La biodiversité au service d'une société durable (Lionel RANJARD)
La Conférence scientifique menée par Lionel Rangard de l'INRA Dijon a abordé l'importance cruciale des sols, révélant leur structure hétérogène, leur biodiversité et les services écosystémiques qu'ils fournissent. Les discussions ont mis en lumière la biodiversité microbienne, essentielle pour la fertilité et la stabilité des sols, en soulignant qu'une diminution de cette diversité peut entraîner des conséquences significatives sur la productivité végétale. Des avancées en cartographie et caractéristiques microbiennes ont été présentées, illustrant la France comme pionnière dans ce domaine via un réseau national d'évaluation. Les interactions microbiennes ont été comparées à un réseau social entre bactéries, et les projets Prodige et Ecovitisol ont été présentés, démontrant l'impact des pratiques agricoles sur la qualité microbiologique des sols viticoles. La conférence a souligné l'importance d'adopter des méthodes agronomiques durables pour préserver la biodiversité et la santé des sols.
Notes
Introduction et présentation du sol
- Lionel Rangard, chercheur à l'INRA Dijon, travaille sur l'écologie et la biodiversité des sols
- Le sol comme matrice hétérogène et structurée, contrastant avec les matrices atmosphériques ou aquatiques
- Formation d'agrégats (micro et macro) qui constituent des habitats pour les organismes vivants
- Vision culturelle négative du sol: environnement sale, inaccessible, associé aux enfers
- Services écosystémiques fournis par le sol: services de fourniture, de régulation, et patrimoine culturel
- 59% de la biodiversité totale de notre planète se trouve dans le sol
Biodiversité microbienne des sols
- Plusieurs milliards de bactéries et millions d'espèces par gramme de sol
- Jusqu'à 10 000 espèces de faune par mètre carré de sol
- Fonctions importantes des micro-organismes: minéralisation de la matière organique, structuration du sol, dégradation du carbone
- Expérimentations prouvant l'importance de la biodiversité: une baisse de 30% de la diversité microbienne entraîne une perte de 40% de la capacité de minéralisation
- Impact sur la productivité végétale : 50% de perte de masse végétale avec 30% de perte de biodiversité
- Perte de stabilité structurelle : 50% de perte avec 30% de diminution de la biodiversité microbienne
- Effet barrière contre les pathogènes dépendant de la biodiversité du sol
Caractérisation et cartographie des micro-organismes
- Développement d'outils moléculaires pour quantifier l'ADN microbien (biomasse moléculaire)
- Réseau de surveillance de la qualité des sols (RMQS) avec 2200 points d'échantillonnage en France
- La France est le premier pays au monde à avoir une cartographie nationale de l'abondance et diversité microbienne des sols
- Trois cartes: biomasse microbienne, diversité bactérienne, diversité des champignons
- Effets du mode d'usage des sols : plus de micro-organismes dans les forêts et prairies que dans les cultures et vignes
- Paradoxe : plus de diversité bactérienne dans les systèmes agricoles (théorie de la perturbation intermédiaire)
- Chute drastique de la diversité des champignons dans les vignes (perturbation forte)
Réseaux d'interactions microbiennes
- Analyse des interactions entre micro-organismes (le 'Facebook des bactéries')
- Importance des interactions positives et négatives pour l'équilibre des communautés microbiennes
- Simplification des réseaux d'interaction en passant des forêts aux prairies puis aux cultures et vignes
- Publication d'atlas des bactéries et champignons du sol français (2018 et 2023)
Projet Prodige : étude territoriale de Dijon Métropole
- Projet de transition alimentaire et agroécologique à l'échelle territoriale
- Échantillonnage de 300 sites sur 3300 km² avec 50 indicateurs biologiques
- Même constat qu'au niveau national: moins de biomasse microbienne dans les zones agricoles, plus marqué en viticulture
- Impact des pratiques agricoles : chute de la diversité bactérienne en système agricole et viticole
- Maraîchage encore plus dégradant que la viticulture pour la diversité des champignons
- Les pratiques biologiques et sans labour préservent mieux la biomasse microbienne
Projet Ecovitisol : qualité microbiologique des sols viticoles
- Diagnostic de la qualité microbiologique des sols viticoles dans différentes régions (Alsace, Bourgogne, Provence)
- Paramètres étudiés: biomasse microbienne, équilibre microbien, diversité des bactéries et champignons
- 44% des parcelles viticoles en bon état, 38% à surveiller, 18% en état critique
- Corrélation entre intensité des pratiques viticoles et qualité microbiologique
- Impact négatif du travail du sol et positif de l'enherbement, surtout temporaire
- Restitution des sarments comme source importante de matière organique
- Amélioration de la qualité microbiologique en passant du conventionnel au bio, puis à la biodynamie
Mieux comprendre l’équilibre entre le bon fonctionnement d’un sol et ses besoins en intrants
En décembre 2024, la Chambre d'Agriculture du Tarn a réuni une centaine de participants, agriculteurs et techniciens, pour sa traditionnelle Journée Sol.
