voir la figure 1 pour une représentation visuelle de ces calculs.

Ce qu'il faut pour augmenter la matière organique du sol de 1 % à 1,1 % dans les 6 premiers ».
Figure 1. Ce qu’il faut faire pour augmenter la matière organique du sol de 1 % à 1,1 % dans les 6 premiers ». Les racines et les exsudats sont inclus dans les chiffres de la biomasse aérienne, voir les calculs.

Et le fumier et le compost ?

Le fumier et le compost aident… mais ne sont pas la solution

Le fumier et le compost sont d’excellents outils si vous y avez accès au bon prix. Lorsqu’ils sont appliqués à des taux élevés, ils peuvent sembler magiques, mais ils ne le sont pas :

  1. Bien qu’ils semblent contourner le rapport apports/MOS stockée de 10 : 1, c’est une illusion causée par l’ignorance de la source des amendements organiques. Si on revient aux cultures ou aux plantes qui sont devenues du fumier ou du compost, on voit que les pertes sont toujours là ; avec le fumier, à l’intérieur du bétail, et avec le compost, dans le processus de compostage (Tiquia et al., 2002). De la photosynthèse au fumier ou au compost en passant par la matière organique du sol, les pertes sont similaires, proches de 90 %.
  2. Leurs résultats ne sont pas évolutifs. Aux taux élevés nécessaires pour augmenter la MOS, l’application de fumier et de compost constitue une concentration de biomasse végétale d’une grande surface sur une plus petite surface. Cette concentration permet de produire des niveaux de MOS supérieurs à ce que dicterait la productivité de la terre, mais pour cette raison, elle n’est pas durable à grande échelle. ( J’ai déjà écrit sur le fumier et le compost ici ). L’épandage de fumier ou de compost au rythme où les terres qui les reçoivent produisent de la biomasse entraînerait des gains de MOS similaires au retour de la biomasse végétale fraîche.
Figure illustrant le mouvement de la matière organique en relation avec la productivité des terres
Figure 2. L’utilisation du compost et du fumier pour améliorer la santé des sols doit être considérée à la lumière de la productivité des terres sur lesquelles ils sont appliqués. En A, ce qui est appliqué équivaut à la productivité de la terre, mais cela n’augmentera souvent pas la matière organique du sol. En revanche, en B, la quantité appliquée équivaut à plus de 2 acres et, selon le taux, peut augmenter rapidement la matière organique. Ce dernier n’est pas évolutif.

Si vous êtes dans la position enviable d’avoir accès à beaucoup de fumier ou de compost, tant mieux. Utilisez-le et améliorez vos sols, mais nous ne devrions pas présumer que cette option ne concerne que une petite partie des terres cultivées.

Et si nous cultivions des plantes vivaces pour le pâturage ?

Plantes vivaces et aide au pâturage

Nous avançons désormais quelque part, mais au prix de la suppression des cultures annuelles. Cultiver uniquement des plantes vivaces pour le pâturage, comme c’est souvent le cas avec l’agriculture régénérative , augmente les apports de biomasse et diminue les pertes de MOS. Les apports sont augmentés grâce à l’allongement de la saison de croissance des plantes fourragères vivaces et à la réduction des récoltes. La viande récoltée par le bétail pâturé enlève beaucoup moins de biomasse que la récolte, ce qui en laisse davantage à subir le processus de décomposition 10:1. Les pertes sont réduites car le travail du sol est supprimé.

De plus, les plantes vivaces produisent plus de biomasse racinaire qui, comme nous l’avons vu précédemment, est convertie plus efficacement en MOS. Alors que le rapport racine/pousse des cultures annuelles est d’environ 0,21, pour les cultures pérennes, il peut varier de 1 à plus de 3 (Bolinder et al., 2002 ; Sainju et al., 2017).

Les calculs pour les systèmes de pâturage du bétail deviennent compliqués car il y a tellement de facteurs que je ne les ferai pas. Sachez simplement que le ratio de 10 : 1 s’applique toujours ici pour la biomasse aérienne, mais les apports et les pertes changent, et il y a plus de racines. Les cultures de foin pérennes, où presque toute la biomasse aérienne est éliminée, s’apparentent davantage à des cultures annuelles destinées à la construction de MOS.

La concentration de la SOM en surface aide

Une alternative à l’augmentation des apports ou à la diminution des pertes consiste à diriger la matière organique de votre sol là où elle compte le plus : la surface .

