Les apports carbonés en MSV, avec Pierre Besse
Cette semaine, nous vous proposons la rediffusion des Rencontres Maraîchage Sol Vivant de janvier dernier !
Voir aussi Intégration de la flore spontanée aux couverts végétaux en maraîchage
Introduction
Dans cette intervention, Pierre Besse présente deux expériences de reprise de terrain et de démarrage en maraîchage, afin d’interroger la question des « apports carbonés » en maraîchage sur sol vivant.
Dès le départ, il nuance l’expression. Selon lui, dire qu’une matière organique est « riche en carbone » n’a pas beaucoup de sens, puisque toutes les matières organiques contiennent du carbone. En revanche, il est pertinent de parler de matières plus ou moins riches en azote, ou plus ou moins riches en autres nutriments. Malgré cette réserve, il conserve ici la thématique du carbone pour analyser ce qui se passe dans le sol après différents types d’apports.
L’objectif de la présentation est de comparer deux modalités :
- une modalité avec apport massif de broyat de bois ;
- une modalité sans apport initial, avec simple occultation et cultures successives.
Il précise qu’il a pratiqué bien d’autres modalités au fil du temps, mais qu’il se concentre ici sur ces deux expériences pour essayer d’en tirer quelques enseignements.
Contexte de l’intervention
Pierre Besse se présente comme maraîcher dans la région toulousaine. Il explique avoir commencé son parcours avec le désir d’explorer le potentiel des hypothèses de base de l’agriculture biologique, de la permaculture, et de l’agriculture naturelle inspirée notamment par Fukuoka.
Il indique avoir démarré en 1999. Son approche est marquée par l’expérimentation de terrain, avec une forte attention portée à la biologie du sol, aux matières organiques et aux dynamiques de fertilité.
Première expérience : un apport massif de broyat de bois
Mise en place
La première expérience débute il y a une vingtaine d’années, sur le terrain où il travaille encore. Elle commence par un dépôt massif de broyat de bois sur une surface totale de 1 500 m², en deux tas ou deux zones distinctes, livrés gratuitement par une grosse entreprise d’élagage toulousaine.
Le matériau correspond à un broyat de branches, essentiellement issu de chantiers de bord de route et de parcs de la région toulousaine, souvent à la suite d’élagages sévères.
L’épaisseur moyenne du dépôt est d’environ un mètre, ce qui représente une masse considérable.
Intention de départ
L’idée initiale est simple : constituer un stock d’humus et de compost pour très longtemps, presque « pour la fin de carrière », afin de ne plus avoir à aller chercher du compost les années suivantes.
Mais les quantités livrées sont telles qu’il devient impossible de manipuler tout cela à la main. À l’époque, Pierre Besse ne dispose pas de tracteur, seulement d’un motoculteur. Le broyat est donc laissé en place, sans être repris ni déplacé, et il évolue sur place.
Évolution naturelle du tas
Au bout de cinq ans, le broyat a perdu environ la moitié de son volume. Des herbes spontanées commencent à y pousser. Parmi elles, trois pieds de courges semés naturellement ou arrivés par hasard se développent de manière spectaculaire, dans un contexte où il n’y a pratiquement pas d’autre végétation autour.
En mai 2004, soit environ cinq ans après le dépôt, Pierre Besse décide d’aller chercher des graines de potimarron et de butternut pour les semer directement dans ce broyat en décomposition. Il gratte légèrement la surface, enlève les plaquettes lessivées ou tassées, et sème dans le milieu intermédiaire constitué :
- d’un peu d’humus,
- de nombreuses plaquettes en cours de décomposition.
Le résultat cultural est très bon, avec de belles récoltes de courges.
Passage au maraîchage sur ce support
Face à ce succès, il décide de poursuivre l’expérience. Le site est cultivé en continu pendant une dizaine d’années, et même encore au-delà. Au bout d’une quinzaine d’années, le broyat initial a pratiquement disparu visuellement : le niveau est revenu à celui du sol initial.
Pendant toute cette période, le jardin fonctionne sur ce qui est en réalité un « sursol » constitué de compost de broyat de bois pur, lentement transformé sur place.