3 chercheurs de INRAE Lionel Ranjar, Stéphane Cordeau, Lionel Alletto ainsi que Yves FERRIE agronome à la Chambre d'Agriculture du Tarn et Ingénieur Réseau DEPHY Ecophyto y ont présenté les résultats de leurs travaux devant un public d'initiés toujours en demande de nouvelles informations sur le sujet.
3 vidéos reprennent leurs interventions :
- La biodiversité au service d'une société durable (Lionel RANJARD)
- On a les adventices qu'on mérite, mais ce n'est pas toujours mauvais signe (Stéphane CORDEAU)
- Comprendre, préserver, améliorer le fonctionnement hydrique des sols (Lionel ALLETTO)
Introduction
Lionel Ranjard, chercheur à l’INRA de Dijon, au sein de l’UMR Agroécologie, présente ici une conférence intitulée « La biodiversité des sols au service d’une société durable ». Sa spécialité est l’écologie des sols, et plus précisément la biodiversité des sols. L’intervention s’appuie largement sur les sols agricoles, les pratiques agricoles et leurs effets sur la qualité écologique des sols.
Avant d’aborder la biodiversité elle-même, l’intervenant propose de revenir sur ce qu’est le sol, sur les différentes manières de le considérer, puis sur les fonctions assurées par les organismes qui l’habitent.
Le sol : une matrice complexe et longtemps sous-estimée
Différentes visions du sol
Le sol peut être envisagé de plusieurs façons selon les disciplines :
- Pour les géologues, il s’agit d’une couche très mince à l’échelle de la planète, une surface de l’écorce terrestre de quelques centimètres à quelques mètres d’épaisseur.
- Pour les pédologues, le sol correspond à la couche d’altération des matériaux parentaux issus de la roche-mère.
- Pour les écologues, le sol est avant tout un habitat extraordinairement hétérogène, structuré et vivant.
Le sol est présenté comme l’une des matrices les plus hétérogènes de la planète, bien plus structurée que l’atmosphère ou les milieux aquatiques.
Une structure faite d’agrégats
Le sol est constitué de particules minérales — sable, limon, argile — qui s’assemblent grâce à des ciments organiques, eux-mêmes liés à l’activité biologique. Cela conduit à la formation :
- de micro-agrégats,
- puis de macro-agrégats, selon un jeu d’emboîtement comparable à des poupées russes.
Cette agrégation est essentielle, car elle détermine :
- la structure du sol,
- sa porosité,
- son aération,
- sa capacité de réserve en eau.
Cette réserve en eau est particulièrement importante en agriculture, notamment lors des années sèches.
Les agrégats comme habitats du vivant
Les pores, les vides et les agrégats du sol constituent les habitats des organismes vivants. Un sol bien structuré est donc un sol qui offre des habitats, et par conséquent un sol qui peut héberger une forte activité biologique.
Une image culturelle négative du sol
Lionel Ranjard souligne également la dimension culturelle : le sol est souvent perçu comme un milieu sale, inaccessible, obscur, plein de microbes. Dans certaines représentations philosophiques ou mythologiques, il est associé à l’absence d’intelligence, à l’enfouissement des déchets, à la mort ou encore aux enfers.
Selon lui, cette image négative a probablement contribué au fait que le sol ait été moins étudié que l’eau ou l’atmosphère.
La biodiversité du sol
Une grande diversité d’organismes
Le sol abrite une biodiversité extrêmement variée, en tailles, en formes et en ressources génétiques. On y trouve :
- des bactéries et des champignons microscopiques ;
- la microfaune comme les nématodes et protozoaires ;
- la mésofaune, par exemple les collemboles ;
- la macrofaune, notamment les vers de terre et les gastéropodes ;
- des mammifères fouisseurs ;
- et bien sûr les plantes, liées au sol par leur système racinaire.