Ce gain de 0,1 point de pourcentage dans les 6 premiers pouces du sol, qui a nécessité 6,2 tonnes de biomasse végétale, ne nécessitera que 3,1 tonnes/acre dans les 3 premiers pouces, et seulement 2,1 tonnes/acre pour les 2 premiers pouces du sol. Cela rend l’augmentation de la MOS beaucoup plus réalisable, et la surface est l’endroit où se déroulent de nombreuses fonctions importantes (pour l’agriculture) du sol. Une surface de sol fonctionnelle réduit l’érosion éolienne et hydrique, favorise le libre échange d’air, améliore l’activité biologique, permet aux semis d’émerger sans entrave et aux racines des plantes de proliférer et, peut-être le plus important, favorise une infiltration rapide de l’eau et un mouvement profond dans le sol.

Même si le semis direct réduit la perturbation des sols et réduit donc les pertes de MOS, il n’ajoute rien du côté des intrants. Un autre avantage du travail du sol direct, cependant, est de permettre à la MOS de se concentrer à la surface du sol plutôt que d’incorporer les résidus en profondeur comme le font la plupart des pratiques de travail du sol.

Le maintien de la matière organique des sols devient de plus en plus difficile.

Les chiffres confirment la difficulté d’augmenter les niveaux de matière organique des sols. Et c’est de pire en pire. À mesure que le climat se réchauffe, les sols se réchauffent également, ce qui entraîne chaque année des pertes de MOS plus élevées. On estime que nous aurons besoin de 50 à 90 % de biomasse supplémentaire dans les sols simplement pour maintenir les niveaux de matière organique du sol (Riggers et al., 2021). Cette augmentation sera nécessaire avant même de commencer à penser à augmenter les niveaux de SOM. Ajoutez à cela le risque de tempêtes moins fréquentes mais de plus forte intensité entraînant davantage d’érosion… dans de nombreux endroits, nous pourrions avoir du mal à maintenir les niveaux de MOS, et encore moins à les augmenter. Même en utilisant les meilleures pratiques.

Flux d’énergie à travers le sol ; Une lueur d’espoir ?

À ce stade, j’aimerais vous donner quelques chiffres positifs, mais je n’ai pas pu en trouver. Cependant, que se passe-t-il si nous regardons mal les choses ? Poussés par la recherche de la santé des sols et de la séquestration du carbone, notre concentration actuelle sur l’accumulation de matière organique dans le sol est-elle vraiment ce qui compte ? Nous devons nous rappeler que les avantages du carbone fixé par la photosynthèse des cultures ne se produisent pas seulement lorsqu’il se transforme en MOS à long terme. Le taux de décomposition de 90 % représente un flux d’énergie à travers le sol qui est également bénéfique (Janzen 2015).

« La matière organique est plus utile, biologiquement, lorsqu’elle se décompose… la matière organique est le carburant de la machinerie biologique du sol » Janzen 2006

Le sol n’est pas seulement un seau pour le stockage du carbone. Il s’agit plutôt d’une vanne contrôlant le débit de C. En fonction de notre gestion, ce débit peut être augmenté ou diminué, et le timing peut être ajusté. Étant donné la difficulté d’augmenter la matière organique du sol, et le changement climatique rendra cette tâche de plus en plus difficile, nous devrions peut-être nous concentrer sur le maintien des niveaux actuels de MOS et du flux de C/énergie à travers le sol. C’est peut-être tout ce que nous pouvons espérer faire.

11-8-23 Mise à jour

Les calculs ont été mis à jour suite à une erreur constatée par Lucie (merci !), voir ci-dessous dans Commentaires. Et certains facteurs ont été modifiés en raison des commentaires des lecteurs.

Les références

Berthelin, J., M. Laba, G. Lemaire, D. Powlson, D. Tessier, et al. 2022. Séquestration du carbone dans le sol pour l’atténuation du changement climatique : la cinétique de minéralisation des apports organiques comme limitation négligée. Journal européen des sciences du sol 73(1) : e13221. est ce que je: 10.1111/ejss.13221.

Bolinder, MA, DA Angers, G. Bélanger, R. Michaud et MR Laverdière. 2002. Biomasse racinaire et rapports pousses/racines des cultures fourragères vivaces dans l’est du Canada. Peut. J. Plant Sci. 82(4) : 731-737. est ce que je: 10.4141/P01-139.

Caruso, T., FT De Vries, RD Bardgett et J. Lehmann. 2018. Dynamique du carbone organique du sol correspondant à la théorie de l’équilibre écologique. Écologie et évolution.

Chaplot, V. et P. Smith. 2023. Les cultures de couverture n’augmentent pas les stocks de carbone organique du sol autant qu’on le prétend : quelle est la voie à suivre ? Biologie du changement global : gcb.16917. est ce que je: 10.1111/gcb.16917.

