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Dans un écosystème naturel comme la forêt, le sol n’est jamais perturbé et il est protégé en permanence par
un couvert végétal très diversifié, qui crée des conditions favorables (humidité, aération, température, substrat
nutritif, etc.) pour une forte activité biologique.
Plantes et organismes du sol très divers vivent en interactions, assurent une forte production de biomasse et
remplissent diverses fonctions écosystémiques comme:
- la production de matière organique par photosynthèse, à partir de l’eau et du gaz carbonique;
- la protection du sol et la réduction du ruissellement par le couvert végétal permanent;
- le recyclage des élé ments nutritifs et de l’eau par les racines profondes;
- la fixation d’azote atmosphérique par les bactéries associées aux plantes (dans les nodosités des racines de
légumineuses ou dans la rhizosphère); - la minéralisation et la solubilisation des éléments nutritifs par les organismes vivants permettant une
alimentation régulière des plantes; - l’enrichissement du sol en matière organique stable et la séquestration de carbone;
- l’aération du sol par les systèmes racinaires puissants;
- la régulation de la température du sol; et
- l’ensemble des processus de pédogenèse avec:
- altération de la roche mère en argiles (plus ou moins
rapide en fonction du climat et du type de roche), par
les systèmes racinaires puissants et leurs exsudats, les
champignons, les micro-organismes du sol, etc. - fractionnement progressif par la faune des débris
végétaux de grosse taille (ce qui les rend accessibles
à la microflore), sous l’intervention d’une grande
diversité trophique: gros collemboles, diptères,
macro-arthropodes, enchytrées, petits collemboles,
oribates, etc. - humification sous l’action des bactéries, la vitesse et
les produits de cette humification variant en fonction
de la végétation, du climat et de la microflore; - bioturbation (fonction indispensable à la pédogenèse,
mixant ainsi matières minérales et matières
organiques, permettant la formation du complexe
argilo-humique et les processus d’agrégation du sol)
par la faune du sol: vers de terre, fourmis, termites,
larves de coléoptères, etc. - agrégation et stabilisation des agrégats par la
faune (bioturbation, activation de la microflore), les
champignons (par les mycélium/hyphes), les colonies
de bactéries, les exsudats racinaires, polysaccharides,
etc.
Ces diverses fonctions, remplies par les plantes et
les organismes vivants du sol, permettent d’assurer
une pédogenèse active, et de maintenir un sol qui se
renouvelle régulièrement. Le turnover important de la
matière organique et des éléments nutritifs, et l’absence
de pertes par lessivage, permettent d’entretenir de
manière durable une forte production, même sur des sols
à fertilité réduite. Cette production de biomasse permet
quant à elle d’entretenir la pédogenèse. L’écosystème est
stable et résilient.
Le sol vivant
La macrofaune et les micro-organismes jouent un rôle
fondamental dans la vie d’un sol. Ils sont indispensables à
sa formation: altération de la roche mère, décomposition
de la matière organique, processus de minéralisation et
de formation d’humus, bioturbation, etc.
Ils jouent également un rôle clef dans la formation et la
stabilité des agrégats du sol et donc de sa structure.
La microflore (bactéries, mycorhizes, trichodermes,
etc.) est aussi fondamentale pour les processus assurant
l’alimentation des plantes:
- minéralisation de la matière organique;
- fixation d’azote atmosphérique;
- solubilisation des éléments minéraux par oxydation
ou chélation, ce qui les rend assimilables par les
plantes;
extraction d’éléments nutritifs du sol peu mobilisables
(modification du pH et du potentiel redox, - augmentation de la surface d’interception par les
mycorhizes, etc.).
Ils sont si importants pour les plantes qu’elles les
stimulent par leurs exsudats racinaires, allant jusqu’à
«relacher» par rhizodéposition 20 à 50% du carbone
capté par photosynthèse. Certaines plantes carencées
en phosphore par exemple peuvent, par leurs sécrétions,
favoriser de manière préférentielle le développement de
bactéries qui extraient le phosphore fixé dans le sol et
le solubilisent.
Trois principes fondamentaux
- Minimiser la perturbation du sol et de la litière
(pas de travail mécanique du sol). - maintenir le sol couvert en permanence.
- Produire et restituer au sol une forte biomasse
par associations/successions d’une diversité de
plantes aux fonctions multiples.