Quelques ordres de grandeur
Plusieurs chiffres permettent de mesurer cette diversité :
- plusieurs milliards de bactéries par gramme de sol ;
- plusieurs millions d’espèces bactériennes dans un gramme de sol ;
- plusieurs tonnes de vers de terre par hectare ;
- jusqu’à 10 000 espèces de faune par mètre carré si l’on cumule microfaune, mésofaune et macrofaune.
Ces valeurs concernent surtout les systèmes naturels, semi-naturels, les prairies, les forêts, mais peuvent aussi être observées dans des sols agricoles lorsque les pratiques ne sont pas trop agressives.
Le sol, principale frontière biotique de la planète
Le sol est présenté comme la troisième frontière biotique de la planète, avec les fosses océaniques et la canopée des forêts primaires. Une frontière biotique est un écosystème très diversifié et encore largement en exploration.
Une étude internationale récente a réévalué à la hausse la part de la biodiversité terrestre présente dans le sol : alors qu’on l’estimait auparavant à 30 %, elle serait en réalité de l’ordre de 59 %. Le sol apparaît donc comme le plus grand réservoir de biodiversité de la planète.
Les services écosystémiques rendus par le sol
Lionel Ranjard s’appuie sur une planche de la FAO pour rappeler que la biodiversité du sol soutient des fonctions qui se traduisent en services écosystémiques utiles aux sociétés humaines.
Les services de fourniture
Le sol fournit :
- des aliments ;
- des fibres ;
- des combustibles ;
- des éléments nutritifs pour les plantes ;
- des habitats pour de nombreux organismes ;
- des composants pharmaceutiques et des ressources génétiques ;
- des matériaux de construction ;
- un support pour les infrastructures humaines.
Les services de régulation
Le sol participe également à la régulation :
- du climat, notamment via la séquestration du carbone ;
- de l’eau, par sa capacité à la filtrer, la purifier et à réguler les crues ;
- de divers cycles biogéochimiques.
Ces fonctions sont jugées essentielles pour la durabilité des sociétés humaines.
Le patrimoine culturel
Le sol représente aussi un patrimoine culturel, car il conserve la mémoire des civilisations à travers les vestiges qu’il renferme.
Quelques chiffres marquants
Deux chiffres sont mis en avant :
- la perte des services écosystémiques rendus par les sols représenterait un coût estimé à 20 milliards de dollars par an ;
- 95 % des aliments proviennent du sol.
La biodiversité microbienne des sols
Une diversité immense
En citant Hubert Reeves, Lionel Ranjard rappelle qu’il y aurait plus de micro-organismes dans un mètre carré de sol que d’étoiles dans le ciel.
Dans le sol, on trouve :
- pour les bactéries, plusieurs milliards d’individus par gramme de sol et plusieurs millions d’espèces ;
- pour les champignons microscopiques, plusieurs millions d’individus et plusieurs milliers à dizaines de milliers d’espèces.
Des fonctions majeures assurées par les micro-organismes
Les micro-organismes ne sont pas seulement présents en très grand nombre : ils remplissent des fonctions fondamentales.
Minéralisation de la matière organique
Les micro-organismes sont les seuls à pouvoir transformer la matière organique en éléments minéraux. Cette fonction est indispensable à la fertilité naturelle du sol, car les plantes se nourrissent d’éléments minéraux et non directement de matière organique.
Structuration du sol
Les bactéries et les champignons jouent un rôle central dans la formation et la stabilisation des agrégats :
- les bactéries contribuent plutôt aux micro-agrégats ;
- les champignons contribuent davantage aux macro-agrégats.
Cette structuration conditionne la porosité, l’aération, la résistance au tassement et à l’érosion.
Dépollution
Les micro-organismes sont capables de dégrader de nombreuses formes de carbone et de transformer des métaux. Ils participent donc à la dépollution des sols.
Santé des plantes et biocontrôle
Si certains micro-organismes sont pathogènes, d’autres peuvent au contraire être mobilisés comme agents de biocontrôle ou biostimulants. L’idée est que tout pathogène possède des antagonistes, souvent microbiens, qu’il s’agit d’identifier et de valoriser pour réduire l’usage d’intrants de synthèse, en particulier les pesticides.
