Premiers pas vers une agriculture alternative et innovante

Introduction

Pour démarrer, et avant de rentrer dans le vif du sujet, définissons ensemble ce que veut dire "agriculture alternative et innovante" et proposons des exemples en remplissant le pad (document partagé) ci-contre :

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Parcourez les différents sujets en cliquant ci-dessous et terminez par les activités ! Bonne formation !

La permaculture

Il s'agit d'un concept de système agricole développé dans les années 1970 par les australiens Bill Mollison et David Holmgrem. S'appuyant sur les principes de l'écologie et du design, la permaculture vise à créer des systèmes agricoles autogérés, productifs et énergétiquement efficace.
Aujourd'hui, elle s'applique à toutes les sphères des activités humaines.

Mooc Conception en permaculture : https://colibris-universite.org/formation/mooc-conception-en-permaculture ; Colibri-Université
Au centre de la permaculture, il y a trois principes fondamentaux, ce que l'on appelle les éthiques. Ils forment le socle de la conception permaculturelle. On les retrouve dans la plupart des sociétés traditionnelles.
Les éthiques sont des mécanismes issus d'une évolution culturelle, qui tempèrent nos égoïsmes instinctifs et nous permettent de mieux comprendre les conséquences bonnes ou mauvaises de nos actes. Plus l'humanité sera puissante, et plus l'éthique sera primordiale pour assurer notre survie biologique et culturelle à long terme.
Les éthiques de la permaculture ont été inspirées de travaux de recherche sur les bases éthiques des communautés, retenant les leçons de peuples qui ont réussi à vivre en équilibre avec leur environnement beaucoup plus longtemps que les civilisations récentes. Ceci ne veut pas dire qu'il faut oublier les grands enseignements de l'époque moderne, mais que pour réussir la transition vers un avenir durable, il nous faudra prendre en compte des valeurs et des concepts qui sont en dehors des normes culturelles actuelles.

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Les 12 principes permaculturels sont des outils conceptuels qui, lorsqu'on les utilise conjointement, permettent de réinventer notre environnement et notre comportement de façon créative dans un monde de descente énergétique et de ressources en déclin.
Ces principes se veulent universels, mais les méthodes employées pour les mettre en œuvre seront très différentes selon les régions et les situations. On peut appliquer ces principes pour réorganiser ses structures familiales, économiques, sociales ou politiques, comme illustré dans le diagramme de la fleur permaculturelle.
Les bases éthiques de la permaculture (centre du diagramme) servent de guide pour mettre en œuvre les outils de conception, afin de s'assurer qu'ils sont utilisés à bon escient.
On peut envisager chaque principe comme une porte ouverte sur l'approche de pensée systémique et holistique, chacun offrant une perspective différente qu'on peut interpréter à plusieurs niveaux de profondeur et de mise en œuvre.

Prendre soin de la terre

Nos forêts et nos rivières sont les poumons et les veines de notre planète, qui aident la Terre à vivre et à respirer, et qui accueillent une grande diversité de formes de vie. Chaque espèce a une valeur intrinsèque, et doit être respectée pour les fonctions qu'elle remplit - même quand on ne sait pas voir en quoi elles sont utiles à nos besoins.
En réduisant notre consommation d'objets, nous réduisons notre impact sur l'environnement, ce qui est la meilleure façon de nous soucier de toutes les formes de vie.

Prendre soin de l'humain

En reconnaissant que la sagesse est à chercher au sein du groupe, nous pouvons travailler avec les autres afin d'aboutir aux meilleurs résultats pour tous les participants.
L'approche de la permaculture est de se pencher d'abord sur le côté positif des opportunités qui s'offrent à nous plutôt que sur les difficultés et les obstacles, même dans les situations les plus décourageantes.

Partager équitablement

La croissance de notre consommation et l'extinction accélérée des espèces montre à quel point le modèle de croissance continue est impossible. Il faut parfois prendre des décisions difficiles et considérer que ce qu'on a est suffisant.
Il faut se concentrer sur les efforts de sobriété qu'il convient de faire à son niveau plutôt que se demander ce que les autres devraient faire. Si on peut trouver le bon équilibre dans sa vie, les autres peuvent s'en inspirer pour trouver leur propre équilibre.

1. Observer et interagir

En prenant le temps de s'impliquer avec la nature, il est possible de concevoir des solutions adaptées à chaque situation.

