Relancer la fertilité des sols, Céline Colombier
En milieu urbain, l'histoire des sols est mouvementée mais passionnante !
Cette vidéo à été réalisé dans le cadre d'une journée de conférence organisée par l'Association Française d'Agriculture Urbaine Professionnelle (AFAUP), Ver de Terre Production, le Réseau Francilien des Agricultures Urbaines et l'Académie du Climat.
Présentation de Vers de terre production
Céline Colombier commence par présenter rapidement Vers de terre production, une entreprise engagée dans la transition agroécologique.
L’objectif de cette structure est de diffuser et rendre accessibles les pratiques agricoles durables, avec un axe fort sur l’agriculture de conservation des sols. Pour cela, plusieurs outils sont mobilisés :
- une chaîne YouTube d’environ 70 000 abonnés, suivie majoritairement par des agriculteurs ;
- des contenus longs, souvent très peu recoupés, mis en libre accès ;
- des formations ;
- de l’accompagnement.
Céline Colombier précise qu’elle intervient plus particulièrement sur le volet accompagnement, en agriculture durable et en agriculture de conservation des sols, spécifiquement pour le maraîchage, autour de techniques regroupées sous le nom de maraîchage sur sol vivant (MSV).
Dans son activité quotidienne, elle accompagne :
- des maraîchers qui souhaitent faire évoluer leurs pratiques, notamment vers :
- l’arrêt du travail du sol ;
- la nutrition carbonée des sols ;
- des communes qui veulent installer des maraîchers.
Objet de l’intervention
L’intervention porte sur la question suivante : comment reconstituer la fertilité biologique d’un sol pour arriver à une forme d’auto-fertilité ?
Pour répondre à cette question, Céline Colombier propose d’aborder trois points :
- d’où l’on part ;
- ce que l’on cherche à atteindre ;
- comment on peut y arriver.
Elle précise qu’elle ne revient pas ici sur toute leur vision agronomique des sols, faute de temps, et renvoie vers les contenus disponibles sur YouTube pour approfondir.
D’où part-on ? Évaluer le potentiel de fertilité du sol
Avant de chercher à restaurer la fertilité d’un sol, il faut d’abord en évaluer le potentiel. Cette évaluation repose sur plusieurs éléments :
- qu’est-ce qui pousse ;
- la texture du sol ;
- la structure du sol ;
- sa vulnérabilité ;
- son historique ;
- ce que l’on peut lire à travers les plantes bio-indicatrices.
Céline Colombier cite à ce sujet les travaux de Gérard Ducerf, bien connus pour l’interprétation agronomique de la flore spontanée.
Observer ce qui pousse
L’observation de la végétation permet déjà de lire un certain nombre d’informations sur le sol. Elle évoque aussi des ordres de grandeur concernant la production de biomasse. Selon les situations, notamment en cultures pérennes ou en prairie, on peut estimer la quantité de biomasse produite, biomasse qui pourrait ensuite être restituée au sol pour le nourrir.
Le repère important qu’elle donne est le suivant : dans de nombreuses situations, on tourne autour de 15 tonnes de biomasse produites, en poussant déjà assez loin les systèmes.
Ce chiffre sera important plus loin, lorsqu’il s’agira de le comparer aux besoins d’un sol autofertile.
La texture du sol
La texture est évaluée notamment par des tests à la main. Elle est fondamentale parce qu’elle conditionne les dynamiques de fertilité :
- les sols sableux sont plus drainants ;
- les sols argileux sont plus lourds, mais retiennent mieux la matière organique.
On ne travaille donc pas de la même manière selon que l’on se trouve sur un sable ou sur une argile.
La structure du sol
La structure correspond à la manière dont le sol s’organise. Céline Colombier distingue :
- une structure mécanique ;
- une structure biologique.
La structure mécanique est créée par les outils de travail du sol. Elle apporte temporairement de la porosité et de l’air, nécessaires à la vie du sol, mais elle reste peu durable. Si le sol n’est pas couvert et qu’il pleut, cette structure peut rapidement disparaître, faute de liants suffisants.
La structure biologique, elle, repose sur l’activité vivante du sol et présente davantage de durabilité.
Pour l’évaluer, elle mentionne des outils d’évaluation visuelle des sols, y compris une application mobile permettant de suivre l’évolution du sol au fil du temps.
La résistance à l’eau
Elle évoque également les tests de résistance à l’eau, par exemple le slake test : on place une motte dans l’eau pour observer si elle tient ou si elle se défait.
