Introduction - L’approche globale de l’analyse de terre

Charles Bonnet se réjouissait en 1764 de ce que le lien scientifique entre l’animal et le végétal avait été compris. Il observait également, dans le tome VIII de ‘contemplation de la nature’ que « ce vide que nous remarquons entre le végétal et le minéral se remplira apparemment quelque jour». Actuellement l’agronome éprouve le même sentiment en commentant des analyses de sol. Il doit essayer de trouver des liens entre l’analyse de terre « classique », utilisée le plus souvent pour apprécier la fertilisation minérale à apporter aux cultures, et les approches, plus récentes, de caractérisation de la vie des sols (fractionnement de la matière organique, dosage de la biomasse microbienne, cinétiques de minéralisation du carbone et de l’azote…). En reprenant les quatre étapes de lecture d’une analyse de sol nous allons illustrre que ces deux approches analytiques ne s’opposent pas, mais qu’il manque encore quelques clés de lecture pour « combler le vide » entre ces deux approches.

PROFONDEUR DU SOL ET PIERROSITE

Avant toute interprétation des résultats d’une analyse de sol, il est nécessaire de replacer l’échantillon dans son contexte : la profondeur de sol utile, la nature du sous-sol et la connaissance de la pierrosité d’une parcelle sont des informations indispensables au conseiller pour bien utiliser l’analyse. Les sols caillouteux représentent environ 40% des sols français, mais les analyses de sols en laboratoire s’effectuent normativement sur la terre fine (c’est-à-dire sur les particules inférieures à 2mm, après préparation et tamisage selon les méthodes normalisées de laboratoire), et prennent rarement en compte ces pierres, graviers et autres cailloux. Pourtant la présence de cailloux modifie et, souvent, améliore le fonctionnement du sol, notamment en termes de porosité et de drainage. Cette amélioration physique des conditions de milieu va concerner les racines des plantes, mais aussi l’activité organo-biologique dans la mesure où, au départ, les micro-organismes ont les mêmes besoins que les racines : oxygène et eau, sans saturation.

TEXTURE ET QUALITE DU COMPLEXE ARGILO HUMIQUE

La texture d’un sol (proportion d’argile, de sables…) et sa structure (mode d’agrégation des particules) expliquent donc en grande partie les conditions de développement et de fonctionnement des racines et des micro-organismes associés (perméabilité, humidité, tassements, compactages…). Une agronomie trop « classique » considère que la structuration d’un sol est entièrement liée à la présence du Complexe Argilo Humique (CAH) : elle considère que la liaison entre les argiles et l’humus, tous deux de charge négative, se fait par des ions positifs (calcium mais aussi fer, manganèse, aluminium...) et permet d’expliquer les notions de complexe adsorbant et de floculation du sol. Or, l’observation du terrain et les progrès faits dans la caractérisation biologiques des sols montrent que ce complexe, parfois très fragile s’il n’est pas assez lié au calcium (sols neutres ou acides), est protégé par une colle organique, la glomaline, produite essentiellement par les champignons mycorhiziens. Cette protection est surtout efficace contre la dégradation de la structure du sol par l’action de l’eau. De même, la structuration des particules par le CAH ne serait à l’origine que de 40 à 60% des agrégats du sol. Dans les autres cas, la cohésion des particules du sol est réalisée par des exsudats racinaires (mucilages) ou par la glomaline. Ainsi, dans un sol où l’analyse montre un CAH peu présent, les techniques culturales devront favoriser le maintien d’une structure correcte par un entretien ou un regain de l’activité biologique (cultures intercalaires amélioratrices, arrêt du labour, semis direct, TCS…). L’utilisation d’analyses spécifiques et l’observation des sols permettant une meilleure connaissance des matières organiques du sol et de l’activité biologique, sous des conditions climatiques données, est un des axes majeurs de développement de l’agronomie de nos jours.

PH ET ETAT CALCIQUE

La gestion du statut acido-basique d’un sol répond à plusieurs objectifs :

        • placer les racines de l’espèce concernée dans les meilleures conditions de pH par rapport à ses exigences (notion de confort racinaire),

        • assurer la nutrition en calcium,

        • structurer le sol par le biais du complexe argilo-humique,

        • favoriser l’activité biologique des sols.