Démontrer expérimentalement l’importance de la biodiversité microbienne
Depuis une quinzaine d’années, l’équipe de Lionel Ranjard a mis en place des preuves expérimentales de l’intérêt fonctionnel de la biodiversité microbienne.
Effets d’une perte de 30 % de diversité microbienne
Dans une expérimentation où la diversité microbienne du sol est réduite de 30 %, plusieurs conséquences sont observées :
- une perte de 40 % de la capacité à minéraliser la matière organique ;
- une baisse de 50 % de la productivité végétale, observée sur différentes plantes comme le trèfle, la tomate, le blé ou les lentilles ;
- une perte de 15 % de la capacité de récupération des plantes après une sécheresse ;
- une diminution de 50 % de la stabilité structurale du sol.
L’effet sur la croissance végétale persiste même en présence d’engrais : il ne s’agit donc pas seulement d’un problème de quantité d’éléments nutritifs, mais aussi de leur assimilation par la plante grâce aux interactions avec les micro-organismes.
Effet barrière vis-à-vis des pathogènes
Une autre expérience repose sur l’introduction dans le sol de Listeria monocytogenes, un pathogène humain absent naturellement du sol étudié.
Les résultats montrent que :
- dans un sol très biodiversifié, la bactérie disparaît en 5 à 7 jours ;
- avec 30 % de diversité microbienne en moins, elle persiste jusqu’à environ 15 jours ;
- avec 50 % de diversité en moins, elle peut rester présente au-delà de 20 jours.
Cela illustre un effet barrière comparable à celui du microbiote intestinal : lorsque les niches écologiques sont occupées par une communauté indigène diversifiée, un pathogène exogène s’implante plus difficilement.
Le lien entre biodiversité microbienne et stabilité du sol
Le test de stabilité structurale
Lionel Ranjard présente un test simple appelé slake test : des mottes de sol sèches sont placées dans l’eau, puis on observe le temps qu’elles mettent à se désagréger.
Dans l’expérience présentée, il s’agit d’un même sol forestier dans lequel la biodiversité microbienne a été progressivement réduite :
- une motte avec une diversité élevée ;
- une motte avec une diversité moyenne ;
- une motte avec une diversité faible ;
- une motte stérilisée.
Résultats
Les résultats montrent que :
- la motte stérile se désagrège très rapidement ;
- la motte à faible diversité se désagrège fortement ;
- les mottes à diversité moyenne et surtout élevée résistent davantage ;
- après agitation, seule la motte à biodiversité élevée conserve encore une certaine intégrité.
Cette expérience illustre le lien fort entre biodiversité microbienne et stabilité structurale du sol, donc entre biodiversité, porosité, résistance au tassement et résistance à l’érosion.
Comment caractériser la biodiversité microbienne ?
Des outils moléculaires plutôt que les outils historiques
Compte tenu de l’extrême abondance et diversité des micro-organismes, les approches classiques de microbiologie — observation au microscope ou mise en culture sur boîte de Petri — ne suffisent plus.
Depuis une trentaine d’années, des outils moléculaires ont été développés :
- extraction de l’ADN du sol ;
- quantification de cet ADN pour estimer la biomasse moléculaire microbienne ;
- séquençage de l’ADN pour inventorier la diversité des bactéries et des champignons.
Dans les sols français tempérés, il est aujourd’hui possible d’extraire environ 90 % de l’ADN microbien.
Le RMQS : un inventaire national de la qualité des sols
Un réseau national de surveillance
Depuis 2002, la France s’est dotée d’un Réseau de mesure de la qualité des sols (RMQS), mis en place grâce à plusieurs institutions, dont le ministère de l’Agriculture, le ministère de l’Écologie, l’INRA et l’ADEME.
Le réseau repose sur une grille de carrés de 16 km × 16 km couvrant le territoire national. Au centre de chacun de ces carrés, soit environ 2 200 sites, un sol a été échantillonné.
Initialement centré sur des paramètres physiques et chimiques, ce réseau a ensuite intégré les indicateurs microbiologiques développés par l’équipe de Lionel Ranjard.
Les premières cartographies nationales
Grâce au RMQS, la France est devenue le premier pays au monde à disposer d’un inventaire national et de cartes nationales de :
- la biomasse moléculaire microbienne ;
- la diversité bactérienne ;
- la diversité fongique.
Ces cartes montrent que :
- les distributions diffèrent selon qu’on considère la biomasse, les bactéries ou les champignons ;
- il n’existe pas de « sols morts » en France, mais des sols plus ou moins riches et vivants.