Fujisaki, K., T. Chevallier, L. Chapuis-Lardy, A. Albrecht, T. Razafimbelo, et al. 2018. Les variations des stocks de carbone du sol dans les terres cultivées tropicales sont principalement dues aux apports de carbone : une synthèse. Agriculture, écosystèmes et environnement 259 : 147-158. est ce que je: 10.1016/j.agee.2017.12.008.

Janzen, HH 2006. Le dilemme du carbone dans le sol : devons-nous le stocker ou l’utiliser ? Biologie des sols et biochimie 38(3) : 419-424. est ce que je: 10.1016/j.soilbio.2005.10.008.

Janzen, HH 2015. Au-delà de la séquestration du carbone : le sol comme conduit de l’énergie solaire. Journal européen des sciences du sol 66(1) : 19-32. est ce que je: 10.1111/ejss.12194.

Janzen, HH, KJ van Groenigen, DS Powlson, T. Schwinghamer et JW van Groenigen. 2022. Limites photosynthétiques de la séquestration du carbone dans les terres cultivées. Geoderma 416 : 115810. est ce que je : 10.1016/j.geoderma.2022.115810.

Magdoff, F. et R. Weil. 2004. Stratégies de gestion de la matière organique du sol. Matière organique du sol dans l’agriculture durable. Presse CRC

Pausch, J. et Y. Kuzyakov. 2018. Apport de carbone par les racines dans le sol : quantification de la rhizodéposition de la racine à l’échelle de l’écosystème. Biologie du changement global 24(1) : 1–12.

Riggers, C., C. Poeplau, A. Don, C. Frühauf et R. Dechow. 2021. Quelle quantité de carbone est nécessaire pour préserver ou augmenter les stocks projetés de carbone organique du sol dans les terres cultivées allemandes dans le contexte du changement climatique ? Sol végétal 460(1) : 417-433. est ce que je: 10.1007/s11104-020-04806-8.

Sainju, UM, BL Allen, AW Lenssen et RP Ghimire. 2017. Biomasse racinaire, rapport racines/pousses et teneur en eau du sol sous les graminées vivaces avec différents taux d’azote. Recherche sur les grandes cultures 210 : 183-191. est ce que je: 10.1016/j.fcr.2017.05.029.

Tiquia, SM, TL Richard et MS Honeyman. 2002. Perte de carbone, de nutriments et de masse lors du compostage. Cycle des nutriments dans les agroécosystèmes 62(1) : 15-24. est ce que je: 10.1023/A:1015137922816.

Putting Numbers to the Difficult Task of Increasing Soil Organic Matter
Si le sol nous nourrit , nous devons lui rendre tous nos déchets organiques pour le nourrir ……La nature c’est cycles en équilibre …!!
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Les enjeux des ressources génétiques desplantes cultivées

https://adnaturam.org/wp-content/uploads/2021/03/article-les-enjeux-des-ressources-genetiques.pdf

BIOLOGIE VÉGÉTALE, ENVIRONNEMENT, GÉNÉTIQUE

Les enjeux des ressources génétiques des plantes cultivées

Ad Naturam

La biodiversité en danger

Au fil de l’évolution, notre planète s’est peuplée d’une multitude d’être vivants. Ils représentent une diversité étonnante – allez donc « googler » Ambystoma mexicanum ou Hydnora africana pour voir ! – c’est ce que nous appelons la « biodiversité ». Elle désigne donc le tissu vivant de notre planète et elle nous fournit des biens et services indispensables au quotidien comme la nourriture, la pollinisation des végétaux ou l’épuration de l’air.

La biodiversité s’est créée durant des milliards d’années mais aujourd’hui, à cause de l’activité humaine, de nombreuses espèces sont en voie d’extinction. Presque la moitié des animaux et plus des deux tiers des végétaux auront disparu d’ici la fin du siècle si notre impact sur l’environnement ne diminue pas. Les plantes que nous cultivons pour notre alimentation ne sont malheureusement pas épargnées par cette disparition…

L’impact du changement climatique chez les plantes 

Le changement climatique n’impacte pas seulement les espèces végétales en danger. Il altère également leurs phases de développement saisonnier, comme la floraison ou la fructification, qui sont de plus en plus précoces. C’est problématique, notamment pour les espèces fruitières, car une floraison trop précoce peut survenir durant les périodes de gelées tardives printanières, ce qui entraînera une diminution de la production de fruits.

Le changement climatique impacte également la qualité de croissance des plantes. Une étude menée sur différentes forêts montre que la densité du bois des arbres a diminué de 10% en moyenne en une centaine d’années. La stabilité de l’arbre face au vent ainsi que sa capacité de stockage du dioxyde de carbone sont donc réduites. Le changement climatique pourrait aussi augmenter la fréquence des maladies des cultures dans les années à venir.

