Matières organiques

Au laboratoire

Méthode normalisée (NF ISO 14235)

Méthode par oxydation sulfochromique

1. Attaque oxydante (le sol ne contenant pas d’autres corps oxydables que le carbone)
   • 500 mg de terre broyée finement (à 0,315 mm)
   • solution d’attaque : bichromate de Potassium + acide sulfurique
2. Traitement intermédiaire
   • chauffage
   • ajout d’eau
   • refroidissement
   • décantation
3. Dosage de la concentration par colorimétrie sur chaîne d’analyse à flux continu

Remarque : dans les sols humifères non calcaires pauvres en argile, la matière organique est dosée par perte au feu (combustion des substances carbonées).

Note A :

Définition - Signification

Par convention : Matières organiques = carbonique organique (C) x 1,72

Processus simplifié de l’humification :

	Rapport C/N = Carbone organique / Azote total indicateur de la richesse de l’humus en azote donc du potentiel de fourniture d’azote par le sol. Renseigne sur la vitesse de minéralisation de l’humus.
	Humification (k1) : coefficient ISOHUMIQUE = rendement de la transformation en humus stable des matières organiques (ce rendement est de l’ordre de 15 % pour les pailles).
	Minéralisation (k2) : coefficient de minéralisation = 0,5 à 3 % par an selon les types de sols. L’humus est minéralisé par les micro-organismes du sol et forme des ions simples nutritifs et du gaz carbonique (CO2).

Ordre de grandeur

(Pour un sol moyen à 2 % de matières organiques et 3000 t/ha de terre fine)

Interprétation

• Teneur souhaitable en Matières Organiques

Texture / sol	Valeur minimale autour de	A préciser en fonction de
Grossière / sable	15 g/kg	La texture et les caractéristiques du sol
Moyenne/limon	18-20 g/kg	La présence plus ou moins importante de calcaire
Fine/argile	22-25 g/kg	Le pH du sol
Argilo-calcaire	25-35 g/kg	Le système de culture (céréales - vigne…)

• Rapport C/N :
  

Conséquences agronomiques

Rôles de la MATIERE ORGANIQUE

• Physique : rôle structurant (assemblage des particules et agrégats).
• Chimique : constituant du COMPLEXE ARGILO-HUMIQUE (C.A.H.)
  • propriétés d’adsorption et mise en réserve.
• Biologique : lieu de la vie biologique
  • amélioration de la faune et de la microflore.
• Hydrique : capacité de rétention en eau.
• Thermique : réchauffement des sols.

A noter :

Les Matières Organiques' recouvrent des fractions très différentes = matières organiques fraîches (racines, pailles, engrais verts enfouis…), intermédiaires (en cours de stabilisation) ou stables = humus (substances humiques, acides aminés, biomasse microbienne…). Humus + Argile = Complexe Argilo-Humique (C.A.H.) Conditionnant la structure du sol et le pouvoir alimentaire du sol.

La matière organique ne fait pas (toujours) l’amendement

• Evolution des stocks de carbone des sols français

Figure 1 : Estimation de la variation de la teneur en carbone organique dans les sols entre les périodes 1990-1995 et 1999-source  : Gis Sol (BDAT), 2007

L’observation de l’évolution des teneurs en matière organique des sols montre que selon les conditions pédo-climatiques, les cultures et les modes d’entretien du sol, certains sols s’enrichissent en matière organique alors que d’autres, à l’opposé, s’appauvrissent (Figure 1). Globalement, les teneurs en matière organique des sols français décroissent. La perte du stock de carbone organique dans les sols agricoles français est estimée à 6 millions de tonnes de carbone par an, soit près de 0,2 %, entre les périodes 1990-1995 et 1999-2004 (source : Groupement d’Intérêt Scientifique Sols GISsol) Pourtant les matières organiques du sol assurent de nombreuses fonctions agronomiques et environnementales. Elles proviennent de la transformation des débris végétaux par les organismes vivants, essentiellement les micro-organismes. Composées de 58 % de carbone organique en moyenne, elles libèrent du dioxyde de carbone (CO2) et des composés organiques en se décomposant sous l’influence du climat et des conditions ambiantes du sol. L’évolution du stock de carbone organique dans les sols résulte de l’équilibre entre les apports de matières organiques végétales au sol et leur minéralisation.