Icône & Proverbe

L'icône représente une personne en train de devenir un arbre. Quand on observe la nature, c'est important d'adopter des points de vue différents afin de comprendre ce qui se passe dans les différents éléments du système. Le proverbe "La beauté est dans les yeux de celui qui regarde" nous rappelle que c'est nous qui projetons nos valeurs sur ce que nous observons, alors que dans la nature il n'y a ni bien ni mal, seulement des différences.

2. Collecter et stocker de l'énergie

En développant des systèmes qui collectent les ressources pendant les périodes d'abondance, nous pouvons en profiter pendant les pénuries

Icône & Proverbe

L'icône représente de l'énergie qu'on stocke dans un contenant pour l'utiliser plus tard, tandis que le proverbe "Faites les foins tant qu'il fait beau" nous rappelle que le temps nous est compté pour faire des provisions d'énergie.

3. Créer une production

Il faut chercher à obtenir des résultats vraiment utiles à chaque étape du travail entrepris.

Icône & Proverbe

L'icône du légume avec une partie grignotée nous montre qu'il y a toujours un peu de compétition quand on veut obtenir un rendement, tandis que le proverbe "On ne peut pas travailler l'estomac vide" nous rappelle qu'il nous faut des résultats immédiats pour vivre.

Pour mieux comprendre

Certaines forêts collectives sont gérées de façon à encourager la croissance de grands arbres sélectionnés tandis qu'on éclaircit les arbres plus petits et rabougris.
Lors de l'éclaircissement l'écorce des arbres est laissée sur place afin de retourner les précieux nutriments à la source, et les piquets pourront être vendus un peu plus cher.
Après la coupe des taillis, les souches sont recoupées proprement de façon que l'écorce puisse cicatriser la blessure, ce qui permettra un jour de récolter de grosses billes de qualité pour du bois d'œuvre.
Cette gestion soutenable sur le long-terme offre des résultats immédiats sous forme de bois pour le feu, de piquets ou de poteaux, tout en accroissant la valeur écologique et le capital boisé de cette terre collective.

4. Appliquer l'auto-régulation et accepter la rétroaction

En dissuadant les activités néfastes, on assure que les systèmes pourront continuer de fonctionner correctement

Icône & Proverbe

Le symbole de la Terre entière fournit l'exemple le plus vaste possible d'un organisme auto-régulé, sujet à des mécanismes de rétroaction, tels que le changement climatique. Le proverbe "Les fautes des pères rejailliront sur les enfants jusqu'à la septième génération" nous rappelle que les effets des rétroactions négatives peuvent mettre longtemps à se faire sentir.

Pour mieux comprendre

Les îles des indiens Uros, sur le Lac Titicaca, au Pérou, sont faites de roseaux qui flottent sur l'eau. Ces roseaux totora qui poussent dans le lac sont ajoutés en permanence par-dessus les îles pour compenser ceux qui pourrissent par en-dessous. Les roseaux ont bien d'autres utilités. Il servent de nourriture ; ils fournissent des matériaux de construction pour les maisons et les bateaux ; ils ont des propriétés médicinales et ils servent de bois de cuisson.
Par le passé, les rejets de nutriments résultant de l'activité humaine étaient recyclés par la croissance des roseaux. L'augmentation de la population riveraine à cause du tourisme a rompu cet équilibre, et le lac qui fournit l'eau potable et une grande partie des ressources alimentaires de la région est maintenant contaminé.

5. Utiliser et valoriser les services et les ressources renouvelables

En utilisant au mieux l'abondance des ressources naturelles, on peut atténuer notre comportement de consommation et notre dépendance vis-à-vis des ressources non-renouvelables

Icône & Proverbe

Le cheval représente à la fois une ressource renouvelable (on peut le consommer) et un service renouvelable pour le transport, le labour ou le débardage (ce service ne consomme pas la ressource). Le proverbe "Laissons faire la nature" nous rappelle que contrôler la nature en surexploitant ses ressources et en utilisant la haute technologie est non seulement dispendieux mais peut aussi avoir un impact négatif sur notre environnement.

