Observer un Profil de Sol - Sébastien Roumegous et Camille Amossé
Le 1er octobre 2019 : Sébastien Romegous et Camille Amossé partageaient avec les visiteurs du salon professionnel CAP AGROECO, un atelier sur les profils culturaux.
Retrouvez l’intégralité de son intervention dans cette vidéo. Besoin de plus d’informations ?
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Présentation de l’atelier
Cet atelier a pour objectif d’apprendre à observer le sol « dans sa vraie nature », c’est-à-dire comme un volume et non comme une simple surface. L’idée défendue est que l’on regarde trop souvent seulement les premiers centimètres du sol, alors que, pour comprendre les dynamiques d’une parcelle, il faut observer ce qui se passe en profondeur.
Le support principal de l’atelier est le profil cultural, remis au goût du jour et modernisé notamment par Sébastien Roumegous, en s’inspirant des travaux historiques d’Yvan Gautronneau. Cette approche a été largement utilisée à partir des années 1980-1990, puis dans les années 2000, pour explorer le sol dans son volume.
Le profil cultural permet plusieurs choses :
- observer ce qui se passe en profondeur, parfois jusqu’à plus d’un mètre ;
- vérifier la qualité de l’enracinement et donc l’utilisation du potentiel global du sol ;
- estimer les réserves hydriques en fonction du taux de cailloux, de la texture et de la succession des horizons ;
- observer l’activité biologique, composante trop souvent négligée mais pourtant centrale dans le fonctionnement du sol.
Dans le cadre de cet atelier, le sol étant très sec, il est précisé qu’il est difficile de faire un véritable diagnostic structural complet. Le profil est donc utilisé ici surtout comme un outil pédagogique. Un conseil est donné : pour bien exprimer la structure du sol, il vaut mieux réaliser ce type d’observation à une période où le sol est au moins aux deux tiers de la capacité au champ.
Ce qu’est la fertilité d’un sol
La fertilité du sol est rappelée à partir de plusieurs dimensions complémentaires.
D’abord, il y a la fertilité biologique. La photosynthèse produit de la biomasse, et cette biomasse nourrit ensuite l’ensemble des organismes du sol, en particulier les vers de terre et les bactéries. Ces organismes jouent un rôle essentiel, voire central, dans le fonctionnement du sol.
Ensuite, il y a la fertilité physique, c’est-à-dire la porosité du sol. Il s’agit de savoir si cette porosité est suffisante et continue pour permettre un bon enracinement et une bonne circulation.
Enfin, il y a la fertilité chimique, qui renvoie notamment au statut acido-basique du sol et à sa capacité à alimenter correctement la plante.
L’objectif de l’observation est donc de croiser ces trois dimensions : biologique, physique et chimique.
Historique de la parcelle observée
La parcelle observée a pour précédent cultural un blé, avec un maïs auparavant. Il s’agit d’une parcelle conduite en semis direct depuis plus de dix ans.
Le système repose sur :
- un travail du sol très réduit ;
- du strip-till pour l’implantation du colza ;
- du semis direct pour les céréales.
La plateforme de couverts présente autour de la fosse a également été semée en direct, dans des conditions jugées difficiles :
- zéro fertilisation ;
- zéro irrigation ;
- un été extrêmement sec ;
- environ un mois entre le semis et la première pluie.
Malgré ces conditions, les intervenants estiment être plutôt satisfaits de ce qui est observé au regard du climat de l’année.
Observation du bas du profil
L’observation commence par le bas du profil, comme c’est souvent la convention.
Dans le fond de la fosse, un horizon bien différencié est visible. Il présente :
- des veines plus argileuses ;
- des veines plus limono-sableuses ;
- beaucoup de cailloux ;
- des cailloux de tailles très variées, des petits éléments jusqu’à de grosses pierres.