En 30 ans, la date de déploiement des feuilles au printemps a avancé de plus d’une semaine, chez le bouleau pubescent, le cerisier, le sorbier et le groseillier. Une autre étude menée sur plus de 500 espèces végétales dans 21 pays européens a démontré une avancée de la floraison et de la fructification de 2,5 jours par décennie. 

Les ressources génétiques végétales, une des formes de la biodiversité cultivée

Le lien entre les humains et la biodiversité agricole débute il y a environ 10 000 ans. L’être humain, encore nomade, a commencé à cultiver certaines plantes à graines comme le blé. De manière inconsciente, en favorisant les plantes qui paraissaient plus résistantes et productives, nos ancêtres ont inventé le principe de l’amélioration des plantes. C’est le début de la sédentarité et de la domestication. 

Durant l’Antiquité, l’amélioration des plantes s’est déroulée de manière empirique en parallèle du développement des techniques agricoles. Pour reprendre l’exemple du blé, des échanges au sein de l’Empire Romain ont mené à une grande diversification et ont permis d’obtenir de nouvelles variétés à épis solides et à perte de grains limitée. © Metropolitan Museum of Art

Mais dans les années 1960, la politique de « Révolution verte » modernise l’agriculture qui se fonde alors sur l’utilisation d’engrais, de pesticides et surtout de variétés à haut rendement ce qui a conduit irrémédiablement à une standardisation des cultures, se traduisant par un remplacement progressif des variétés locales par des variétés modernes, plus homogènes et moins nombreuses. Ce phénomène a favorisé la perte de la biodiversité cultivée.  

Heureusement, la biodiversité a profité d’une reconnaissance mondiale grâce à la Convention sur la Diversité Biologique adoptée lors du Sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992. Son objectif est de développer des stratégies nationales pour la conservation et l’utilisation durable de la biodiversité. Une définition des ressources génétiques a été énoncée durant cette convention comme étant un « matériel génétique d’origine végétale, animale, microbienne ou autre, ayant une valeur effective ou potentielle ».

Au sein d’une espèce végétale, nous pouvons trouver plusieurs variétés. Prenons l’exemple de la pomme : vous savez différencier la « Golden », jaune et très populaire, de la « Granny Smith » verte avec une chair acidulée. Ces variétés d’une même espèce ont des caractéristiques différentes liées à une génétique différente. Ainsi, l’ensemble des milliers de variétés locales ou modernes de pomme forme les ressources génétiques de l’espèce « Pomme » (Malus domestica).

Les ressources phytogénétiques (RPG) des espèces cultivées (phyto, du grec ancien phytón : « végétal ») font donc l’objet d’enjeux cruciaux. Elles permettent de rechercher des caractères désirés en agriculture dans un contexte d’augmentation de la population et de changement climatique. Il s’agit d’un réservoir de biodiversité dans lequel il est possible de puiser pour faire face aux nouveaux problèmes : meilleure production, meilleure tolérance aux maladies, meilleure qualité gustative, nouveaux médicaments, etc. Le terme de « ressource » prend alors tout son sens.

Pour continuer sur l’exemple de la pomme, parlons de la variété célèbre de couleur rose « Pink Lady® ». Elle est issue de la sélection de deux parents : « Golden », jaune et « Lady Williams », d’un rouge intense (elle-même issue du croisement d’autres variétés). Ces deux parents ont donc représenté deux ressources phytogénétiques, pour créer la « Pink Lady® », qui devient à son tour une nouvelle ressource.

Le trésor que représentent ces RPG a soulevé des interrogations sur leurs systèmes de gouvernance et leurs échanges. L’inquiétude justifiée des pays en développement a conduit l’Organisation des Nations Unies (ONU) à créer des obligations internationales pour partager les bénéfices. En conséquence, lorsque les scientifiques ou les entreprises souhaitent les exploiter, un permis d’accès et de partage des avantages auprès des autorités du pays fournisseur devra être obtenu.

Jusqu’à la fin des années 1960, les RPG faisaient partie du « bien public » mais les enjeux financiers ont poussé les pays développés à faire pression pour acquérir la propriété intellectuelle des nouvelles ressources créées. La Convention sur la Diversité Biologique de 1992 assure la souveraineté des Etats sur leurs ressources biologiques. Le Protocole de Nagoya a été adopté en 2010 réglementant l’accès aux RPG et « le partage juste et équitable des avantages découlant de leur utilisation ». 

L’état des RPG dans le monde et leur conservation

Dans le monde, il existerait plus de 7 millions de variétés (dont plus de 28% représentées par le blé, le riz et l’orge) conservées dans plus de 1600 banques. De manière simple, il existe deux principaux moyens de conservation des RPG selon le type de plante : les collections de graines pour les plantes annuelles (plantes ayant un cycle d’un an), puis les collections en vergers pour les plantes pérennes (plantes pouvant vivre plusieurs années). 