• L’amendement organique

L’apport d’amendement organique est un moyen parmi d’autres de compenser ces pertes et de conserver le potentiel agronomique des sols cultivés. Toutefois l’offre de produits disponibles est aujourd’hui importante en France, et le choix peut s’avérer difficile pour l’utilisateur ou le prescripteur. Devant cette variété, comment choisir le « meilleur » produit, qui pourra répondre au mieux aux besoins du sol, du végétal et de l'objectif de production de l'agriculteur ? Tout d’abord, qu’attend-on d’un amendement organique ? Réglementairement, les amendements organiques sont des matières fertilisantes. Celles-ci comprennent les engrais, les amendements et, d’une manière générale, tous les produits dont l’emploi est destiné à assurer ou à améliorer la nutrition des végétaux ainsi que les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Les amendements organiques sont définis, dans la norme NF U44-051 (2006)1, comme des matières fertilisantes composées principalement de combinaisons carbonées d’origine végétale, ou animale et végétale en mélange, destinées à l’entretien ou à la reconstitution du stock de matière organique du sol et à l’amélioration de ses propriétés physiques et/ou chimiques et/ou biologiques. Leur rôle nutritif n’est donc pas prépondérant, mais il n’est pas toujours négligeable pour autant.

• Variabilité des produits disponibles

L’amendement organique le plus répandu en France est le fumier de bovin. Cette terminologie unique cache une grande variété de produits, en fonction de la gestion du troupeau, du type d’animaux, de la stabulation, du degré de maturité du produit. C’est souvent le cas des engrais dits « de ferme » (Figure 2).

Figure 2 : Variabilité des teneurs en matière sèche des fumiers Source : Guillotin M-L, Jordan-Meille L, 2007. Caractérisation agronomique de produits organiques à partir d’une base de données d’un laboratoire d’analyses. In "8èmes Journées de la fertilisation raisonnée et de l’analyse de terre", GEMAS-COMIFER, Blois, 2007

Ces produits présentent l’avantage d’être disponibles en grande quantité, et s’ils ne sont pas gratuits, ils sont souvent proposés à un prix inférieur aux produits mis sur le marché. Ces derniers sont le plus souvent normalisés. De ce fait leurs caractéristiques sont vérifiées et validées. Avant la mise sur le marché d’un produit, le producteur s’est assuré qu’il est bien conforme à la norme à laquelle il est rattaché : NF U 44-051 pour les amendements organiques sans boues et NF U 44-095 pour les amendements organiques contenant des Matières d’Intérêt Agronomique issues du Traitement des Eaux (MIATEs). Dans ce cas, un certain nombre d’analyses est exigé, afin de vérifier l’innocuité du produit, ses effets bénéfiques, ses caractéristiques spécifiques, comme sa vitesse de minéralisation, sa stabilité biologique. Certains renseignements obligatoires sont consignés sur l’étiquette du produit, sur l’emballage ou dans un document d’accompagnement. La norme des amendements organiques NF U 44-051 comprend 11 dénominations de type, qui dépendent des matières premières employées et du mode d’obtention (compostage / lombricompostage / simple mélange…). Ainsi, même si l’objectif commun d’un amendement organique est d’apporter au sol de la matière organique, selon le type de produit, les effets obtenus ne seront pas les mêmes. C’est pourquoi il est important de bien lire les étiquettes, et de solliciter le producteur pour tout complément d’information sur le produit acheté.

L’amendement organique universel n’existe pas. Il existe un produit adapté à chaque situation agronomique, et chaque produit peut répondre à un besoin agronomique. Pour bien choisir et appliquer un produit en réponse à un effet, il est utile de coupler les caractéristiques de l’amendement organique avec une analyse du sol.

• Des potentiels amendants différents

Mais ce n’est pas parce qu’un produit est plus riche en matière organique qu’un autre produit, qu’il sera forcément plus performant ! La matière organique s’apprécie à la fois par la quantité présente, mais aussi par son état de maturité et sa stabilité.

Ainsi, les produits qui ont tendance à fortement minéraliser permettront de relancer l’activité biologique du sol (stimulation de la biomasse microbienne). Les amendements organiques bien stabilisés ont quant à eux un fort potentiel amendant et seront à privilégier pour structurer et enrichir durablement le sol en matière organique.

• Quelques outils de diagnostic

- L’analyse chimique classique d’un produit organique est une première étape pour en connaître sa valeur fertilisante potentielle. En dosant les concentrations en éléments fertilisants et en matières organiques, on caractérise de façon « quantitative » le produit. La matière organique et certains éléments, comme l’azote ou encore le phosphore, ne s’expriment pas de la même façon selon la nature même de l’amendement et de son état de maturité.

- Les analyses spécifiques, comme la cinétique de minéralisation du carbone et de l’azote ou l’indice de stabilité biologique (ISMO), permettent de mieux appréhender la façon dont cette matière organique évoluera, une fois le produit apporté au sol.