Le premier point observé est la présence de racines vivantes. La racine vivante est décrite comme blanche, turgescente, active, avec des poils racinaires. Dans ce profil, on observe de nombreuses racines vivantes jusque dans le bas, sur plus d’un mètre de profondeur. Il s’agit notamment de racines de sorgho, avec possiblement aussi quelques mauvaises herbes.
La présence de ces racines en profondeur montre que l’enracinement n’est pas limité sur cet horizon.
Un point important est souligné : les cailloux participent à la structure du sol. Ils introduisent de l’hétérogénéité et des zones de fracturation. Dans un sol caillouteux, la résistance mécanique est généralement moindre, ce qui facilite la pénétration racinaire.
Cet horizon profond est également plus frais. Le sol est très sec jusqu’à environ 50 à 60 cm, puis devient un peu plus humide. Cela indique que des réserves hydriques persistent en profondeur. Si les racines peuvent descendre correctement, elles peuvent aller puiser cette eau. La comparaison est faite avec les arbres : racines de surface pour l’alimentation, racines profondes pour l’accès à l’eau.
La couleur rouge observée dans cet horizon est attribuée au fer et à une bonne oxygénation. Elle est interprétée comme un signe que l’oxygène pénètre jusqu’au bas du profil.
Galeries de vers de terre et enracinement
Dans l’horizon profond et intermédiaire, de nombreuses architectures racinaires particulières sont observées. Il s’agit de racines qui suivent des galeries de vers de terre, en particulier de vers anéciques, dont les galeries sont verticales.
Ces galeries permettent aux racines :
- de descendre très rapidement en profondeur ;
- d’explorer plus efficacement le sol ;
- de bénéficier d’un milieu plus favorable à l’alimentation.
L’idée mise en avant est que le ver de terre n’a pas seulement un effet mécanique. Il joue aussi un rôle chimique et biologique. En transportant avec lui une grande quantité de micro-organismes, il favorise la minéralisation et rend certains éléments plus assimilables. Les galeries et les turricules deviennent ainsi des lieux privilégiés pour la nutrition de la plante.
On observe également de nombreuses perforations dans les agrégats, signes d’une activité biologique présente, ainsi que des zones creuses dans lesquelles les racines se concentrent.
L’un des constats majeurs est donc le suivant :
- forte présence de galeries de vers de terre ;
- enracinement profond ;
- meilleure humidité en profondeur ;
- fonctionnement correct du sol sur ces horizons.
Les horizons intermédiaires et de surface
L’ancien horizon labouré est encore identifiable. Il n’est plus travaillé aujourd’hui, sauf ponctuellement par un fissurateur de type « six dents ». Au-dessus, on observe un horizon très organique, dans lequel se concentre le mulch. Le semis a été réalisé avec un semoir à disques, ce qui a provoqué un très léger mélange des premiers centimètres, sur environ 5 cm. L’intervenant insiste sur le fait qu’il ne considère pas cela comme un véritable travail du sol, mais plutôt comme une forme de « mulchage » superficiel.
Cet horizon de surface est jugé très intéressant, car il est presque organique, riche en matières organiques.
En remontant dans le profil, l’un des critères recherchés est la verticalité du fonctionnement du sol, c’est-à-dire la bonne communication entre la surface et la profondeur. Cette verticalité est appréciée à travers :
- la présence de racines jusqu’en profondeur ;
- la présence de galeries de vers de terre ;
- les échanges entre la surface et les horizons plus profonds.
Dans la zone de transition, l’observation montre :
- un horizon assez fracturé ;
- une très forte masse racinaire ;
- une zone plus riche en humus, correspondant à l’ancien horizon travaillé ;
- des résidus plus ou moins enfouis ;
- une activité biologique qui semble prendre le relais de l’ancien travail mécanique.
Il est rappelé qu’après l’arrêt du travail du sol, on peut observer une certaine prise en masse dans l’ancien horizon labouré. Mais ici, l’activité biologique semble avoir bien relayé la structuration mécanique passée.