Ce dernier objectif, souvent oublié, est pourtant une condition essentielle de la réussite des trois premiers. Ainsi, le fameux diagramme de TRUOG (1948) d’assimilabilité des éléments en fonction du pH devrait être systématiquement complété par l’effet de l’acidité ou de l’alcalinité du sol sur la vie biologique. Ce n’est pas un hasard si les plages de pH « idéales » sont les mêmes.

La vision uniquement physicochimique du sol évolue progressivement vers une appréciation plus basée sur la vie du sol où une part importante de la disponibilité minérale et de la structuration du sol est liée à l’état biologique. Cela nous rappelle également que la gestion du pH et de l’état calcique est souvent prioritaire par rapport à des apports organiques. En effet, à quoi sert d’apporter de la matière organique (ou d’enfouir les résidus de récolte) si la faune et la flore du sol ne sont pas à même de l’utiliser et de la transformer ? Une prise en compte du pH du sol est donc nécessaire dans toute technique visant à favoriser l’activité biologique.

RESERVES ET DISPONIBILITE MINERALE

La lecture du potentiel minéral d’un sol se fait en deux étapes :

        • l’élément minéral est-il suffisamment présent au sol pour la culture concernée ?

        • et sa disponibilité est-elle suffisante ?

Le rapport d’analyse de terre donne relativement directement la réponse à la première question. La disponibilité minérale, très multifactorielle, est par contre plus difficile à apprécier : état hydrique du sol, pH, état structural, température du sol, état radiculaire, activité biologique…. L’analyse de sol met en évidence un niveau de richesse, un potentiel nutritif qui doit être mis en relation avec des référentiels d’interprétation liés à des essais de réponse des plantes et à l’observation terrain. La figure ci-dessous illustre, pour le phosphore, cette complexité. La présence de phosphore dans les organes du végétal est très peu corrélée aux réserves du sol (leur appréciation reste cependant indispensable) mais beaucoup plus étroitement liée à la texture et au pH, qui ont aussi une grande influence sur le développement organo-biologique, notamment des mycorhizes. Très récemment une équipe de chercheurs de l’INRA a mis en évidence que, même pour le colza faisant partie des 20% de plantes cultivées réputée non mycorhiziennes, un champignon ‘Colletotrichum tofieldiae’ augmente la croissance et la fertilité du colza dans des milieux carencés en phosphore. Cette amélioration repose sur une conversion, par le champignon, du phosphore insoluble en phosphore soluble. (Hiruma Kand al.P (2016) Root endophyte Colletotrichum tofieldiae confers plant fitness benefits that are phosphate status-dependent. Cell 165)

Ainsi, de plus en plus, le conseil sur telle ou telle technique culturale à effectuer se fera aussi en fonction de la mise à disposition minérale qu’elle entraîne. Dans un sol où la disponibilité en phosphore est limitante, un travail du sol trop mécanique perturbant la vie biologique pourra être négatif.

L’effet pourra être contraire pour la mise à disposition du potassium, plus lié à la qualité du flux hydrique dans le sol. A noter que ce type d’approche montre également l’intérêt de l’analyse de végétal, même en grande culture, une simple lecture de l’analyse de sol ne permettant pas d’affirmer que l’élément minéral est bien « passé » dans le végétal.

AUTRES INDICATEURS

D’autres indicateurs présents sur l’analyse de terre peuvent également faire le lien entre les deux approches :

        - le potentiel biologique du sol, estimé

        - l’état réducteur du sol (par exemple le niveau d’oxydo-réduction du manganèse),

        - l’état de salinité (avec des risques d’agressions sur les racines et sur la faune du sol s’il est trop élevé), apprécié par la conductivité,

        - le rapport C / N,

        - …

Il est clair pour tous que la frontière entre l’approche minérale et l’approche organo-biologique du sol va progressivement disparaître dans la mesure où ces deux composantes sont étroitement liées. Cela fait partie des thématiques de travail de l’équipe d’agronomes d’AUREA AgroSciences. Mais il est clair aussi que, quelle que soit la pertinence des nouveaux outils à venir, une observation régulière du sol et du développement racinaire restera indispensable.