Nous ne percevons souvent du sol que la surface sur laquelle nous vivons et nous déplaçons. Considéré dans son volume, c’est un milieu complexe et mal connu puisqu’il faut l’ouvrir pour l’observer et le comprendre.

Durant les dernières décennies le sol agricole a souvent été réduit au rôle de support des cultures, puisque l’agriculture industrielle avait confié aux fertilisants et aux pesticides les fonctions d’alimentation et de protection des plantes. On redécouvre aujourd’hui que ces intrants, longtemps peu coûteux, efficaces et simples d’emploi ont été souvent utilisés abusivement. Redécouvrir le sol et lui donner une place centrale dans l’agriculture est devenu un gage de sécurité agronomique et économique dans un environnement où le climat et les prix sont volatils. Apprendre ou réapprendre à cultiver ses sols (parfois sans les travailler d’ailleurs) est sans doute aujourd’hui la voie de retour à une agriculture paysanne.

Le sol est déterminé physiquement

Le sol est tout d’abord un assemblage complexe de solides minéraux et organiques, de liquides et de gaz qui est le résultat à long terme de l’interaction entre une roche mère, un climat et une végétation, sans oublier la main multiséculaire de l’homme. De façon générale, on estime à mille ans le temps de formation d’un mètre de sol sous nos climats, ce qui le classe dans la catégorie des ressources naturelles difficilement renouvelables à notre petite échelle de temps. Chaque génération de paysans prend donc à sa charge des sols ayant une histoire, doit en tirer sa subsistance et les transmettre à la génération suivante.

Les éléments issus de la roche-mère déterminent chimiquement et physiquement le sol  : sa composition en éléments minéraux et sa texture (parts respectives de sables, de limons et d’argiles) qui lui donnera un type de comportement.

• Ainsi un sol sableux, composé d’éléments grossiers, bénéficie généralement de peu de fertilité et de structure naturelles ; il retient également moins d’eau mais se réchauffera plus vite au printemps qu’un sol limoneux ou argileux.
• A l’inverse, les sols limoneux sont assez riches en éléments minéraux et ont une bonne réserve utile mais ont tendance à se refermer et à se prendre en masse quand ils sont peu actifs.
• Quant aux sols argileux, également bien pourvus en eau et en nutriments, ils sont très plastiques et délicats à travailler mais ont la propriété de se restructurer sous l’action de la dessiccation ou du gel.

Le sol est un milieu vivant

La roche et le climat sont nécessaires mais pas suffisants pour créer un sol fertile : la vie est indispensable. La base de cette vie est assurée par les plantes vertes (ou le phytoplancton dans les océans), seules capables de réaliser la photosynthèse. Elles transforment l’énergie solaire en énergie du vivant qui est contenue dans les sucres, protéines et huiles qu’elles synthétisent à partir du dioxyde de carbone atmosphérique, de l’eau et des éléments minéraux tirés du sol. À partir des cultures et de leurs résidus, ce ne sont pas seulement le bétail et l’homme qui en tirent leur subsistance mais également la foule des organismes qui peuplent le sol, le construisent, le font vivre et font vivre les cultures en retour.

Les rôles de la vie du sol sont de trois ordres :

• la pénétration des racines dans la matrice du sol à la recherche d’eau ou d’éléments minéraux et organiques structure le sol ; cela lui permet d’être poreux et perméable à l’eau et aux gaz atmosphériques et donc d’être compatible avec la vie. Les racines en pompant la solution du sol remontent également des minéraux issus des couches profondes ou lessivés lors du drainage d’hiver ;

• la faune et la flore, nourries par les végétaux, agissent à leur tour sur le sol qu’ils transforment en habitat vivable, c’est-à-dire oxygéné, poreux et solide. Ils participent à la fragmentation de plus en plus fine de la matière organique jusqu’à sa totale minéralisation, émettent des substances organiques qui cimentent le sol ou protègent les plantes des agresseurs et maladies. Enfin, plus ils sont nombreux et diversifiés, plus ils se contrôlent les uns les autres et moins l’ensemble est sensible aux attaques extérieures (un champignon pathogène qui trouve la place occupée par d’autres champignons aura davantage de mal à s’installer) ;

• l’activité biologique transforme progressivement la matière organique laissée en surface en humus qui a une place prépondérante dans l’organisation, la stabilité et la pérennité du sol : les matières organiques encore peu transformées ou « fraîches » sont facilement dégradables et sont la source d’énergie des organismes du sol et le réservoir de nutriments des plantes. A l’inverse plus elles sont évoluées et donc difficilement dégradables, plus elles servent de stabilisateur du sol (complexe argilo-humique) et « d’éponge » à eau et à nutriments ;

Ainsi, loin d’être un support inerte dont la nature est fixée dans les siècles des siècles, le sol est en perpétuelle évolution sous l’action de facteurs physiques et biologiques. Le paysan, en imposant une végétation et en cultivant sa terre est lui-même un puissant facteur d’évolution de ses sols. Dans les 20 premiers cm de sol, on estime qu’il vit de quatre à douze tonnes d’organismes vivants par hectare de prairie, soit bien plus que de bétail sur une pâture bien chargée. La très grande majorité de ces êtres vivants est d’ailleurs encore non identifiée.