Ce test permet d’évaluer de manière très concrète la stabilité du sol :
- si la motte tient, le sol résiste mieux ;
- si elle se défait, le sol risque davantage de partir avec la pluie.
Elle invite à comparer, par exemple, une motte issue d’un sol forestier et une motte issue d’un champ voisin.
Vérifier par l’analyse
L’observation visuelle peut être complétée par des analyses de sol, si l’on en a les moyens. Parmi les éléments qu’elle invite à regarder en priorité :
- la texture ;
- le taux de matière organique ;
- le pH ;
- le rapport carbone/azote.
La matière organique est présentée comme centrale, car elle :
- structure le sol ;
- soutient la vie du sol ;
- influence le pH.
Selon Céline Colombier, plus on apporte de matière organique, plus le pH tend à se rapprocher de 7, ce qui correspond bien aux besoins de la plante.
Concernant les analyses, elle insiste sur un point méthodologique : les résultats peuvent varier selon :
- le moment de prélèvement ;
- la saison ;
- le laboratoire.
Elle recommande donc, pour suivre une évolution, de toujours travailler avec le même laboratoire.
Où veut-on aller ? Un sol durable
L’objectif visé est un sol durable. Cette durabilité repose sur deux dimensions :
- la résilience ;
- la résistance.
Résilience et résistance
La résilience, c’est la capacité du sol à se régénérer lorsqu’il a été abîmé.
La résistance, c’est sa capacité à tenir face à un stress, par exemple :
- la compaction ;
- l’érosion.
Pour restaurer cette durabilité, il faut :
- une vie du sol active ;
- une structure satisfaisante.
Assurer le gîte et le couvert
Pour avoir une vie du sol active, Céline Colombier résume la stratégie par une formule simple : assurer le gîte et le couvert.
Cela signifie :
- ne pas trop perturber le sol ;
- le nourrir.
Le sol est constitué de chaînes carbonées. À force de le perturber ou de le travailler, on détruit sa structure et on obtient une simple structure mécanique, peu stable, qui disparaît rapidement sous l’effet des pluies.
Par ailleurs, la vie du sol est extrêmement abondante. Dans un gramme de sol vivent de très nombreux organismes. Tous ces organismes doivent être nourris, et leur nourriture principale est le carbone.
La ration du sol et l’auto-fertilité
En se basant sur les rations observées dans une prairie fonctionnant en auto-fertilité, Céline Colombier indique qu’un sol autofertile doit recevoir environ :
20 tonnes de matière sèche par hectare et par an
Ce chiffre est à mettre en regard avec les 15 tonnes de biomasse évoquées plus tôt. Cela signifie que la végétation produite sur place peut être presque suffisante pour nourrir le sol, mais qu’on est souvent encore un peu juste.
Elle insiste toutefois sur une nuance importante : ici, il ne s’agit pas seulement de maintenir une fertilité existante, mais souvent de reconstruire une fertilité dégradée. Dans ce cas, il faut sortir de cet ordre de grandeur et raisonner différemment.
Pourquoi ne pas simplement laisser faire la nature ?
Une question fréquente est : pourquoi ne pas laisser faire la nature ?
La réponse de Céline Colombier est simple : parce que c’est long. Très long même.
On peut choisir de laisser faire, sans budget, si cela correspond à son objectif. Mais on peut aussi décider d’accélérer les processus en investissant dans des apports, si cela est cohérent avec le projet.
Le rôle du ratio matière organique / argile
Pour qu’un sol résiste à des stress comme la compaction ou l’érosion, la question de la texture est essentielle. En fonction du taux d’argile, il faut plus ou moins de matière organique pour assurer une structure fonctionnelle.
Céline Colombier cite ici les travaux du scientifique suisse Pascal Boivin, qui a étudié les relations entre :
- les rendements ;
- le taux de matière organique ;
- la texture des sols.
De ces travaux, elle retient le ratio matière organique / argile, avec trois seuils repères :
- 12 ;
- 17 ;
- 24.
Selon elle :
- en dessous de 12, le sol a du mal à assurer sa structure ;
- au-dessus de 24, on a un sol qui s’en sort bien face aux stress.
Cela s’explique notamment par le fonctionnement du complexe argilo-humique.
Elle précise toutefois que ce ratio ne s’applique pas aux sols sableux. Quand il y a beaucoup de sable et peu d’argile, ce ratio perd sa pertinence, même si la matière organique reste indispensable au bon fonctionnement du sol.