La conclusion de cette partie est que le sol observé présente :
- une bonne connexion entre surface et profondeur ;
- beaucoup de galeries de vers de terre ;
- un horizon organique de surface riche en matière organique ;
- des signes de dégradation de la matière, notamment avec du mycélium visible sur les pailles.
Même si certains résidus, comme des rafles de maïs de deux ans, sont encore présents, un équilibre est jugé en cours d’installation.
Intérêt du semis direct dans ce type de sol
Le sol observé est décrit comme typique de la plaine de l’Ain / du secteur de Lyon : un sol caillouteux, difficile à faire véritablement prendre en masse. Malgré l’arrêt du travail du sol, la verticalité reste bonne.
Dans ce type de contexte, le semis direct présente selon l’intervenant plusieurs intérêts :
- maintenir un bon fonctionnement vertical ;
- limiter l’usure du matériel liée à l’abondance de cailloux ;
- réduire la consommation de gasoil ;
- diminuer les coûts liés à l’usure des pièces.
Plusieurs profils réalisés dans la région montrent des situations assez similaires.
Transition, matière organique et stratégie de conduite
Une question importante est posée : où en est-on de la transition après plus de dix ans de semis direct ?
Dans ce cas précis, il est expliqué que la parcelle a gagné environ un point de matière organique en dix ans, notamment grâce :
- aux couverts ;
- aux bonnes pratiques ;
- à la présence de cultures comme les céréales et le maïs, qui restituent beaucoup de biomasse.
Le maïs grain est particulièrement cité comme culture restituant une quantité très importante de biomasse, puisque seule la récolte du grain est exportée.
L’intervenant souligne cependant un point de vigilance : quand on démarre avec des sols très pauvres en matière organique, autour de 1 % par exemple, la transition vers une agriculture de conservation peut être longue et compliquée. Selon lui, les sols qui fonctionnent mal sont très souvent en dessous de 2,8 % de matière organique. En dessous de ce seuil, la dynamique biologique reste difficile.
Il en tire une réflexion stratégique : lorsqu’on veut entrer dans une « agriculture du carbone », passer directement en semis direct avec couverts peut conduire à des situations problématiques si le niveau de matière organique de départ est trop faible. Il peut alors être nécessaire, pendant une phase transitoire, de conserver certains leviers :
- un passage ponctuel d’outil ;
- du strip-till ;
- des interventions limitées pour accompagner le système.
L’objectif est d’atteindre un niveau de matière organique suffisant pour que le fonctionnement biologique prenne réellement le relais.
Apports de biomasse et bois broyé
Pour accélérer la transition, il est proposé de nourrir différemment le sol, notamment par des apports massifs de matières organiques externes, en particulier de bois broyé.
L’intervenant insiste sur plusieurs points :
- du bois broyé laissé en surface n’entraîne pas de faim d’azote selon lui ;
- en revanche, si l’on enfouit une forte quantité de bois broyé, on peut provoquer une faim d’azote ;
- laissé en surface, le matériau se dégrade lentement, « fait son train », et constitue une source d’énergie pour les organismes du sol ;
- cette dégradation progressive permet de fabriquer de l’humus.
Les résidus de maïs encore visibles sont pris comme exemple de cette dégradation lente de la matière en surface, sous l’effet de l’activité biologique, des pluies et de la température.
Dans cette logique, le rôle des lombrics est central. Une stratégie est proposée :
- laisser une année sans travail du sol pour permettre aux lombrics de se réinstaller ;
- faire de bons couverts ;
- apporter ensuite du bois broyé ;
- entrer progressivement dans une dynamique positive.
Une limite est toutefois reconnue : à grande échelle, sur 200 hectares par exemple, l’approvisionnement en bois broyé reste compliqué. Des pistes sont évoquées avec les collectivités, les déchets verts ou des plateformes de compostage, mais sans solution généralisée et peu coûteuse à ce jour.
Évaluation du statut acido-basique
Un test à l’acide chlorhydrique est ensuite réalisé pour évaluer la présence de calcaire actif. La réaction observée est très faible : le sol bulle à peine.