Néanmoins, ces collections sont vulnérables, une semence n’est pas éternelle et il est nécessaire d’en collecter régulièrement pour renouveler les collections. Le processus de gestion des RPG est donc crucial pour faciliter l’accès à cette diversité. 

Le Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz Y Trigo (CIMMYT) au Mexique conserve en graines une collection d’environ 150 000 variétés de blé de plus de 100 pays et environ 28 000 variétés de maïs. On estime qu’il faudrait 13 ans pour renouveler la collection de variétés de blé. Pour finir sur l’exemple de la pomme, l’association des « croqueurs de pommes® » regroupe des amateurs bénévoles pour sauvegarder des variétés régionales en voie de disparition. Les gestionnaires de ces RPG vont donc procéder, pour chaque variété, à une description de la couleur de la pomme, de son calibre, de la taille de l’arbre, etc. ©CIMMYT

L’utilisation de ces RPG pour la résilience de notre agriculture

Face aux nouveaux enjeux cités, comme ceux du changement climatique, la perte de la biodiversité cultivée pourrait fragiliser la durabilité de nos systèmes agricoles. En 2009, 51% des terres cultivables françaises étaient représentées par un petit nombre de céréales comme le blé, le maïs et l’orge. Pour inverser cette tendance de monoculture, il conviendrait d’augmenter le nombre d’espèces cultivées au sein d’un même système agricole. 

L’agroforesterie consiste à intégrer l’arbre dans les cultures céréalières ou le maraîchage. Ici, une culture de maïs est associée à des châtaigniers. Les arbres fournissent des services à la culture principale tels que la limitation de l’érosion des sols, la protection contre le vent ou encore l’abri pour les organismes auxiliaires des cultures. ©DEFI-Écologique

En parallèle, il conviendrait aussi d’augmenter le nombre de variétés cultivées au sein d’une même espèce. En effet, certains types de variétés sont intéressants comme les variétés dites anciennes ou locales. Ces variétés ont perdu de la valeur commerciale car moins productives, mais elles sont peut-être plus adaptées aux terroirs, comme dans leur besoins en eau et en traitements phytosanitaires. Elles sont bien souvent disponibles en petite quantité, mais représentent une richesse de notre patrimoine. 

Enfin, il conviendrait de sélectionner les futures variétés en adéquation avec les pratiques culturales de demain, qui se caractériseront par une réduction des intrants et de l’apport en eau. En écho aux exigences du Protocole de Nagoya, des actions sont menées dans le but d’identifier et mettre en réseau les personnes et organismes impliqués dans la gestion des RPG, puis de mettre en place des stratégies pour sauvegarder les RPG en danger.

Rien ne ressemble plus à un noyer (Prunus Juglans) qu’un autre noyer, mais il s’agit bien ici de variétés différentes dans ce verger du Centre de Ressources Génétiques de l’INRAE de Bordeaux. La conservation en vergers demande beaucoup d’espace et un coût conséquent pour l’entretien. Au sein de l’INRAE, premier organisme de recherche agronomique en Europe, une infrastructure dédiée permet également de mettre en réseau différents centres de ressources génétiques sur l’animal domestique, la plante cultivée, la forêt et le micro-organisme. ©Anthony Bernard

En conclusion…

Nous avons su diversifier les plantes pour nos besoins durant des siècles : les ressources phytogénétiques sont ainsi nées. Mais l’homogénéisation des cultures a engendré une perte de cette biodiversité cultivée, au nom de la praticité. Cette standardisation a permis d’augmenter l’efficacité agricole mais nos cultures sont devenues plus vulnérables aux maladies et dépendantes des intrants, ce qui n’est pas sans impact sur notre santé et notre environnement. 

Un système agricole s’intègre dans le fonctionnement écologique avec la faune, la flore, ou encore avec les cycles de l’eau et des nutriments, ce qui implique des responsabilités en terme d’impacts et de maintien de l’équilibre des écosystèmes. Adapter les modes de culture et les RPG aux conditions locales permet de minimiser les impacts écologiques tout en optimisant les services écosystémiques. La diversification des cultures augmente la biodiversité, la pollinisation, la régulation des ravageurs, le cycle des nutriments, la fertilité du sol et la régulation hydrologique sans en diminuer les rendements !

L’agriculture de demain se doit de prendre en compte les connaissances écologiques afin d’être adaptée, résiliente, durable et vertueuse. 

■ Anthony Bernard | Docteur en biologie végétale

Attention a préserver le GÉNIE VÉGÉTALE pour une performance durable …..!!! La sélection génétique que la nature nous propose est validée depuis quelques millions d’années …..!!