Le cas des sols sableux
Pour les sols sableux, Céline Colombier cite les travaux de Olivier Husson, qui propose des seuils à partir desquels le sol commence à atteindre :
- une forme d’auto-fertilité ;
- une structure satisfaisante.
Elle donne comme ordre de grandeur :
- autour de 3 % de matière organique pour commencer à atteindre ce fonctionnement ;
- davantage ensuite selon les situations.
Elle rappelle qu’aujourd’hui, dans les sols agricoles français, on est souvent plutôt autour de :
- 1,5 % à 2 % de matière organique.
Elle critique d’ailleurs le fait que certaines analyses considèrent 2,5 % comme une « super teneur », ce qui n’est pas son point de vue.
À l’inverse, certains maraîchers accompagnés sont montés autour de 7 à 8 % de matière organique grâce à des apports massifs. Mais elle précise bien que l’objectif n’est pas de monter « le plus haut possible » : la bonne question est plutôt de savoir de quel niveau minimal on a besoin.
Comment remonter le taux de matière organique ?
Céline Colombier compare différentes stratégies d’augmentation de la matière organique.
En grandes cultures et en semis direct sous couvert végétal
En semis direct sous couvert végétal (SDCV), certaines études montrent qu’en rendant les pailles et en diminuant le travail du sol, on peut gagner environ :
0,1 point de matière organique par an
C’est positif, mais relativement lent.
Avec des prairies permanentes
La mise en place de prairies permanentes permet d’aller plus vite, avec des gains pouvant atteindre :
0,3 point de matière organique par an, voire davantage si la prairie est très bien conduite.
Cela suppose notamment :
- une bonne gestion du pâturage ;
- de faire pousser un maximum d’herbe ;
- éventuellement d’arroser pour stimuler la production.
Avec des stratégies d’intrants massifs
Les stratégies qu’elle appelle d’intrants massifs peuvent permettre, dans certains cas, de reprendre jusqu’à :
3 % de matière organique en un an à un an et demi
Elle précise que c’est une stratégie intense, mais réalisable.
Encore une fois, tout dépend :
- du point de départ ;
- des objectifs ;
- du budget ;
- du projet.
Combien faut-il apporter ?
Pour expliquer les ordres de grandeur, elle propose un raisonnement de calcul.
Si l’on veut ajouter 1 % de matière organique sur les 30 premiers centimètres du sol, il faut raisonner sur la masse de terre concernée, puis convertir l’humus visé en matière organique brute en tenant compte du coefficient de minéralisation primaire (K1).
Par exemple, avec du broyat de déchets verts, elle prend un coefficient d’environ 50 %, ce qui signifie qu’au bout d’un certain temps, environ la moitié de la matière apportée reste sous forme d’humus.
Son ordre de grandeur concret est le suivant :
Pour ajouter 1 % de matière organique sur 30 cm, il faut environ 40 tonnes d’humus, soit 80 tonnes de matière sèche avec un K1 de 50 %, ce qui correspond à environ 5 cm de broyat de déchets verts très carboné.
Si l’on raisonne avec de la paille, les volumes deviennent beaucoup plus importants : on arrive à environ 3 mètres de paille.
Quelles matières utiliser ?
Le choix de la matière dépend de l’objectif poursuivi.
Si l’objectif est de remonter fortement la matière organique
Dans ce cas, on va plutôt chercher des matières :
- très carbonées ;
- avec un bon potentiel d’humification ;
- contenant beaucoup de matière sèche.
Si l’objectif est surtout de nourrir la plante
On s’orientera davantage vers des matières :
- plus azotées ;
- plus rapidement disponibles.
Pour raisonner cela, Céline Colombier évoque notamment :
- le rapport carbone/azote ;
- l’ISB (indice de stabilité biologique), pour ceux qui connaissent.
Les limites et points de vigilance
Les apports massifs ne sont pas sans conséquences. Céline Colombier mentionne plusieurs points de vigilance.
La faim d’azote
Si l’on apporte beaucoup de matières carbonées et qu’on les intègre en profondeur, on risque une faim d’azote.
Elle ne présente pas cela comme une fatalité, mais comme un phénomène qu’il faut :
- connaître ;
- accepter ou compenser.
La logistique
Apporter 400 tonnes par hectare représente un volume énorme. Il faut donc se poser des questions très concrètes :
- comment amener ces matières ?
- à quelle saison intervenir ?
- avec quels engins ?