Aspect du sol après une dizaine d’années
Vers 2014, le site présente :
- des planches de culture,
- certaines paillées au gazon,
- d’autres conduites en sol nu et sarclées à la main, par exemple pour les carottes,
- des cultures comme les betteraves ou le céleri.
Le sol obtenu est décrit comme :
- noir,
- friable,
- bien structuré.
Le profil montre approximativement :
- une couche de 20 cm de terre très meuble et très noire ;
- en dessous, la terre ocre des limons sableux d’origine, issue d’alluvions de l’Ariège.
Selon les analyses, la couche supérieure atteint autour de 6 à 7 % de matière organique, tandis que le sol d’origine se situait plutôt autour de 2 à 3 %.
Pour Pierre Besse, du point de vue structural, le résultat est excellent.
Deuxième expérience : reprise de prairie sans apport initial
Mise en place par occultation
La seconde expérience est plus récente. Elle commence en 2015. Sur environ 400 m² de prairie, une bâche est posée directement sur le sol. Cette bâche est maintenue :
- en partie avec des agrafes,
- en partie avec des produits de broyage ou divers poids, pour éviter qu’elle ne soit soulevée par le vent.
L’objectif est de reprendre le terrain sans travail du sol ni apport initial de matière organique.
Deux premières saisons de culture
Sur cette prairie bâchée, deux saisons de courges sont conduites successivement. La bâche est posée autour du 20 ou 25 avril, et les courges sont plantées quelques jours après dans les trous de plantation.
Les résultats sont bons. Ensuite, une troisième saison est réalisée avec des tomates, toujours sans apport. La bâche a simplement été posée sur la prairie, sans autre intervention majeure.
Pierre Besse souligne qu’après trois saisons successives, le système a donc produit sans apport organique extérieur.
Mise en place d’un couvert hivernal
Après ces trois saisons, la bâche est retirée. Le sol réapparaît : c’est un limon sableux clair, le sol d’origine. Un léger travail manuel permet de semer un couvert hivernal dans de petits sillons parallèles.
Le couvert utilisé de manière récurrente est constitué de :
Le radis est semé aussi tôt que possible, puis la féverole est ajoutée au cours du mois d’octobre. Ce choix est aussi lié au fait que la ferme fonctionne en travail manuel, sans machines à moteur, à l’exception des pompes d’irrigation, depuis plus de dix ans.
Difficultés du couvert
Malgré une apparence parfois correcte à l’automne, le couvert pousse mal. Au printemps suivant, il présente une biomasse très inférieure à son potentiel, de l’ordre du tiers ou du quart de ce qu’il devrait produire.
Sous le couvert, on observe beaucoup d’adventices :
- graminées,
- diverses dicotylédones,
- notamment des rumex en assez grand nombre.
Le projet initial était de rouler ou écraser ce couvert puis de planter des courges. Mais, face à sa faiblesse, Pierre Besse choisit finalement de remettre la bâche pour une quatrième saison sans apport.
Quatrième saison sans apport
La quatrième année, des pastèques et des courges sont cultivées. Elles démarrent bien et produisent correctement. Il y a donc encore une récolte satisfaisante sans apport de matière organique.
À la fin de cette quatrième saison, la bâche est retirée et un nouveau couvert est semé, toujours sur le même principe. Là encore, le couvert semble d’abord joli, mais en février il jaunit sur une partie importante de la parcelle et souffre visiblement.
Pierre Besse s’interroge sur les causes :
- déficit en azote ;
- asphyxie racinaire ;
- excès d’eau hivernal.
Il rappelle que l’hiver 2017-2018 a été extrêmement humide, avec 158 mm en janvier, sur un sol sain mais sensible à l’excès d’eau, car il s’agit d’une alluvion sablo-limoneuse reposant sur une nappe relativement proche et un sous-sol peu perméable.
Premier apport de matière organique dans la seconde expérience
Apport de gazon tondu
Au printemps suivant, le couvert est jugé trop maigre pour suffire. Il est donc conservé, mais complété par un apport de tonte de gazon, transportée à la brouette.
Pierre Besse précise que, depuis une quinzaine d’années, la ferme reçoit chaque année, de mars à septembre, des quantités assez importantes de tonte de gazon livrées gratuitement par le jardinier-paysagiste du village. Cette tonte constitue la base des paillages utilisés sur la ferme.