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SCV ou Agriculture Naturelle, une production agricole performante au plus proche de la Nature

par Deneuville Noël 

Élever notre sol maintenant, le nourrir pour se nourrir demain.

Notre ferme céréalière est en SCV depuis 25 années, je partage cette aventure avec mon épouse Lydie et maintenant ma fille Lucie lesquelles partagent avec moi la passion du SCV.

Cette ferme se situe dans le centre de la France près de la ville de Nevers. On y pratique donc l’Agriculture de Conservation des Sols (ACS)* (aucun travail mécanique du sol + rotations de cultures importantes + couverture permanente du sol avec résidus et plantes de services ) + apports de matières organiques exogènes .

Nous avons eu la chance de rencontrer M. Lucien SÉGUY , chercheur au Cirad, qui a travailler principalement au Brésil sur le SCV, mais aussi un peu partout dans le monde…..Avec Lucien, nous avons mis en place sur notre ferme, une plateforme d’essai spécifique consacrée principalement aux plantes de service .

Le reste de la ferme est donc dédiée aux SCV de M. Lucien Séguy, Notre objectif est aussi d’ élever le sol qui nous est confié….

M. Lucien Séguy :

Docteur en Agronomie, Scientifique du CIRAD, pédologue de l’ORSTOM, Lucien estimait que tous les outils sont connus pour produire intensivement, à peu de frais, de la nourriture de qualité sur des sols à fertilité améliorée. Lucien Séguy, est certainement l’Agronome qui, sous tous les climats,toute les latitudes, a sillonné, foulé de ses propres pieds, le plus de parcelles agricoles au monde et ce record n’est certainement pas prêt d’être battu !

Le CIRAD (*équipe Lucien.Séguy, ingénieur agronome, pédologue IRD, consultant international pour les systèmes de culture SCV, S. Bouzinac, S.Boulakia, F. Tivet, Hoa Tranquoc, R. Michellon, F. Jullien) et ses collaborateurs du Sud Asie ont créé au cours des 30 dernières années de nombreux scénarii diversifiés de développement durable en SCV de plus en plus performants.

L. Séguy et S. Bouzinac les ont créés/maîtrisés avec leurs partenaires au Brésil puis transférés/adaptés en France depuis le début des années 2000. Ces systèmes SCV, que l’on pratique en Bourgogne depuis 25 ans , sont issus de l’ingénierie écologique au service du développement et qui fonctionnent à l’image de l’écosystème forestier dont ils sont inspirés (biomimétisme), ils ont été continuellement perfectionnés au cours des 40 dernières années aux plans écologiques, agronomiques et technico-économiques.

Ils offrent, aujourd’hui, toutes les garanties de l’agriculture durable : De plus en plus productifs avec de moins en moins d’intrants chimiques, donc des coûts de production en baisse. Ils sont tous construits sur une reconquête de la biodiversité fonctionnelle : Rotations de cultures, intégration agriculture – élevage, sols toujours protégés sous couvertures mortes et/ou vivantes ; biologiquement très actifs, ils séquestrent efficacement le carbone :

Dans la plupart des fermes françaises qui les pratiquent depuis plus de 20 ans, le taux de séquestration annuel de carbone est compris entre 1 et 1,5 T/ha/an, soit 10 fois supérieur à la démarche « 4 pour 1 000 » ; de même, ils favorisent la rétention des nutriments (CEC plus élevée), réduisent l’incidence des maladies, des ravageurs en général, des nématodes phytophages, fonctionnent en circuit fermé comme la forêt et réduisent ainsi très fortement les pertes de nutriments (recyclage profond des bases et nitrates, injection de carbone en profondeur, hors des atteintes anthropiques) et garantissent la qualité biologique des sols, des eaux et des productions (système auto-épurateur , forte capacité de biorémédiation).

En forêt, rien ne se perd !

Tout comme Louis Pasteur, Lucien Séguy a passé une partie de sa jeunesse à peindre, exerçant et développant ses talents d’observateur. En grand scientifique, il interroge sans cesse la nature : « Mon maître, mon juge, mon centre d’inspiration principal, c’est la nature, sous sa complexité la plus grande. Vous avez une question à poser ? Posez-la à la nature. Et elle vous répondra ! Il faut simplement faire quelques manip’ pour qu’elle vous réponde. Et le faire de manière scientifique pour comprendre pourquoi cette réponse ; ce qu’elle veut dire exactement. »

Le but de Séguy est d’inventer une agriculture inspirée de la fertilité naturelle des forêts. Il fonde les principes de cette nouvelle agriculture sur quelques observations.

Les SCV (Semis sous Couverture Végétale) Vers du vert 365 jours / 365

Solution d’avenir pour une agriculture à très hautes performances économiques et environnementales …..et qui produit.