Pour mieux comprendre

Gustavo Ramirez, co-fondateur de l'écovillage Gaia en Argentine, fait la démonstration d'un four solaire qui, lorsqu'il est correctement orienté, peut chauffer l'eau ou cuire le contenu d'une cocotte en y concentrant les rayons du soleil. Il a fallu des ressources pour fabriquer le four solaire, mais il en faut très peu pour le faire fonctionner, simplement l'effort pour le déplacer et pour l'entretenir.
Le bâtiment à l'arrière-plan est construit en torchis fait de terre, de paille, de sable et d'eau, sur une dalle ciment recouverte d'une chape en terre battue. Le toit est fait d'une charpente en eucalyptus et bambou recouverte de chaume. Dans leur grande majorité, les matériaux utilisés pour la construction de la maison sont issus de ressources naturelles locales.

6. Ne pas produire de déchets

En utilisant et en valorisant toutes les ressources disponibles, rien n'est jamais jeté.

7. Partir des structures d'ensemble pour arriver aux détails

En prenant du recul, on peut observer des structures dans la nature et dans la société. Ces structures formeront l'ossature de notre conception, que nous remplirons au fur et à mesure avec les détails.

Icône & Proverbe

Chaque toile d'araignée est unique selon sa situation, et pourtant son motif rayonnant et spiralé est universel. Le proverbe "C'est l'arbre qui cache la forêt" nous rappelle que quand on se focalise sur les détails, on perd la vision d'ensemble.

Pour mieux comprendre

Certaines régions du Maroc sont arides, mais les plaines inondable retiennent l'eau et les nutriments nécessaires à la vie.
Là où l'eau et les nutriments sont les plus abondants, dans ces plaines inondables, les habitants cultivent de façon intensive des plantes avec des rotations courtes. Quand on s'éloigne de la rivière, on plante des variétés plus pérennes et plus robustes.
Les maisons sont construites encore un peu plus haut, là ou le risque d'inondation est plus faible, mais d'où on peut encore accéder à l'argile et à d'autres matériaux de construction, ainsi qu'aux terres fertiles en contrebas.

8. Intégrer plutôt que séparer

En disposant les bons éléments aux bons emplacements, des relations se mettent en place entre les éléments, lesquels peuvent alors se renforcer mutuellement

Icône & Proverbe

L'icône représente des personnes qui se tiennent par la main en cercle, vus par au-dessus. L'espace central pourrait représenter "le tout qui est davantage que la somme de ses parties". Le proverbe "Plus on est nombreux, moins le travail est dur" suggère qu'un travail est plus facile quand on s'y met à plusieurs.

Pour mieux comprendre

Le compost est constitué d'un ensemble d'éléments : des restes de cuisine, de l'eau, des déchets végétaux, du fumier, de la cendre, etc. qui sont de peu d'utilité au jardin lorsqu'on les utilise séparément.
Quand ils sont rassemblés dans les bonnes proportions, ils deviennent une riche source de nourriture que les plantes peuvent facilement utiliser.
Travailler ensemble pour un objectif commun offre la motivation qui fait défaut à l'action individuelle.

9. Utiliser des solutions à de petites échelles et avec patience

En favorisant des systèmes lents et à petite échelle, on réduit l'effort d'entretien, on utilise mieux les ressources locales et on obtient des résultats plus durables.

Icône & Proverbe

L'escargot est petit et lent, il porte sa maison sur son dos et peut se recroqueviller pour se protéger quand il se sent menacé. Le proverbe "Plus on est grand, et plus on tombe de haut" nous rappelle qu'il est dangereux d'être trop gros trop vite et la maxime "Rien ne sert de courir, il faut partir à point" encourage la patience en reflétant une vérité courante dans la nature.

Pour mieux comprendre

Haut perchée dans la Cordillère des Andes au Pérou, les parcelles sont souvent petites, étriquées et pentues. Sur certaines d'entre-elles, du fourrage pousse entre les arbres fruitiers.
On le récolte à mesure, à la faucille. Certes, c'est moins rapide qu'à la machine, mais cet outil est en réalité parfait pour ce travail.
Il n'utilise pas de combustibles fossiles, il peut être entretenu sur place, il n'est pas très cher et remplit plusieurs usages. Les parcelles plates sont rares dans cette région montagneuse, et chaque mètre carré cultivable est précieux. Cet outil permet de récolter facilement jusqu'à la dernière brassée de foin.

10. Utiliser et valoriser la diversité

En encourageant la diversité, on est moins vulnérable vis-à-vis de nombreuses menaces et on met à profit la nature unique de l'environnement du lieu.