- quel impact sur le tassement et les ornières ?
La reconstruction de la structure
Après apport, il faut aussi penser à la façon de recréer ou stabiliser la structure, par exemple avec des racines et des couverts végétaux.
Cela amène d’autres questions :
- quel couvert peut pousser ?
- comment gère-t-on une éventuelle faim d’azote ?
- quand faire l’apport par rapport à la mise en place d’une serre ou d’un autre aménagement ?
- où se fournir en matière ?
- quel sera le coût ?
Au final, la stratégie retenue dépend toujours du projet. En agriculture urbaine notamment, plusieurs cas de figure existent :
- culture en bacs ;
- culture hors-sol ;
- sols peu dégradés ;
- possibilité de passer par quelques années de prairie bien conduite ;
- stratégie mixte avec petits apports progressifs en surface.
Les matières jugées les plus intéressantes
Parmi les matières utilisées, Céline Colombier indique que la solution qu’ils ont trouvée aujourd’hui la plus intéressante est de travailler avec des broyats de déchets verts frais.
Ce choix s’explique par plusieurs raisons :
- ils présentent des rapports carbone/azote plus bas que du BRF très ligneux ;
- ce sont des mélanges de matières ;
- ils limitent la faim d’azote ;
- ils peuvent permettre de nourrir à la fois le sol et la plante.
Selon les cas, ces matières peuvent être :
- laissées en surface ;
- ou incorporées.
Là encore, c’est une question de compromis entre :
- le gain de temps à court terme ;
- et le gain de temps à long terme.
Si l’on veut démarrer rapidement une production après un apport très carboné, il faudra souvent équilibrer avec davantage d’azote. Si l’on cherche plutôt à reconstruire durablement le stock d’humus du sol, il faudra accepter un temps de transition, qui peut mobiliser plusieurs mois.
Exemple de remise en fertilité : Le Talus à Marseille
Céline Colombier termine par un exemple concret de remise en fertilité mené à Marseille avec l’association Le Talus.
Le contexte de départ était très dégradé :
- ancien chantier d’autoroute ;
- ancien chantier de construction ;
- présence de béton ;
- besoin de terrassement.
Les grosses fractions ont d’abord été retirées. Ensuite, de la matière a été apportée. Elle indique qu’il y a eu au départ une mauvaise compréhension sur les quantités, ce qui a conduit à apporter deux fois plus de matière que prévu. Mais cela ne s’est finalement pas révélé bloquant.
Des buttes ont été formées et le site est devenu productif. Plusieurs années après, le projet fonctionne bien.
Cet exemple sert à montrer que des stratégies d’intrants massifs sont réellement possibles et peuvent être maîtrisées.
Questions ouvertes selon les objectifs
Pour Céline Colombier, le choix de la stratégie dépend des objectifs visés. Il faut se demander si l’on cherche à :
- produire rapidement ;
- stocker du carbone dans le sol ;
- aller vite vers la durabilité ;
- diluer certains polluants ;
- reconstruire totalement un sol ;
- ou simplement améliorer progressivement son fonctionnement.
Vers la construction de sols organiques
Enfin, elle ouvre sur un autre champ de travail actuel : la construction de sols à partir de matière organique, notamment avec des producteurs de tomates sous serre.
Dans ces systèmes, on travaille parfois sur des substrats constitués uniquement de matière organique. La grande question devient alors :
comment atteindre une forme d’auto-fertilité dans ce type de sol ?
Les pistes actuellement explorées portent notamment sur :
- des cultures sous couvert permanent ;
- la restitution des résidus de culture.
Elle cite à ce sujet un laboratoire d’expérimentation, les Serres de Marcel, en Normandie, qui travaille sur ces questions depuis deux ans et dont les expérimentations peuvent aussi être suivies sur YouTube.
Conclusion
L’intervention de Céline Colombier montre que la relance de la fertilité des sols repose sur quelques idées fortes :
- observer précisément le sol et son état initial ;
- comprendre les liens entre texture, structure, matière organique et vie du sol ;
- nourrir le sol en carbone ;
- ne pas perturber inutilement sa structure ;
- ajuster les stratégies aux objectifs réels du projet.
Elle insiste aussi sur le fait qu’il n’existe pas une seule méthode universelle. Entre régénération lente par les couverts ou la prairie, et reconstruction rapide par apports massifs, le bon choix dépend toujours :
- du niveau de dégradation initial ;
- du temps disponible ;
- du budget ;
- et du projet de production.