Une organisation verticale

Considéré sous l’angle de la production, le sol est l’interface indispensable entre le monde organique vivant de la surface et le monde minéral du sous-sol. Cette interface très peu épaisse en comparaison du volume de la planète est le creuset qui permet aussi bien la transformation de la matière minérale en matière vivante, que le retour de l’organique au minéral pour permettre un nouveau cycle.

Ainsi, dans un sol auquel on a laissé son organisation naturelle verticale, et en allant de la surface vers la profondeur, on trouve :

• une végétation vivante qui domine une litière composée des matières végétales et animales mortes ;
• on trouve ensuite sur quelques centimètres d’épaisseur un horizon humique très chargé en matières organiques et très vivant.
• Enfin, plus on descend dans le profil et plus domine la matière minérale au détriment des racines, de l’activité biologique et de l’oxygène.

Un des rôles du paysan sera de conserver cette organisation pour assurer un fonctionnement optimal du sol et donc une production efficace et une pérennité de son patrimoine.

Cette organisation verticale permet de maximiser les échanges entre ces milieux forts différents mais complémentaires que sont l’atmosphère (oxygène, vie et matière organique) et le sous-sol (minéral, aqueux). Cette verticalité est d’autant plus importante sous nos climats où l’eau est abondante en hiver et la chaleur en été : il est donc indispensable de conserver une structure la plus profonde et la plus fine possible, afin de stocker le maximum d’eau en hiver et la redistribuer au printemps et en été.

Or la culture des champs conduit souvent trop à perturber cette verticalité  : les déchaumages, les labours, les préparations de lit de semence et les binages ont tendance à créer un millefeuille horizontal, tandis que le poids des engins aggrave ces compactions. Ces travaux sont utiles pour aider au démarrage d’une culture, contrôler le salissement ou les indésirables, voire dans certains cas à redonner temporairement de l’oxygène et donc de la vie à un sol compacté ; mais à long terme ils entraînent une stratification du profil de sol qui perturbe l’enracinement, réduit les échanges gazeux et les mouvements gravitaires et capillaires de l’eau (descendant en hiver et remontant en été).

Dès qu’un sol n’est plus organisé verticalement, apparaissent les phénomènes de battance, d’érosion et d’asphyxie qui sont préjudiciables aux cultures, à l’activité biologique et par conséquent à la pérennité de la production. Face à des sols de plus en plus difficiles à travailler, la tentation est encore souvent de recourir à davantage de puissance et d’énergie, ce qui ne fait qu’amplifier les dégradations et la dépendance du système à l’énergie fossile et aux intrants.

Matière organique et travail du sol

La ou plutôt les matières organiques sont constituées des résidus, déchets et cadavres retournés au sol et plus ou moins digérés et transformés. La part de la matière organique la plus facilement digestible représente la source de nourriture de la vie du sol qui en tire son énergie propre et libère les éléments minéraux qui y étaient piégés pour les cultures : plus il y a de matière organique assimilable, plus l’activité biologique est intense et plus le sol est structuré et fertile.

Cette fertilité peut être augmentée artificiellement et temporairement en augmentant la quantité d’oxygène dans le sol et donc en dopant l’activité biologique minéralisatrice. C’est une des tâches qui est confiée aux labours et aux reprises de labour qui ne servent pas seulement à désherber et à affiner la terre : travailler le sol, c’est fertiliser les cultures. Un excès de travail du sol conduit logiquement à une minéralisation excessive de la matière organique, ce qui a plusieurs conséquences :

• La libération massive d’éléments minéraux permet aux cultures de démarrer rapidement mais l’excès risque d’entraîner des pertes : lixiviation de nitrates et sulfates, pertes de calcium, rétrogradation de phosphore, etc.

• La quantité de matière organique « fraîche » diminue rapidement, réduisant au bout de quelques années la quantité d’éléments disponibles pour les cultures et la masse des organismes vivants ; ce phénomène s’observe aisément lorsque on retourne une prairie : les cultures, dynamisées par la quantité d’éléments libérés, sont magnifiques pendant deux à trois ans avant que les rendements ne se dégradent ;

• La réduction de la matière organique et de la couverture en surface aggrave les problèmes de battance, d’érosion et de compaction des sols, les empêchant d’acquérir plus d’autonomie.

Est-on capable de cultiver un sol en le travaillant peu ou pas du tout ? Oui, cela est possible, mais il faut être alors capable d’installer des cultures dans des sols encombrés de végétation et de résidus, savoir contenir des adventices dont les graines restent en surface, contourner des difficultés de tous ordres… Mais nous sortons ici du sujet.