- Production et restitution au sol d’une forte biomasse.
La biomasse est renouvelée annuellement (ce qui permet de maintenir la couverture du sol malgré la minéralisation)
par diverses plantes (cultures et plantes de couverture) multifonctionnelles, conduites en association et/ou en
succession et qui remplissent des fonctions éco systémiques diverses.
L’écosystème cultivé en SCV est cependant intensifié par rapport à un écosystème naturel, pour permettre la
production de cultures et/ou de fourrages qui sont exportés (ce qui implique en retour des apports pour restituer
les éléments nutritifs prélevés par le système).
Ces trois principes permettent de construire trois “piliers”:
Les trois “piliers” du semis direct sur couverture végétale
- Le premier “pilier” des SCV, est donc la couverture
végétale permanente du sol (alimentée par une forte
production de biomasse, et non perturbée en l’absence
de travail du sol). L’épaisse litière ainsi constituée protège
le sol et modifie la dynamique de la matière organique, de
l’eau et des éléments nutritifs; - Le deuxième “pilier” des SCV est constitué par la
diversité des plantes (associées ou en succession dans les
systèmes SCV selon le troisième principe) qui remplissent
de multiples fonctions. Elles assurent en particulier la
production de biomasse aérienne (alimentation de la
litière) et racinaire (exploration d’un important volume de
sol, production de biomasse souterraine, restructuration
du sol, mobilisation et recyclage des éléments nutritifs,
etc.) - Le troisième “pilier” des SCV est la forte activité
biologique du sol (faune et microflore), rendue possible
par les deux premiers “piliers” qui alimentent le sol en
matière organique et favorisent le développement des
organismes, en:
- restructurant et aérant le sol par les systèmes
racinaires puissants; - maintenant l’humidité (faible ruissellement,
forte infiltration et stockage, évaporation limitée)
et tamponnant les températures par la couverture
végétale; - fournissant un substrat énergétique: la matière organique fraîche (au niveau de la litière en décomposition
et des racines après la mort des plantes) et les exsudats (sucres, hormones, enzymes, etc.) émis par les
jeunes racines.
En retour, cette forte activité biologique contribue à améliorer et stabiliser la structure du sol (structuration et
stabilisation des agrégats du sol par la macrofaune, les champignons du sol, les colonies de bactéries, etc.).
Elle est essentielle dans la genèse des sols et joue un rôle fondamental dans les cycles des éléments nutritifs,
aussi bien au niveau de la litière (cycle de la matière organique: minéralisation, humification et séquestration
de carbone, accumulation d’azote organique ; solubilisation des éléments nutritifs par oxydation ou chélation)
que du complexe absorbant (nature des bases et rétention). Elle renforce le deuxième “pilier” (les plantes
multifonctionnelles) qui alimente le premier (la litière). Ces trois “piliers” (couverture végétale/litière + plantes
multifonctionnelles/racines + activité biologique associée) se renforcent mutuellement. Ils permettent aux SCV,
par leur nature et leur quantité sans cesse renouvelées (biodiversité fonctionnelle), de remplir des fonctions
multiples et complémentaires, communes à tous les SCV mais d’intensité variable en fonction des systèmes et de
leurs conditions de réalisation (qualité et quantité de la biomasse produite et restituée au sol).
La couverture végétale / litière
La couverture végétale du sol/litière est fondamentale
pour le bon fonctionnement des SCV.
Elle doit être maintenue aussi totale que possible, de
manière aussi continue que possible.
Elle est composée des résidus de récolte auxquels
s’ajoute la matière sèche, souvent prépondérante en
quantité et en biodiversité, provenant des plantes
associées à la culture principale ou pratiquées en
succession annuelle.
Elle peut être difficile à maintenir dans des conditions
climatiques exceptionnelles, qui peuvent limiter
fortement la croissance des plantes.
Elle peut à l’inverse être très épaisse, composée parfois
des résidus de biomasse issus de plusieurs années
successives, en fonction de la quantité et de la qualité
de la biomasse et des conditions climatiques.
Cet approvisionnement régulier et ce maintien
en permanence d’une couverture végétale, sans
perturbation du sol, distinguent les SCV de la plupart
des techniques parfois regroupées sous le vocable
d’agriculture de conservation, dont les Techniques
Culturales Simplifiées (TCS).
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