Les SCV, le génie végétal….. Qu’est que c’est…Qu’apporte t-il ?

Les SCV ouvrent maintenant la voie (et sont actuellement très proches) d’une gestion totalement biologique des agrosystèmes dans un environnement parfaitement protégé, avec ou sans apport de matière organique exogène. Nous savons aussi aujourd’hui, dans cette agriculture écologiquement intensive, comment supprimer le glyphosate et les pesticides, les intrants chimiques en général tout en maintenant de très hautes productivités plus stables dans le changement climatique. Cette reconquête de la biodiversité ramène l’évolution des systèmes cultivés vers celle des écosystèmes naturels originels (Résilience).

Ces dernières années, sur le réseau « SCV France informel » qui fonctionne sans aucun appui financier ou subvention, a été précisée/ajustée l’utilisation optimale du « génie végétal » au profit des performances des cultures, des sols et de la qualité biologique des productions : Les sojas conduits au Brésil avec ces techniques contiennent 3% de plus de protéines que les sojas conventionnels en semis direct. Le « génie végétal » est le pilier des systèmes SCV, et SCV BIO en construction .

Le SCV est matérialisé par des MIX de plantes de couverture installés ou entre les cultures ou en association avec elles, (en semis direct ou en semis à la volée qui réduit drastiquement l’incidence des adventices) dont la composition pluri-espèces est optimisée pour bénéficier d’un maximum de fonctions agronomiques gratuites au profit du système sol-type de culture ….

Ce génie végétal assure 90 à 95% des performances des systèmes : Productivités optimisées élevées et stables, contrôle naturel des adventices (système de double couverts successifs tournant dans la rotation , densité de semis élevée) recyclage très important de nutriments le + souvent supérieur aux besoins des cultures (excepté N sur céréales à compléter par faible doses de N organique) …. Perte minimum à nulle de nutriments dans le système sol-culture …forte capacité de biorémédiation (système épurateur des sols) …forte séquestration de Carbone (le sol devient maintenant un puits de carbone important…. Il devrait devenir un choix stratégique des gouvernements dans la lutte contre le réchauffement climatique … Le prix des terres devrait être fixé sur leur teneur en matière organique pour inciter les agriculteurs à pratiquer les SCV et SCV bio) … L’agriculture n’est plus un système de prédation mais devient un système de régénération de la fertilité globale des sols (optimisation de nombreuses fonctions agronomiques gratuites, services écosystémiques qui substituent la chimie intensive exogène et coûteuse)…

C’est la première fois dans l’histoire de l’agriculture que l’homme peut produire beaucoup, à peu de frais, tout en augmentant la fertilité organo-biologique de son sol …Ce mode de gestion écologiquement intensif permet ainsi de substituer progressivement l’utilisation massive actuelle d’énergie culturale d’origine industrielle par une énergie culturale d’origine biologique de plus en plus performante. Le patrimoine sol est cousu par les systèmes racinaires, l’érosion totalement contrôlée; nos sols, eaux, rivières et productions, sont « propres », nos paysages préservés.

La température est régulée comme sous forêt même au cours de canicules (régulation de l’ évaporation), infiltration maximum de l’eau de pluie (stockage) au détriment du ruissellement , d’où contrôle externalités, arrêt des coulées de terres , protection des infrastructures dont fossés de drainage, routes ….produits phyto, nitrates, non entraînés rapidement vers cours d’eau , la mer…

Cette approche, est obligatoirement intéressante pour les assureurs qui seraient très concernés par l’économie des catastrophes climatiques auxquelles ces compagnies sont maintenant confrontées. On pourrait même leur demander de participer financièrement à la diffusion de ces techniques plutôt que de payer des sommes astronomiques pour « tenter de réparer les dégâts »…qui se multiplient ….imprévisibles et croissants…

Cette nécessité de production totalement propre et de qualité constitue un élément de conviction puissant et démultiplicateur pour l’adoption/diffusion des systèmes SCV …C’est par l’adhésion, l’appui effectif des autorités (adhésion politique, promotion officielle , subventions) et de la société civile que l’appropriation des SCV pourra progresser le plus rapidement chez les agriculteurs .

Les SCV permettent de répondre à la demande sociétale actuelle d’amélioration de la qualité de l’alimentation et les SCV sont une solution à la problématique « eau » (érosion, ruissellement, qualité, efficience).. + Forte séquestration du C dans les sols (label bas carbone)

Et pour demain….En SCV, les sols accumulent les performances au fil des années, on peut donc encore améliorer fortement nos performances en SCV ….!