Cette faible effervescence est interprétée comme le signe d’un sol n’ayant quasiment plus de calcaire actif.
Pour analyser correctement le statut acido-basique, il est conseillé de ne pas se fier uniquement au pH, car celui-ci peut varier fortement au cours de l’année. Il faut le coupler avec le taux de saturation de la capacité d’échange cationique (CEC).
Le raisonnement proposé est le suivant :
- si la CEC est désaturée, par exemple en dessous de 70 ou 60 % ;
- si une grande part de cette CEC est occupée par des protons H+ ;
- alors le sol est en décarbonatation avancée ;
- il manque de calcium ;
- et cela finit par perturber l’alimentation de la plante.
Dans ce cas, il faut agir.
L’intervenant dit préférer les produits crus, comme les carbonates broyés, plutôt que des produits cuits trop agressifs comme certaines chaux vives. Toutefois, si le pH est très bas et que la CEC est très désaturée, il estime qu’il faut intervenir, quitte à employer des produits plus réactifs.
Le chaulage n’est pas présenté seulement comme un correctif d’acidité, mais aussi comme un apport de calcium. Ce point est jugé fondamental, car le calcium est un élément essentiel de la plante, notamment dans les parois cellulaires.
Il est rappelé que :
- un sol trop acide freine certaines catégories de micro-organismes ;
- les bactéries cellulolytiques commencent à avoir des difficultés en dessous de pH 6 ;
- l’acidification excessive peut bloquer une partie des processus vivants, comme dans le cas de l’ensilage où l’acidification stoppe l’activité biologique.
Le bois broyé est à nouveau évoqué comme matériau ayant un effet plutôt neutralisant à basifiant, avec un pH voisin de 7 à 7,5, et pouvant participer aussi à l’apport de bases.
Dans le cas du profil observé, l’ensemble du système est jugé fonctionnel, mais le statut acido-basique est identifié comme un point à surveiller, voire à corriger.
Le test bêche présenté par Camille Amossé
Camille Amossé présente ensuite le test bêche, comme outil complémentaire et plus simple à mettre en œuvre que le profil cultural complet.
L’idée est que l’on ne peut pas ouvrir une fosse dans toutes les parcelles en permanence. Les agriculteurs ont donc besoin d’outils de diagnostic plus accessibles.
Parmi ces outils sont cités :
- le test bêche ;
- le pénétromètre ;
- le profil 3D avec télescopique.
Le pénétromètre permet d’évaluer les niveaux de résistance du sol à l’aide d’une aiguille et d’un cadran. Il peut mettre en évidence des semelles de travail, des semelles de labour ou d’autres zones compactes.
Le profil 3D consiste à extraire un bloc de sol à l’aide d’un télescopique et de dents adaptées. C’est un compromis entre le profil complet et le test bêche.
Mais l’outil mis en avant ici reste le test bêche, car il est réalisable en une quinzaine de minutes et permet déjà un bon diagnostic.
Les trois phases du test bêche
Le test bêche se décompose en trois étapes principales.
Sortie du bloc de terre
La première phase consiste à sortir un bloc de terre proprement, en veillant à limiter les perturbations mécaniques liées à la bêche. Un premier bloc peut être sacrifié pour permettre ensuite de prélever un second bloc plus propre, destiné à l’observation.
Observation du bloc sur la bêche
La deuxième phase consiste à observer la tenue du bloc sur la bêche. Cela permet de faire de premières observations sur :
- la prospection racinaire ;
- les changements de couleur ;
- la structure générale ;
- le fond du bloc.
Décomposition du bloc en mottes
La troisième phase consiste à décomposer le bloc en mottes élémentaires pour caractériser la structure du sol.
Trois grands types de mottes sont distingués.
Les mottes gamma
Ce sont des mottes travaillées par les organismes du sol, en particulier les vers de terre. Elles sont très poreuses, très ouvertes, friables, hétérogènes. Elles correspondent à une structure fortement bioturbée.
