Des micro-organismes montrent les bienfaits des engrais verts

par Brenda Frick, Ph.D., P.Ag.

Les engrais verts accroissent l’activité biochimique du sol. Après la culture d’un engrais vert, on trouve davantage d’azote et de carbone dans le sol, dans l’organisme des microbes. Les engrais verts augmentent la quantité de bactéries, de champignons filamenteux, de levures et de bactéries nitrifiantes. Ce ne sont que quelques-unes des découvertes de l’agronome pédologue Bix Biederbeck et de ses collègues du Centre de recherches sur l'agriculture des prairies semi-arides (CRAPSA) à Swift Current.

Biederbeck a comparé des rotations dans la région semi-aride des Prairies : rotation jachère-blé, rotation continue de blé et rotation de blé/engrais verts. Les engrais verts utilisés étaient des lentilles, des gesses des bois, des gesses cultivées ou des pois. Après trois cycles de cette rotation (6 ans), le sol en culture continue de blé s’était amélioré comparativement à celui de la rotation jachère-blé. Par contre, le sol de la rotation engrais verts-blé présentait les améliorations les plus importantes.

La culture continue de blé a redonné davantage d’éléments au sol que la rotation jachère-blé, ce qui a sans doute influé sur l’amélioration du sol. Toutefois, les proportions relatives de carbone et d’azote sont importantes. Les résidus de culture de blé ont un rapport carbone-azote plus élevé que les légumineuses. Dans l’étude de Biederbeck, les sols après la rotation jachère-blé présentaient un rapport C/N de 80/1 tandis qu’après la rotation engrais verts-blé, ce ratio était de près de 35/1. Les micro-organismes du sol peuvent être plus actifs s’il y a un meilleur équilibre entre le carbone et l’azote. C’est probablement à cela que l’on peut attribuer l’amélioration encore plus élevée du sol après la culture d’engrais verts.

Les micro-organismes du sol sont à la base du cycle des éléments nutritifs. Leur activité accrue en présence d’engrais verts est particulièrement importante en agriculture biologique, car les éléments nutritifs qui entrent dans ce cycle ne sont pas compensés par des intrants chimiques.

Biederbeck a découvert que le carbone organique augmentait après les cultures d’engrais verts de légumineuses comparativement à des cultures de céréales. Ce ne sont pas les conclusions de toutes les études. Cette différence peut venir du fait que dans l’étude de Biederbeck, l’engrais vert a produit presque la même quantité de biomasse, et par conséquent, presque la même quantité de carbone que la céréale. Selon certaines études, les céréales sont plus productives que les légumineuses. Le climat plus sec de la région couverte par l’étude pourrait, par ailleurs, avoir causé un plus grand rapport système racinaire/système foliacé.

Selon d’autres études, le carbone provenant de la matière racinaire persiste plus longtemps dans le sol que le carbone de la matière foliaire. Les résidus du système foliacé pourraient être la principale source d’azote pour les cultures consécutives à des engrais verts. Les résidus des racines ont sans doute davantage de bienfaits sur l’amélioration de la structure du sol, ce qui réduit les risques d’érosion, améliore la capacité du sol au plan de la rétention de l’eau, et accroît la capacité des racines à pénétrer les couches du sol. Il est probable qu’une bonne part de la matière organique persistante du sol provient des racines.

Dans les régions où les taux d’humidité sont suffisants, une culture de vivaces est plus bénéfique qu’une culture d’annuelles comme engrais vert. Lorsqu’elle étudiait à l’Université du Manitoba, Alison Nelson a montré que les cultures vivaces apportaient au sol beaucoup plus de matière organique que les cultures d’annuelles. Elle a découvert que le recours à des rotations de vivaces diminuait les risques d’érosion éolienne ou hydrique.

Nelson a découvert que la stabilité des agrégats à l’état humide était plus élevée dans les rotations en gestion biologique que dans les rotations en agriculture conventionnelle, à Carman (Manitoba). La stabilité de agrégats est la capacité des particules du sol à s’agglomérer et donc à éviter l’érosion. C’est pourquoi les rotations en gestion biologique étaient moins sujettes à l’érosion. Généralement, la résistance plus élevée aux phénomènes d’érosion est liée à une augmentation de la matière organique, mais cela n’a pas été le cas à Carman. En fait, c’est le contraire qui s’est produit. Nelson estime que la capacité accrue des particules du sol à s’agglomérer pourrait être attribuable à un type différent de matière organique plutôt qu’à une augmentation de la quantité globale de matière organique. Les champignons mycorhiziens à arbuscules sont souvent plus présents dans les systèmes biologiques et ils jouent un rôle important dans la stabilisation de la structure du sol en produisant des polysaccharides, un type « collant » d'hydrates de carbone qui lie les particules du sol.

Considérées dans leur ensemble, ces études viennent corroborer les preuves selon lesquelles l’inclusion d’engrais verts dans une rotation contribuera à la bonne structure du sol, réduira l’érosion et en accroîtra la fonction biologique qui est le fondement même et le cœur de la productivité du sol dans les systèmes biologiques.

Références
Biederbeck V.O., R.P. Zentner et C.A. Campbell. « Soil microbial populations and activities as influenced by legume green fallow in a semiarid climate », Soil biology & biochemistry, vol. 37 (2005), p. 1775-1784.

Nelson, A.G. Soil erosion risk and mitigation through crop rotation on organic and conventional cropping systems, automne 2005, Mémoire de maîtrise en sciences, Université du Manitoba, Dept. of Plant Science.

Puget, P. et L.E. Drinkwater. « Short-Term Dynamics of Root- and Shoot-Derived Carbon from a Leguminous Green Manure », Soil Science Society of America Journal, no 65 (2001), p. 771-779.


Brenda Frick, Ph.D., P.Ag., est la coordonnatrice pour les Prairies du Centre d’agriculture biologique du Canada au Collège d’agriculture de l’Université de la Saskatchewan. Elle attend vos commentaires au 306-966-4975 ou par courriel à brenda.frick@usask.ca.


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Affiché en septembre 2007