Profil d'un sol vivant avec François Hirissou @La Ferme de Cagnolle
Vidéo réalisée par la ferme de Cagnolle, merci à eux pour l'aimable autorisation de remise en ligne : https://www.youtube.com/channel/UCdxoKgrL0f8F4OVoC38B4rg
Contexte et observation du profil de sol
Habituellement, le sol se voit surtout par le dessus, en deux dimensions. Ici, des travaux de terrassement ont permis d’ouvrir une belle coupe de sol. Cela donne l’occasion d’observer le sol en profondeur, en trois dimensions, pour voir comment il est composé et comment il fonctionne.
François Hirissou est venu commenter ce profil de sol, sur lequel sont cultivés les légumes juste derrière l’exploitation.
Un sol formé sur calcaires des causses du Périgord noir
L’exploitation est située sur ce que François Hirissou appelle les « calcaires des causses vers le Périgord noir ». Il s’agit de calcaires très anciens, datant de l’époque secondaire, et relativement durs à dissoudre.
On constate que les sols sont ici peu épais, mais qu’il y a tout de même un vrai sol. Ces calcaires contiennent de l’argile, emprisonnée lors de leur formation et de leur dépôt au fond de la mer, à l’époque où un océan recouvrait cette zone. Cette argile, libérée peu à peu par la dissolution des calcaires et par l’activité biologique, s’est distribuée dans le profil.
Cela constitue l’essentiel du profil observé : un sol argilo-calcaire, riche en argile.
Un profil argileux qui évolue vers un horizon organo-minéral
En profondeur, l’argile est très dense. En remontant vers la surface, elle s’amenuise progressivement, car la partie supérieure du sol est un horizon organo-minéral : c’est là que se mélangent la matière organique, l’argile et les autres constituants de la texture du sol, notamment grâce à l’action des vers de terre.
François Hirissou souligne que cet horizon organo-minéral est en train de se constituer très rapidement. En temps normal, ce type d’horizon met du temps à se former, car l’activité biologique avance à son rythme naturel. Mais ici, les pratiques mises en place relèvent de ce qu’il appelle une « intensification écologique du fonctionnement des sols ».
Cela consiste à apporter énormément de substrats à décomposer pour l’ensemble des chaînes alimentaires du sol : animaux, végétaux, micro-organismes, champignons, bactéries, etc.
Le rôle central des apports massifs de matière organique
Une matière organique très dense a été apportée en surface. On observe qu’elle commence déjà à produire un sol très riche en éléments nutritifs.
François Hirissou rappelle que les analyses de sol ont montré un réservoir important dans ce qu’on appelle la CEC, la capacité d’échange cationique. Cette capacité dépend fortement de l’argile, qui porte beaucoup de charges négatives capables de fixer les cations. Mais lorsque cette propriété est renforcée par un énorme stock de matière organique, la capacité de fixation des nutriments est encore augmentée.
Ces nutriments sont ensuite libérés par l’activité biologique et diffusent dans le milieu. Le profil s’enrichit progressivement à partir des apports situés en surface.
Une richesse de surface qui irrigue tout le profil
Ce qui est particulièrement intéressant, selon François Hirissou, c’est que tout l’horizon d’argile structurale est colonisé par les racines. Même si les galeries de vers de terre ne sont pas directement visibles dans la coupe, des vers de terre ont bien été observés sur place.
Leurs galeries jouent un rôle important : elles distribuent la matière organique le long du profil, et les racines peuvent y puiser les nutriments qui en ressortent.
Ainsi, la richesse créée en surface finit par irriguer progressivement tout le profil. C’est dans ce type de contexte qu’on peut espérer avoir des sols fonctionnant de façon très intense, non pas dans une logique d’intensification artificielle pour produire massivement, mais grâce à des phénomènes naturels de recyclage.
Une transformation progressive de la structure du sol
François Hirissou distingue deux types de structures dans le profil :
- une structure grumeleuse, très favorable ;
- une structure polyédrique, plus angulaire, présente plus en profondeur.
La structure grumeleuse est particulièrement intéressante, car elle favorise :
- la colonisation racinaire ;
- la circulation de l’eau ;
- la circulation de l’air ;
- les échanges dans le sol.
Avec le temps, cette structure grumeleuse devrait descendre de plus en plus profondément dans le profil et remplacer progressivement la structure polyédrique plus compacte.