Les mottes delta
Les mottes delta présentent des plans de fracture très droits, rectilignes, saillants. Elles signalent une structure plus compacte.
Deux grands sous-types sont distingués :
- les delta stricts, très compacts, sans vie biologique ni pénétration racinaire ;
- les delta b, compacts mais déjà perforés par des pores, des racines et des activités biologiques.
Parmi les delta b, Sébastien Roumegous évoque les catégories delta b1 et delta b2, selon l’intensité de la reprise biologique. Le principe important est le suivant : un sol peut sembler compact, mais si l’activité biologique prend bien le relais, la plante peut quand même s’y alimenter et y développer ses racines.
Cette idée est jugée essentielle dans les systèmes en semis direct : il faut apprendre à ne pas juger uniquement la compaction apparente, mais à vérifier si la vie biologique permet malgré tout un fonctionnement correct.
Intérêt pratique du test bêche
Le test bêche permet à l’agriculteur de devenir autonome dans l’observation de sa structure de sol.
Il peut servir à :
- suivre l’évolution d’une parcelle en transition ;
- repérer un problème de structure ;
- comparer différentes unités de sol sur l’exploitation ;
- prendre des décisions techniques avec davantage d’assurance.
Selon Sébastien Roumegous, il faut environ une quinzaine de tests bêche bien réalisés pour commencer à bien maîtriser l’outil.
Le test est particulièrement utile dans les zones hétérogènes, lorsqu’on se demande si un problème de culture vient :
- d’un blocage structural ;
- d’un manque d’éléments nutritifs ;
- d’un autre facteur.
Le test permet rapidement de voir si la structure est en cause.
Le rôle des couverts dans les intercultures courtes
Une discussion s’engage ensuite sur les intercultures courtes et les difficultés de développement des couverts.
Le point central est que, dans les situations de faible matière organique, le système manque d’énergie et de gaz pour construire une bonne structure et soutenir une bonne activité biologique. Dans ces cas-là, on peut rencontrer des problèmes de développement des couverts.
Plusieurs leviers sont évoqués :
- rester pragmatique ;
- accepter parfois un travail très superficiel si la structure pose réellement problème ;
- augmenter la densité de semis des couverts ;
- apporter un peu d’azote et de soufre pour sécuriser leur démarrage ;
- mieux choisir les espèces.
Il est souligné que les doses de semis recommandées sont souvent des compromis économiques. D’un point de vue agronomique, une densité plus élevée pourrait parfois être préférable.
Dans les conditions observées, il est proposé qu’un couvert semé avec :
- une densité plus forte ;
- un peu d’azote ;
- des espèces mieux adaptées ;
aurait sans doute produit plus de biomasse et donc rendu davantage de services agronomiques.
Le sorgho est cité comme espèce intéressante dans ces conditions sèches, plus fiable que le maïs biomasse. Les espèces en C4 semblent mieux tenir. À l’inverse, certaines espèces en C3 sont jugées beaucoup plus pénalisées par les fortes chaleurs.
L’idée générale est qu’il n’existe pas un couvert universel pour toute une région. Il faut adapter finement les mélanges :
- à la plaine de Lyon ;
- à la plaine de l’Ain ;
- aux sols acides ou calcaires ;
- aux sols limoneux ou caillouteux ;
- au climat local.
L’enjeu est de viser un maximum de biomasse. L’intervenant considère qu’un couvert qui ne produit pas au moins 2 à 3 tonnes de matière sèche a un intérêt beaucoup plus limité.
Les vers de terre comme indicateur central
Une autre discussion porte sur les indicateurs biologiques.
La position défendue est qu’il suffit en grande partie de regarder les vers de terre. Si le sol abrite beaucoup de vers de terre, alors l’activité microbiologique est nécessairement élevée. Pour un praticien, l’observation des vers de terre est jugée bien plus utile que des analyses microbiologiques complexes.