Icône & Proverbe

Les colibris sont parfaitement adaptés pour collecter le nectar des fleurs longues et étroites grâce à leur vol stationnaire et à leur bec recourbé. Ces oiseaux symbolisent la spécialisation de forme et de fonction dans la nature. Le proverbe "Ne mettez pas tous vos oeufs dans le même panier" nous rappelle que la diversité offre une assurance contre les variations de notre environnement.

Pour mieux comprendre

Les marchés d'Ollantaytambo au Pérou sont très populaires auprès des locaux aussi bien que des touristes. Les habitants de la région viennent y échanger des graines, des produits frais et des teintures, tandis que les touristes viennent visiter les ruines de la vieille ville et acheter des habits et des objets artisanaux.
Le maïs est la nourriture de base des habitants, et la grande diversité des variétés disponibles assure de bonne récoltes malgré les fluctuations des cycles naturels, chaque variété ayant ses qualités spécifiques et ses préférences climatiques.
A la différence de bien d'autres légumes, il faut un grand savoir-faire pour conserver une variété pure et produire des graines de maïs. Ces techniques ont été perfectionnées par les peuples andains au cours des siècles, et même des millénaires.

11. Utiliser les interfaces et valoriser les éléments en bordure

C'est aux interfaces que se produisent les phénomènes les plus intéressants, qui sont souvent les plus enrichissants, les plus diversifiés et les plus productifs dans un système.

Icône & Proverbe

La rivière et son vallon au lever ou au coucher du soleil évoquent un monde défini par ses interfaces. Le proverbe "La bonne route n'est pas toujours la plus fréquentée" nous rappelle que ce qui est commun, évident, ou populaire n'est pas toujours ce qui a le plus d'importance ni le plus d'influence.

Pour mieux comprendre

Une manifestation anti uranium a eu lieu dans un centre commercial de Darwin dans le nord de l'Australie en 1997. elle était le début d'une série d'actions qui a peu à peu rassemblé des milliers de gens à travers le pays, dont des centaines furent arrêtés. Dans cette manifestation silencieuse, les militants s'allongeaient par terre, avec leur contour tracé à la craie, comme une réminiscence des "ombres d'Hiroshima".
La mine d'uranium de Jabiluka se situe à l'intérieur des limites naturelles du Parc National de Kakadu, sur des terres appartenant aux aborigènes Mirrar, qui se sont toujours opposés à son exploitation.
Les travaux de réhabilitation en vue de la fermeture de la mine on commencé en 2003 et en 2005, les propriétaires d'origine se sont vus accorder un droit de véto sur les futurs projets de construction ou d'exploitation sur le site.
C'est aux franges de la société que les gens peuvent s'exprimer de façon créative pour faire passer des messages importants.

12. Utiliser le changement et y réagir, de manière créative

En observant attentivement et en intervenant au bon moment, on peut avoir une influence bénéfique sur les changements inévitables.

Icône & Proverbe

Le papillon symbolise les aspects positifs des changements dans la nature, en se transformant à partir de sa vie antérieure de chenille. Le proverbe "La vision ne consiste pas à voir les choses comme elles sont, mais comme elles seront" nous rappelle que pour comprendre le changement, il ne suffit pas d'extrapoler simplement la situation présente.

Pour mieux comprendre

La maison Hundertwasser, dessinée par Friedensreich Hundertwasser, est un immeuble construit en 1983-86 à Vienne, en Autriche. Ses planchers sont décalés, le toit est couvert de terre et d'herbes, et de grands arbres poussent à l'intérieur des pièces, avec leurs branches qui sortent par les fenêtres. L'architecte n'a pas voulu être payé pour ce projet, déclarant qu'il avait fait ça pour éviter qu'on construise quelque chose de laid à la place.
Mélangeant les appartements, les bureaux, les terraces privées et communes, un café et 250 arbres et arbustes, c'est devenu l'un des bâtiments les plus visités de Vienne. C'est maintenant une inspiration pour d'autres projets similaires construits depuis dans la région.

Le maraîchage bio intensif

Le terme "bio-intensif" fait communément référence à une méthode horticole qui cherche à maximiser le rendement d'une surface en culture avec le souci de conserver, voire d'améliorer, la qualité des sols.
Inspirée de l'expérience des maraîchers français du XIXème siècle et de la biodynamie créée par Rudolph Steiner, elle fut mise au point en Californie du Nord à partir des années 1960.