Dans les sols argileux, il faut énormément de matière organique
Comme le sol contient beaucoup d’argile, il est naturellement compact. François Hirissou insiste donc sur un point : dans un sol argileux, il faut apporter beaucoup de matière organique pour bien le gérer.
Quand il dit « beaucoup », il ne parle pas d’un petit apport ponctuel de fumier, mais d’apports vraiment massifs. C’est cette masse de matière organique qui permet :
- de structurer le sol ;
- de le rendre plus poreux ;
- de décompacter progressivement le profil ;
- d’alimenter toute la vie biologique.
Il note qu’on voit déjà une diffusion de cette matière organique tout au long du profil.
Construire en 10 à 15 ans ce qui prendrait normalement beaucoup plus de temps
L’objectif est de mettre en place des systèmes de plus en plus autonomes, dans lesquels les végétaux produits en surface s’alimentent sur un milieu préalablement enrichi par des apports massifs de résidus, de bois, de composts et de couverts très productifs, à biomasse maximale.
Cette stratégie permet de construire un horizon organo-minéral de plus en plus profond en un temps relativement court. Là où il faudrait normalement des dizaines d’années, voire un siècle, pour construire un tel sol, ce type de pratique permettrait d’obtenir un résultat comparable en 10 à 15 ans.
Pour François Hirissou, c’est là un des piliers possibles des voies d’avenir de l’agriculture.
Des sols très riches en matière organique, plus résilients
François Hirissou insiste sur le fait qu’il ne s’agit pas seulement de viser 2 à 3 % de matière organique, mais plutôt 4 à 5 %, voire davantage, comme ici.
Selon lui, des sols très riches en matière organique sont beaucoup plus résilients.
Résistance à la sécheresse
La matière organique concentre l’eau. Dans ce contexte, la réserve utile est naturellement faible, parce que le profil de sol est peu épais. Mais si la matière organique est présente en grande quantité, elle augmente fortement la capacité du sol à retenir l’eau, jusqu’à pouvoir doubler la réserve utile.
Robustesse des plantes
Dans les sols très organiques, la vie du sol est intense. Cela favorise la présence de micro-organismes auxiliaires qui participent à la lutte contre les pathogènes. Les plantes y sont donc généralement en meilleur état que dans des sols pauvres en matière organique.
Lutte contre l’érosion
Ces sols résistent beaucoup mieux à l’érosion :
- érosion hydrique, car l’eau s’infiltre mieux ;
- érosion éolienne ;
- plus généralement, toutes les formes d’érosion.
François Hirissou rappelle qu’il faut très longtemps pour fabriquer du sol, mais très peu de temps pour le détruire. Ici, la stratégie mise en place va dans le sens inverse : elle construit le sol au lieu de le dégrader.
Le rôle de l’azote libre dans la décomposition
Pour décomposer une matière organique très carbonée, comme le bois, il faut de l’azote. François Hirissou explique que cela favorise l’installation de fixateurs d’azote libre, c’est-à-dire de bactéries capables d’aider à la minéralisation en apportant l’azote nécessaire.
Il rappelle que le rapport C/N mesuré sur l’analyse de sol se situe autour de 7 à 8. Cela montre que le sol n’est pas une simple accumulation de matière organique brute, mais un sol très riche en matière organique et en même temps très fonctionnel.
Cette situation n’est possible que si la matière organique est laissée en surface. Si elle était enfouie, elle se retrouverait en situation anoxique, sans oxygène, et ne se décomposerait pas de la même manière. Il faut donc laisser la matière organique en surface et laisser la vie biologique la diffuser progressivement.
Un sol vivant qui se forme en temps réel
François Hirissou souligne qu’on a ici, en temps réel, un sol qui se forme beaucoup plus vite que normalement. Ce sol répond aussi aux exigences de la production maraîchère : produire beaucoup de légumes, parce que beaucoup de substrats ont été apportés et que le milieu est vivant.
Cela implique d’accepter de ne plus être dans un modèle où tout est contrôlé. On entre dans un modèle où il faut davantage s’adapter au vivant. Il note d’ailleurs que lorsque les vers de terre reviennent, d’autres animaux peuvent revenir aussi, comme les sangliers, attirés par cette richesse biologique. C’est un problème connu dans certaines situations d’agriculture de conservation des sols.
