Mardi 8 novembre 2011

L’humus : quantité et qualité

par Matthieu ARCHAMBEAUD

Humus et matière organique

Si un sol est formé en majeure partie de terre minérale, il contient également de l’humus, issu de la transformation des matières vivantes retournées au sol. Elles sont formées des exsudats et des résidus végétaux, ainsi que des sécrétions, excréments et cadavres des animaux.

Cette matière organique est aisément quantifiable en laboratoire puisque soumise à combustion ou oxydation, elle retourne à un état minéral gazeux (dioxyde de carbone et vapeur d’eau) en libérant l’énergie qu’elle contenait : il suffit de peser un échantillon de sol avant et après oxydation pour obtenir la teneur en matière organique. Cette teneur est exprimée en pourcentage, mesuré dans les trente premiers cm du sol (dits « couche arable », définition sur laquelle il faudrait revenir). La plupart du temps, cette grandeur est un bon indicateur de l’état général d’un sol agricole. Sous nos climats et dans la plupart des milieux un taux de 5% à 7% de matière organique est considéré comme un optimum et caractérise les sols de prairie en très bon état par exemple.

Or, si la plupart des fermes d’élevage ont des sols dont la teneur en matière organique se rapproche de l’idéal (autour de 3% à 5%), les fermes céréalières voient leurs sols plafonner entre 1% et 2% de matière organique : les différences de comportement et de fertilité de ces deux types de sols sont évidentes et l’on sait que la perte de matière organique conduit à une dégradation de la structure, de la portance, de la fertilité et plus généralement à une diminution de la vitalité du sol.

On en a trop vite déduit qu’il suffisait d’avoir une certaine quantité de matière organique pour que le sol « fonctionne ». Or, il ne faut pas trop vite réduire la vie de l’écosystème à quelques grandeurs physiques et chimiques trop simples : un sol abondamment pourvu de matière organique (élevage hors sol, sol argilo-calcaire superficiel) peut rester inerte et infertile et, inversement, un sol théoriquement peu riche (sol sableux) posséder une activité surprenante.

Quantité et qualité de la matière organique

Pour aller plus loin, une analyse fine de la matière organique permet d’accéder à un niveau de connaissance supérieur de la fertilité. En effet, plus que de quantifier la matière organique, faut-il la qualifier. Cette mesure se fait classiquement en laboratoire par séparation des différentes particules humiques suivant un gradient de poids et de taille. Le principe est le suivant :

  • les molécules les plus récemment incorporées au sol sont plus petites, plus facilement digestibles et alimentent donc l’activité biologique.
  • À l’opposé, plus la molécule est grande et lourde, plus elle est transformée et par conséquent âgée : elles sont plus coriaces voire « immangeables » et servent plutôt d’agents de liaison du complexe argilo-humique (et par conséquent d’éponge à eau et à éléments minéraux pour les cultures).

La quantité relative de chacune des classes de matière organique mesurées donne ainsi une indication sur la vie du sol elle-même.

Matière organique jeune et matière organique stable

L’abondance de matière organique « jeune », « fraîche » ou « rapide » est généralement synonyme d’activité biologique importante et correspond donc à un une vie du sol elle-même très dynamique et donc à un sol structuré, fertile et résilient  ;

  • on trouve ce type de dynamique dans les sols des fermes d’élevage qui reçoivent fréquemment des apports organiques et retournent régulièrement en prairie ;
  • on les trouve également dans les sols peu travaillés et couverts de façon quasi-permanente (ce qui revient à copier le fonctionnement de la prairie), dans les fermes où a été conservée une rotation longue et diversifiée, la pratique des engrais verts et la réduction, voire la suppression des pesticides.

A l’inverse la prépondérance d’une matière organique fortement évoluée et stable indique caractérise des systèmes en voie de « fossilisation », quel que soit par ailleurs le taux de matières organiques effectivement mesuré. A titre d’exemple, les sols argilo-calcaires superficiels sont très riches en matière organique, mais celle-ci, piégée par les argiles et les calcaires et devenue « fossile » et reste indisponible pour les organismes du sol : ce type de sol est caractérisé par une excellente structure mais par une faible fertilité.

Il est tout de même nécessaire de garder à l’esprit que ces approches « sur le papier » sont des classifications techniques de laboratoire et que si elles donnent de précieuses indications sur la dynamique du sol, l’observation de ses sols et le bon sens restent les bases du diagnostic. A titre d’exemple, un sol saturé en fumier ou lisier sera très riche en matières jeunes très nutritives pour les cultures, mais une simple lecture de profil cultural pourrait mettre en évidence des disfonctionnements et une mauvaise évolution de ces matières organiques, des asphyxies, mauvaises odeurs.

La vie dans le sol

Pour terminer cette petite diatribe, il faut garder en mémoire que la matière organique est intimement associée aux êtres vivants souterrains qui la synthétisent, s’en nourrissent et nourrissent les cultures. Cette vie, qui peut représenter jusqu’à quinze bovins par hectare, recycle inlassablement la matière organique qui n’est que l’expression de cette vie. Ce qui importe est moins la teneur en matière organique que sa dynamique de synthèse et de dégradation : plus le sol est actif, plus les flux de matières organiques le sont et plus les cultures, les bêtes et le paysan se portent bien.

La matière organique est composée des déchets, sécrétions et cadavres des végétaux et des animaux qui vivent sur ou sous la surface : l’écosystème et la végétation de surface donnent donc naissance à des types de matière organique différents suivant que l’on se trouve sous une prairie, une forêt de feuillus, de conifères, dans un climat chaud ou froid, sec ou humide. D’autre part, dans un milieu donné, on devrait plutôt parler des « matières organiques », l’ensemble étant composé de substances différentes, ayant des propriétés différentes.