Les facteurs qui structurent les communautés microbiennes
Biomasse microbienne
La quantité de micro-organismes dans les sols dépend d’abord du type de sol, puis du mode d’usage.
Les résultats montrent davantage de biomasse microbienne dans :
- les forêts ;
- les prairies ;
et moins dans :
- les grandes cultures ;
- les vignes.
Ces différences sont attribuées à :
- des pratiques agricoles potentiellement agressives ;
- l’usage de pesticides ;
- une moindre quantité de matière organique ;
- le travail du sol qui détruit les agrégats et donc les habitats microbiens.
Diversité bactérienne et hypothèse de la perturbation intermédiaire
De manière plus surprenante, la diversité bactérienne apparaît plus élevée dans certains systèmes agricoles que dans les forêts ou les prairies.
Pour l’expliquer, Lionel Ranjard mobilise la théorie écologique de la perturbation intermédiaire :
- lorsque la perturbation est faible, la compétition entre espèces favorise les plus compétitives ;
- lorsque la perturbation est trop forte, les espèces sensibles disparaissent ;
- à un niveau intermédiaire de perturbation, la coexistence est favorisée et la diversité maximale.
Les forêts et prairies sont ainsi interprétées comme des milieux à faible perturbation, tandis que certaines grandes cultures ou vignobles correspondent à un niveau intermédiaire favorable à la diversité bactérienne.
Diversité des champignons
Pour les champignons, la situation est différente :
- la diversité est plus élevée dans certains systèmes de grandes cultures ;
- elle chute fortement en viticulture.
Cette forte perturbation des systèmes viticoles est expliquée par deux facteurs majeurs :
- l’usage important de produits phytosanitaires, dont une très grande part d’antifongiques ;
- le travail du sol, qui détruit les macro-agrégats dans lesquels les champignons sont particulièrement présents.
Les réseaux d’interactions microbiens
Pourquoi étudier les interactions ?
Au-delà de l’abondance et de la diversité, il est nécessaire d’étudier comment les micro-organismes interagissent entre eux. Les fonctions du sol ne sont pas assurées par une espèce isolée, mais par des ensembles d’espèces en interaction.
Ces réseaux sont analysés comme des réseaux sociaux, avec :
- des interactions positives : coopération, facilitation ;
- des interactions négatives : compétition, antagonisme, antibiose.
Les deux types sont nécessaires à l’équilibre fonctionnel de la communauté.
Effet des usages sur les réseaux
L’analyse des réseaux microbiens du RMQS montre que :
- les forêts possèdent des réseaux d’interactions très complexes ;
- les prairies montrent déjà une certaine simplification ;
- les grandes cultures présentent des réseaux plus simples ;
- les vignes ont les réseaux les moins cohésifs, avec une perte pouvant atteindre près de 90 % des interactions par rapport à la forêt.
Cela signifie que même lorsqu’il existe davantage d’espèces, comme pour certaines bactéries en système agricole, cette diversité peut être plus opportuniste que fonctionnelle si elle interagit peu avec le reste de la communauté.
Les atlas français des bactéries et des champignons du sol
Les travaux menés à l’échelle nationale ont également été valorisés sous une forme plus naturaliste avec :
- l’Atlas français des bactéries du sol (2018) ;
- l’Atlas français des champignons du sol.
Ces ouvrages présentent les cartes de répartition, les effets des usages, la distribution des grands taxons microbiens et, pour les champignons, des éléments plus opérationnels de diagnostic de la qualité microbiologique des sols.
Le projet Prodiges à l’échelle du territoire dijonnais
Objectif du projet
Lionel Ranjard présente ensuite un projet mené à l’échelle d’un territoire : le projet Prodige, porté par Dijon Métropole. Il s’inscrit dans une dynamique de transition alimentaire et agroécologique.
Le principe est que « mieux manger » doit stimuler le « mieux produire », dans une logique de cercle vertueux.
Le territoire étudié
Le terrain d’étude correspond à l’aire urbaine de Dijon Métropole :
- environ 3 300 km² ;
- environ 385 000 habitants.
Sur ce territoire, environ 300 sites ont été échantillonnés :
- environ la moitié en grandes cultures ;
- 50 en vigne ;
- 40 en forêt ;
- 40 en prairie ;
- 20 en maraîchage.