L’importance du pH dans l’activité biologique
Le pH du sol est ici relativement élevé, autour de 7 à 7,5, du fait du caractère calcaire du milieu.
François Hirissou explique que cela favorise le fonctionnement des bactéries cellulolytiques, c’est-à-dire celles qui dégradent la cellulose et participent activement au recyclage de la matière organique. Ces bactéries fonctionnent bien au-dessus de pH 6 à 6,5.
Des champignons sont également présents, ce qui est cohérent avec un milieu aéré. À cela s’ajoute toute la chaîne de décomposition de la faune du sol. Des cloportes ont notamment été observés.
Les trois fertilités du sol
François Hirissou évoque les trois dimensions de la fertilité du sol : physique, chimique et biologique.
La fertilité physique
La fertilité physique correspond à la capacité du sol à permettre le développement des plantes, notamment grâce à sa porosité. Ici, cette fertilité est améliorée par la matière organique, qui aide à décompacter le sol.
La fertilité chimique
La fertilité chimique est également présente. En apportant massivement du carbone, on fait venir de l’azote. Cet azote est essentiel au vivant, mais le système rend également disponibles d’autres éléments :
- le phosphore, récupéré notamment par les champignons du sol et les mycorhizes ;
- la potasse, venant aussi du sous-sol ;
- les autres éléments nutritifs mobilisés dans un sol vivant.
François Hirissou insiste sur l’idée qu’en fixant du carbone, on fixe naturellement de l’azote, à condition d’avoir des rapports C/N fonctionnels. Il donne un ordre de grandeur : un point de matière organique gagné représente environ 1 000 unités d’azote par hectare.
Cet azote vient de fixateurs libres, mais aussi éventuellement de légumineuses. L’azote atmosphérique constitue l’essentiel de l’air, mais il est très difficile à casser sous forme moléculaire ; seules certaines bactéries savent le faire dans les conditions naturelles du sol.
Cela montre, selon lui, tout l’intérêt de laisser agir la nature plutôt que de produire de l’azote minéral de manière industrielle.
La fertilité biologique
Enfin, la fertilité biologique est fondamentale. Si toute la chaîne alimentaire du sol n’était pas active, la matière organique apportée resterait simplement en surface sous forme de compost peu transformé. Si elle est ici aussi bien intégrée, c’est bien parce que la vie du sol fonctionne.
Une stratégie de construction du sol par apports de surface
Sur des sols peu épais, ces pratiques permettent donc de créer un sol extrêmement fertile. Cette fertilité repose sur un principe simple : importer massivement de la matière organique en surface, la laisser en surface, et laisser le sol fonctionner naturellement.
Il s’agit d’un apport humain important, qui n’existe pas tel quel dans la nature, mais qui permet de construire sans détruire. François Hirissou présente cela comme une orientation très intéressante à diffuser dans le monde agricole.
Augmenter fortement les taux de matière organique
Pour François Hirissou, des taux de matière organique de 2 ou 3 % ne sont pas suffisants. Il faut vraiment les augmenter, grâce à des apports massifs de carbone en surface.
Ces apports peuvent prendre différentes formes :
- fumier ;
- composts ;
- bois ;
- couverts végétaux très productifs, de type biomax ;
- autres matières organiques carbonées.
C’est à ce prix, selon lui, que l’on pourra réellement faire évoluer les modèles de production, réduire progressivement la dépendance aux intrants, et mettre en place des systèmes beaucoup plus adaptés au milieu.
Conclusion
Ce profil de sol montre concrètement comment un sol argilo-calcaire peu profond peut être profondément transformé par des apports massifs de matière organique laissés en surface.
Sous l’effet combiné des vers de terre, des racines, des bactéries, des champignons et de l’ensemble de la vie du sol, un horizon organo-minéral riche et fonctionnel se construit rapidement. Cette dynamique améliore à la fois :
- la structure du sol ;
- sa capacité à retenir l’eau ;
- sa fertilité chimique ;
- sa fertilité biologique ;
- sa résistance à l’érosion ;
- la résilience globale du système de culture.
Pour François Hirissou, ce type de pratique constitue une voie d’avenir pour une agriculture capable de produire tout en reconstruisant le sol.