Pour la première fois dans cette seconde expérience, il y a donc un apport de matière organique, sous la forme d’une couche d’environ 10 cm de gazon tondu, disposée en essayant d’épargner les radis et féveroles les mieux développés afin qu’ils puissent continuer à jouer le rôle de couvert.
Reprise de la production
Fin mars, le couvert reste modeste mais la présence de gazon améliore la situation. Début mai, le couvert est écrasé puis les plantations commencent :
- tomates sur l’essentiel de la planche ;
- un rang de courges sur un côté.
Comme le couvert est trop peu développé, il faut encore compléter avec du gazon sur le rang pour assurer un démarrage confortable des cultures.
Pierre Besse précise aussi qu’il a fallu effectuer un ou deux passages manuels de désherbage, sans compter l’arrachage manuel de nombreux pieds de rumex sur la parcelle.
Les résultats sont toutefois bons :
- très bonne récolte de courges ;
- très bonne récolte de tomates en 2019.
Un nouveau couvert de radis d’hiver et de féverole est ensuite remis en place pour la saison suivante.
Comparaison des profils de sol
Pierre Besse oppose les profils observés dans les deux expériences.
Profil avec apport massif de broyat
Le profil montre une transformation très nette du sol :
- couche supérieure noire ;
- structure meuble ;
- enrichissement important en matière organique ;
- contraste visuel marqué avec le limon sableux ocre d’origine.
Profil sans apport initial
Dans la seconde expérience, le profil reste beaucoup plus proche du sol de prairie d’origine. On observe tout de même des traces sombres correspondant à un humus jeune, que Pierre Besse attribue probablement à l’intégration des résidus de tonte de gazon apportés au printemps.
La différence entre les deux trajectoires est jugée très nette.
Tentative d’interprétation de la première expérience
Hypothèses de calcul
Pierre Besse a essayé d’estimer les quantités de carbone et d’azote mises en jeu lors de la transformation du broyat de bois.
Il s’appuie sur plusieurs hypothèses :
- le sol initial contient 3 % de matière organique en surface, d’après une analyse ;
- en profondeur, il retient 2 % par extrapolation ;
- l’apport initial correspond à environ 200 kg de matière sèche par mètre cube, soit environ 300 kg de matière brute, avec un taux d’humidité d’une trentaine de pourcents ;
- le rapport C/N du broyat de bois est supposé très élevé, probablement bien au-delà de 100 ;
- au bout de cinq ans, une partie importante du carbone initial a déjà été perdue ;
- au bout d’environ dix ans, quand le broyat est totalement transformé et qu’il ne reste plus de plaquettes reconnaissables, le rapport C/N du compost final est de l’ordre de 10, ce qui correspond à la littérature ;
- à ce stade, il estime qu’environ les deux tiers du carbone initial se sont volatilisés sous forme respirée, et qu’environ un tiers reste dans le sol.
Il dispose également d’une analyse de sol à 17 ans montrant environ 6,5 % de matière organique.
Enseignement principal
Le graphique qu’il a construit à partir de ces hypothèses montre l’ampleur extraordinaire des quantités de carbone et d’azote mobilisées par un apport aussi massif.
Même avec des incertitudes sur les chiffres exacts, l’idée générale est claire : un dépôt d’un mètre de broyat représente des masses énormes de matière. Ce type d’apport change totalement l’échelle des flux de carbone et d’azote dans le système.
Pierre Besse insiste sur le fait que les quantités d’azote mises en jeu dans un tel processus n’ont rien à voir avec les besoins annuels d’une culture maraîchère classique. Les cultures exportent des quantités relativement modestes comparées à celles mobilisées dans la transformation biologique d’un tel volume de matière organique.
Discussion sur l’épuisement des sols et les exportations
Pierre Besse ouvre ensuite une parenthèse sur la théorie de l’épuisement des sols par exportation de nutriments dans les récoltes.
Il présente un ancien calcul comparant les réserves de magnésium, calcium et potassium dans différents types de sols :
Il compare ces réserves aux quantités exportées par des récoltes de blé et de paille.