Plus de 50 indicateurs physiques, chimiques et biologiques ont été mobilisés, même si l’exposé se concentre surtout sur la microbiologie.
Résultats à l’échelle du territoire
Les cartes obtenues retrouvent les grands contrastes déjà observés à l’échelle nationale :
- à l’est, dans la plaine céréalière, les biomasses microbiennes sont plus faibles ;
- à l’ouest, dans les zones de forêts et de prairies, elles sont plus élevées ;
- la zone viticole présente une dépression marquée de quantité de micro-organismes.
En fonction des usages, on observe que :
- la biomasse microbienne chute dès qu’on sort de la forêt ou de la prairie ;
- la diversité bactérienne diminue dans les systèmes agricoles et viticoles ;
- la diversité des champignons est meilleure en forêt et baisse fortement en prairie, grandes cultures et surtout en maraîchage.
Le maraîchage apparaît comme particulièrement défavorable aux champignons, notamment en raison d’un travail du sol important.
Réseaux d’interactions
À l’échelle territoriale aussi, les réseaux d’interactions microbiens se simplifient progressivement depuis la forêt vers la prairie, la grande culture, le maraîchage et surtout la vigne.
Effet des pratiques agricoles en grandes cultures
L’intérêt d’une approche territoriale est de pouvoir enquêter précisément les agriculteurs sur leurs pratiques.
En grandes cultures, plusieurs catégories de systèmes ont été comparées :
- agriculture biologique ;
- systèmes sans labour ;
- systèmes labourés avec fertilisation organique ;
- systèmes labourés avec fertilisation minérale.
Les résultats montrent que :
- en bio et en sans labour, la biomasse microbienne reste relativement satisfaisante ;
- dès qu’il y a labour, les indicateurs se dégradent fortement ;
- pour la diversité bactérienne, les systèmes biologiques sont les plus favorables ;
- les systèmes conventionnels, surtout labourés avec fertilisation minérale, sont les plus défavorables ;
- la diversité des champignons varie moins dans ces systèmes de grandes cultures.
Des indicateurs microbiologiques pour le diagnostic des sols
Quatre indicateurs standardisés
Les outils de recherche sont devenus des outils de diagnostic grâce à la standardisation des méthodes et à l’existence de référentiels nationaux.
Quatre indicateurs principaux sont utilisés :
- la biomasse moléculaire microbienne ;
- l’équilibre microbien ;
- la diversité bactérienne ;
- la diversité des champignons.
L’équilibre microbien correspond au ratio champignons/bactéries. Lionel Ranjard précise que les bactéries dominent toujours les communautés microbiennes du sol. Un ratio excessivement élevé en champignons serait le signe d’un dysfonctionnement, et non d’un idéal.
Principe du diagnostic
Pour chaque nouvelle parcelle, les valeurs mesurées sont comparées à une valeur de référence prédite à partir des caractéristiques du sol.
Trois niveaux de diagnostic sont ensuite distingués :
- vert : bon état ;
- orange : état non critique mais à surveiller ;
- rouge : état critique.
Un seuil critique est situé à -30 % de la valeur de référence, en cohérence avec les expérimentations montrant des pertes fonctionnelles à ce niveau de diminution de biodiversité.
Le projet Ecovitisol en viticulture
Un projet participatif
Depuis 2018, le projet Ecovitisol vise à évaluer la qualité microbiologique des sols viticoles et l’impact des modes de production.
Le projet a été déployé sur plusieurs territoires :
- Alsace ;
- Bourgogne du Nord ;
- Bourgogne du Sud ;
- Côte de Provence ;
- plus récemment Saint-Émilion, Sauternes et Médoc.
Environ 60 parcelles sont étudiées par territoire, avec une forte dimension participative : échantillonnage, restitution des résultats, ateliers de co-interprétation, échanges avec les viticulteurs.
Diagnostic global
En cumulant plusieurs territoires, le bilan de qualité microbiologique des parcelles viticoles donne :
- 44 % de parcelles en vert ;
- 38 % en orange ;
- 18 % en rouge.
Le constat est donc nuancé : les sols viticoles ne sont pas tous dégradés, mais une proportion non négligeable présente une réelle déficience.
Effet des pratiques à l’échelle des territoires
Les territoires ont été classés selon l’intensité de leurs pratiques :
- travail du sol ;
- enherbement ;
- durée de l’enherbement ;
- fertilisation organique ;
- restitution des sarments.