Les vers de terre sont présentés comme le meilleur indicateur du fonctionnement biologique du sol, car ils intègrent :
- la disponibilité en matière organique ;
- l’état structural ;
- l’activité microbienne ;
- la continuité écologique du milieu.
Le conseil donné est simple : avec une bêche, quelques observations de terrain, un peu d’acide chlorhydrique et des analyses de sol classiques (matière organique, CEC, pH, calcaire actif), un agriculteur dispose déjà de nombreux éléments pour piloter ses sols.
Où faire les analyses de sol en semis direct ?
La question de la profondeur d’échantillonnage est également abordée.
Si l’on commence une transition vers le semis direct, il est conseillé de continuer à faire les analyses dans le même horizon que d’habitude.
En revanche, si le système est déjà très avancé et présente une forte différenciation entre la surface et le dessous, il peut être intéressant de faire deux analyses :
- une sur l’horizon de surface ;
- une sur l’horizon sous-jacent.
Cela permet de mieux comprendre la différenciation verticale du système.
Il est aussi rappelé qu’en semis direct, les amendements carbonatés apportés en surface ne seront pas incorporés mécaniquement : c’est l’activité biologique, notamment celle des vers de terre, qui doit assurer leur redistribution dans le profil.
La tarière comme outil complémentaire
Un autre outil mentionné est la tarière.
Elle permet :
- d’aller profond sans ouvrir de fosse ;
- d’observer la succession des horizons ;
- d’évaluer la texture de chaque horizon ;
- d’estimer la réserve hydrique du profil.
Elle est en revanche moins adaptée pour diagnostiquer la structure du sol, car le prélèvement perturbe l’organisation du matériau et écrase en partie les galeries biologiques.
Dans le sol observé, la tarière permettrait par exemple d’estimer la réserve hydrique, mais celle-ci resterait limitée par le fort taux de cailloux. Même si la texture fine n’est pas mauvaise, la proportion de cailloux réduit le stock d’eau utile.
Le rôle des champignons
La fin de l’échange revient sur les champignons.
Ils sont jugés très importants, notamment dans les systèmes sans travail du sol. Leur rôle principal est de dégrader les matières organiques très carbonées. Une distinction est faite entre bactéries et champignons selon le rapport C/N des matières qu’ils sont capables de décomposer :
- les champignons sont adaptés à des rapports C/N élevés, autour de 30 ;
- les bactéries sont plutôt adaptées à des rapports C/N de 11 à 12.
C’est pour cela que les champignons sont particulièrement importants pour dégrader les résidus végétaux très carbonés présents en surface dans les systèmes en semis direct.
L’arrêt du travail du sol favorise aussi les champignons mycorhiziens, qui sont fortement pénalisés par les perturbations mécaniques répétées. Les mycorhizes sont présentées comme particulièrement intéressantes car elles :
- améliorent l’alimentation de la plante ;
- augmentent sa prospection ;
- stimulent son système immunitaire.
De manière générale, dans un sol en semis direct, on s’attend à trouver plus de champignons, et notamment plus de champignons mycorhiziens, que dans un sol régulièrement travaillé.
Conclusion de l’atelier
L’atelier montre qu’un profil de sol permet de réunir, en une seule observation, de nombreux éléments sur le fonctionnement d’une parcelle :
- profondeur d’enracinement ;
- réserves hydriques ;
- circulation de l’air et de l’eau ;
- activité des vers de terre ;
- état structural ;
- richesse organique de surface ;
- statut acido-basique.
Sur la parcelle observée, le diagnostic global est positif :
- enracinement profond ;
- bonne verticalité ;
- forte activité biologique ;
- fonctionnement satisfaisant en semis direct.
Le principal point de vigilance concerne le statut acido-basique, avec un sol semblant pauvre en calcaire actif et probablement à surveiller en calcium.
Enfin, l’atelier insiste sur l’importance de rendre les agriculteurs autonomes dans l’observation de leurs sols, en utilisant des outils simples comme le test bêche, l’observation des vers de terre, l’acide chlorhydrique, la tarière et les analyses de sol de base.