Conclusion de ce calcul
Même dans les cas les plus défavorables, les réserves minérales du sol correspondent souvent à des dizaines, voire des centaines d’années d’exportation.
Le cas le plus critique évoqué est celui du calcium sur sol ferrallitique tropical, où la réserve peut être de l’ordre de 33 ans dans l’horizon considéré. Dans les climats tempérés, les durées sont souvent bien supérieures, allant de quelques décennies à plusieurs siècles.
La conclusion qu’il en tire est la suivante : si un sol « s’épuise » en trois ans ou en trente ans, ce n’est probablement pas d’abord parce que les récoltes exportent tous les nutriments du système, mais parce que le fonctionnement biologique qui rend ces nutriments disponibles s’effondre.
Selon lui, les nutriments sont majoritairement présents dans des minéraux peu solubles. Pour qu’ils deviennent accessibles aux plantes, il faut une activité biologique capable d’aller les chercher. Et pour nourrir cette biologie, il faut du carbone.
Gestion pratique du système sur la ferme
Pierre Besse rappelle que sa ferme fonctionne en conduite manuelle :
- sans machines à moteur pour le travail du sol ;
- avec seulement les pompes pour l’arrosage.
Les matières organiques utilisées viennent largement d’opportunités locales, en particulier :
- broyat de bois livré gratuitement dans certaines situations ;
- tontes de gazon livrées régulièrement par un paysagiste du village.
Il insiste sur le caractère très concret et contextuel de ses choix : il ne s’agit pas de proposer une recette universelle, mais de décrire ce qui a été observé dans ses conditions.
Exemple d’occultation longue sur ancien dépôt de broyat
Vers la fin de l’intervention, Pierre Besse évoque aussi un autre cas de culture sous bâche sur une ancienne zone de broyat aujourd’hui largement minéralisé.
La bâche, de récupération, est posée de manière durable sur une petite surface. Le système fonctionne sur plusieurs années de suite, avec des courges notamment, sans baisse marquée de rendement, hors accidents particuliers comme la grêle.
Dans cette situation, il note que le sol est désormais fortement occupé par les racines des platanes voisins, ce qui montre aussi la capacité de cohabitation et de compétition dans ce type d’environnement.
Là encore, il insiste sur le fait qu’il ne prétend pas que ce soit transposable partout, en particulier sous serre, où il dit se méfier davantage des généralisations.
Quelques repères technico-économiques sur des fermes en maraîchage sur sol vivant
En conclusion, Pierre Besse évoque rapidement un travail en cours avec plusieurs collègues maraîchers, portant sur des fermes proches du maraîchage sur sol vivant, souvent en conduite manuelle ou avec très peu de mécanisation.
Les données portent sur :
- le nombre de postes de travail ;
- les niveaux d’investissement ;
- les revenus par actif ;
- les productivités au mètre carré.
Les fermes citées incluent notamment :
- sa propre ferme ;
- celle de Mathieu ;
- Bernard ;
- Patrick Vidal ;
- Gwen ;
- Sylvain Couderc ;
- Stéphane Campeau.
Il précise que ces chiffres sont encore en cours de validation, mais qu’ils montrent déjà une grande diversité de situations, avec :
- des investissements parfois très faibles ;
- des niveaux de revenu variables ;
- des productivités de plusieurs kilos par mètre carré.
Cette ouverture finale vise à replacer les discussions agronomiques sur les apports organiques dans une réalité de fermes, de travail et de viabilité.
Conclusion
L’intervention met en évidence deux trajectoires très différentes de reprise de terrain en maraîchage :
- avec apport massif de broyat de bois, on observe une transformation profonde, rapide et durable du profil de sol, avec un enrichissement marqué en matière organique et une forte capacité de production ;
- sans apport initial, même si plusieurs récoltes sont possibles grâce à l’occultation, la dynamique du sol semble moins puissante, les couverts peinent davantage, et un apport organique finit par redevenir nécessaire pour relancer le système.
La thèse générale de Pierre Besse est que la question centrale n’est pas seulement celle des nutriments exportés ou restitués, mais celle du fonctionnement biologique du sol. Pour maintenir ce fonctionnement, et donc la capacité du sol à rendre les nutriments disponibles, l’alimentation carbonée de la vie du sol joue un rôle déterminant.