L’Alsace apparaît comme le territoire aux pratiques les moins agressives et présente les meilleurs résultats microbiologiques, avec environ 65 % des parcelles dans le vert.
À l’inverse, la Côte de Nuits-Côte de Beaune présente les pratiques les plus intensives et les résultats les plus dégradés, avec seulement 28 % des parcelles dans le vert et 33 % dans le rouge.
Les réseaux d’interactions microbiens confirment cette opposition : ils sont beaucoup plus complexes en Alsace qu’en Bourgogne du Nord.
Pratiques viticoles favorables à la qualité microbiologique
Plusieurs enseignements ressortent des analyses :
Limiter le travail du sol
Le travail du sol apparaît comme très négatif pour la microbiologie, notamment en détruisant les agrégats et les habitats des champignons.
Développer l’enherbement
Les parcelles enherbées et non labourées présentent de meilleurs diagnostics. Fait intéressant, l’enherbement temporaire donne de meilleurs résultats que l’enherbement permanent.
L’explication avancée est qu’un couvert permanent peut dériver vers une végétation monospécifique, alors qu’un couvert temporaire renouvelé maintient davantage de diversité végétale, favorable à la diversité microbienne.
Restituer les sarments
La restitution des sarments améliore nettement la qualité microbiologique. Les sarments constituent une matière organique indigène bien connue des micro-organismes locaux, donc facilement dégradable.
À l’inverse, certains territoires les brûlent encore systématiquement, notamment par crainte de maladies, ce qui prive les sols d’une ressource organique utile.
Fertilisation organique
La fertilisation organique est globalement positive pour la qualité microbiologique des sols.
Comparaison entre conventionnel, bio et biodynamie
L’un des objectifs du projet Ecovitisol est aussi de comparer différents modes de production :
- conventionnel ;
- agriculture biologique ;
- biodynamie.
Lionel Ranjard précise que l’étude de la biodynamie est menée sous un angle strictement scientifique, à partir des pratiques agronomiques observables, sans se prononcer sur les dimensions ésotériques ou cosmiques associées par certains à ce mode de production.
Résultats
En cumulant les territoires étudiés :
- le passage du conventionnel au bio améliore la qualité microbiologique ;
- le passage du bio à la biodynamie l’améliore encore.
Cependant, chaque catégorie contient des parcelles vertes, oranges et rouges. Il existe donc :
- des parcelles conventionnelles avec une bonne qualité microbiologique ;
- des parcelles bio ou biodynamiques avec une mauvaise qualité microbiologique.
Cela signifie que les effets observés ne relèvent pas uniquement du label, mais aussi des pratiques concrètes de gestion du sol, notamment du travail du sol, de l’enherbement, de la fertilisation organique et de la gestion de la concurrence végétale.
Réseaux d’interactions selon les modes de production
Les réseaux d’interactions microbiens montrent :
- une certaine complexité en conventionnel raisonné ;
- une légère baisse en bio, souvent attribuée à un travail du sol plus intense pour gérer les adventices ;
- une forte augmentation en biodynamie, qui semble s’accompagner de pratiques de gestion du sol plus favorables.
Conclusion
Cette conférence montre que la biodiversité des sols, et en particulier la biodiversité microbienne, est au cœur du fonctionnement des agroécosystèmes et plus largement de la durabilité de nos sociétés.
Le sol ne constitue pas seulement un support de production : c’est un écosystème vivant, structuré, complexe, qui :
- soutient la fertilité ;
- contribue à la structuration physique du milieu ;
- participe à la régulation du climat et de l’eau ;
- protège contre certains pathogènes ;
- rend de nombreux services indispensables aux sociétés humaines.
Les travaux présentés insistent sur plusieurs idées fortes :
- la biodiversité microbienne a des effets mesurables sur les fonctions du sol ;
- les pratiques agricoles modifient profondément cette biodiversité ;
- il est aujourd’hui possible de la diagnostiquer avec des outils robustes ;
- certaines pratiques, comme la réduction du travail du sol, l’enherbement raisonné, la restitution de matière organique et une gestion moins agressive des parcelles, permettent d’améliorer la qualité microbiologique des sols.
À travers les programmes nationaux et territoriaux évoqués, Lionel Ranjard montre enfin que la microbiologie des sols n’est plus seulement un objet de recherche fondamentale : elle devient aussi un outil opérationnel d’accompagnement de la transition agroécologique.