M.SÉGUY , nous ayant quittés le 25 Avril 2020 , nous tenons absolument à prolonger son œuvre , pour cela, un webinaire international a été organisé le 24 et 25 janvier 2023 :

Nous avons également créer un site en Hommage à Lucien Séguy : http://lucien-seguy.fr/

Nous avons constituer, avec un groupe d’agriculteurs en SCV, une association à but non lucratif dédiée à l’agriculture de conservation des sols et plus particulièrement au Semis sous plantes de Couvertures Vivantes (SCV)

Cette association (SCV LUCIEN SEGUY) a pour but de former les nouvelles générations d’agriculteurs à ces technologies de production agricole innovantes, de tester de nouvelles techniques d’associations de plantes de couverture, d’expérimenter de nouveaux matériels en cours d’élaboration sur notre ferme et qui concernent la problématique « glyphosate » de ces techniques ACS, nous pensons pouvoir déboucher rapidement sur une solution intéressante et innovante.…

L’objectif de cette association, étant aussi de fédérer les organismes français et européens existants dans cette approche pour une meilleure efficacité nationale…voir internationale ….

On pense qu’il y a une certaine urgence à développer ces méthodes innovantes : La qualité, la durabilité des sols de notre planète deviennent préoccupantes pour la sécurité alimentaire et notre climat…, les coûts afférents au maintien de notre production conventionnelle actuelle commencent à présenter de vives inquiétudes de la part de nos collègues agriculteurs.

Par contre, nos systèmes de cultures SCV sont plus productifs, plus stables, plus attractifs économiquement et de moindre risque. Ce sont aussi ceux qui séquestrent le plus de carbone. Dans ces systèmes, la part de la fertilité gratuite construite en Semis Direct par voies physiques et organo-biologiques prend de plus en plus d’importance au cours du temps dans la capacité de production du sol : La productivité augmente avec moins d’intrants chimiques (engrais, pesticides), le potentiel du sol s’accroît, les coûts de production baissent et les impacts de l’activité agricole sur l’environnement sont mieux contrôlés.

Le semis direct sur couverture permanente du sol (SCV) est probablement le paradigme le plus complet qui ait été construit à ce jour pour le développement planétaire d’une agriculture durable, préservatrice de l’environnement, gérée, de plus en plus, ”au plus près de l’écologie”.

Nous sommes à un tournant historique dans la vie de l’humanité, les coûts environnementaux du développement économique dus aux énergies fossiles faciles, ont été largement ignorés , il serait dangereux de continuer dans cette voie.

L’humanité est maintenant exposée à un risque extrême du fait de l’incapacité de l’économie à prendre en compte l’épuisement rapide du capital naturel et doit trouver de nouvelles mesures de succès  pour éviter une catastrophe. 

La planète est notre maison, une bonne économie exige que sa gestion soit complètement revue ou même révolutionnée.

Ce constat sur l’ampleur des changements climatiques implique de revoir en profondeur notre agriculture, mais pas que ….!!

Plusieurs thèmes incontournables : En préalable : la globalité

A ce niveau de la présentation, il est évident que je vais vous évoquer le sol, la priorité des sols vivants, mais en même on est obligé d’aborder l’aspect globale des choses et les interactions qui les constituent ….Chaque élément est important mais tous ont des rapports incontournables entre eux et seul, un élément n’est pas fonctionnel.

L’énergie.

Le reste de nos énergies fossiles encore disponible doit pour une part contribuer à mettre en place de nouvelles solutions sobres et efficaces pour nos économies, ainsi que d’autres techniques de production énergétique sans gaspillage.

La technique SCV, par exemple, permet une économie de carburant fossile de plus de moitié permis pas le Non Travail du sol mécanique, en comparaison avec les techniques conventionnelles

On se libère du travail mécanique du sol, car celui-ci retrouve une résilience avec les systèmes racinaires permanents ….En SCV , la structure du sol est continuellement performante grâce à la vie biologique, le travail mécanique du sol n’ a plus sa place, les structures grumeleuses sont maintenues en permanence……et c’est bien ce travail mécanique qui est le plus coûteux en matière d’énergie, ce travail mécanique mis en place historiquement par nos anciennes générations d’agriculteurs pour gérer les plantes adventices n’a pu lieu d’exister en SCV…. !!

L’énergie d’hier, ça a été le soleil

L’énergie d’aujourd’hui,c’est le soleil…

L’ÉNERGIE DE DEMAIN, CE SERA LE SOLEIL ….Il y a une usine qui est super performante pour capter cette énergie encore gratuite…c’est la végétation et son procédé breveté c’est la photosynthèse..…la Nature phénoménale est même capable de stocker cette énergie solaire dans la puissance du génie végétal et le carbone ….Les graines et autres plantes que nous consommons sont bien des stocks d’énergie provenant des rayons solaires …..

La suite arrive bientôt …..!!