Les techniques de micro-agriculture bio-intensive donnent des rendements exceptionnels sur petite surface, sans nuire à la fertilité du sol. Elles sont diverses et variées mais reposent sur des principes communs :

• le fonctionnement en cycle fermé sans intrant synthétique ayant pour but la création d'humus
• une approche systémique
• la culture sur butte (ou planche surélevée), l'utilisation intensive de mulch (ne jamais laisser le sol nu)
• parfois l'intégration d'animaux
• des plantations plus serrées qu'en agriculture conventionnelle (rendue possible par la très bonne fertilité du sol)
• l'utilisation de plantes fixatrices d'azote et de compagnonage entre les plantes
• une attention particulière est aussi portée aux activités d'hiver, pour maximiser les récoltes possibles sur l'année.

L'espace cultivable n'est pas aménagé en traditionnels rangs propres de culture mécanisée, mais plutôt en plates-bandes surélevées. Ces planches sont permanentes et ont été enrichies au départ d'une grande quantité de matière organique afin d'obtenir rapidement un sol riche et vivant. Par la suites, elles seront ameublies sans retournement à l'aide d'une grelinette et continuellement amendées de compost.

Différents outils et techniques sont nécessaires pour travailler uniquement la surface du sol et ainsi en conserver une structure la plus intacte possible. Cette façon de cultiver a pour but de favoriser un terreau meuble et fertile permettant aux racines des légumes de s'étendre en profondeur plutôt qu'en périphérie. Ce faisant, il devient possible de planifier une espacement serré des cultures sans qu'elles ne se gênent au niveau racinaire.
L'idée est qu'a maturité, le feuillage des plants recouvrent entièrement la zone de croissance, ce qui permet de conserver davantage d'humidité du sol tout en empêchant aux mauvaises herbes de s'établir.
Cette stratégie comporte 2 avantages importants : elle diminue considérablement la charge de travail liée au désherbage et elle permet de concentrer l'ajout de matières fertilisantes sur l'espace cultivée seulement.
Intensifier son système en densifiant mais aussi en enchainement les successions de récoltes nécessite de déterminer pour chacune des cultures le temps qu'elle passera au champs et de planifier le semis qui la remplacera dès que la récolte sera faite. Il faut donc tester, tenter, essayer encore et évidement faire quelques erreurs !

En image...

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L'agroforesterie

L'agroforesterie désigne les pratiques, nouvelles ou historiques, associant arbres, cultures et-ou animaux sur une même parcelle agricole, en bordure ou en plein champ.
Ces pratiques comprennent les systèmes agro-sylvicoles mais aussi sylvo-pastoraux, les pré-vergers (animaux pâturant sous des vergers de fruitiers), les alignements de peupliers ou encore les plantations de noyers ou d'autres essences associées aux cultures. Cette pratique ancestrale est aujourd'hui mise en avant car elle permet une meilleure utilisation des ressources, une plus grande diversité biologique et la création d'un micro-climat favorable à l'augmentation des rendements.

Apports de l'arbre en milieu agricole

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Les pratiques agroécologiques à la loupe

Le modèle dominant actuel, l'agriculture intensive et industrielle, a besoin d'être repensé du fait notamment d'une dépendance aux énergies fossiles (intrants).
Et la question du modèle agricole ne peut être détachée de celle de l'alimentation. Réfléchir et mettre en œuvre une production et alimentation nouvelles peut se faire en s'appuyant sur l'agroécologie qui constitue un cadre pour la transition de nos modèles agricoles et alimentaires.
Évoquée dès le début du XXe siècle par les disciplines agronomiques et biologiques, l'agroécologie peut être définie comme un ensemble disciplinaire alimenté par le croisement des sciences agronomiques (agronomie, zootechnie), de l'écologie appliquée aux agroécosystèmes et des sciences humaines et sociales (sociologie, économie, géographie).
Elle s'adresse à différents niveaux d'organisation, de la parcelle à l'ensemble du système alimentaire. Dans une vision large, l'agroécologie peut-être définie comme l'étude intégrative de l'écologie de l'ensemble du système alimentaire, intégrant les dimensions écologiques, économiques et sociales. L'idée étant de favoriser les processus naturels pour diminuer voir supprimer totalement les intrants chimiques tout en conservant une production importante.
L'agroécologie comprendre des types d'agricultures de formes très variées, dont les agriculture détaillées précédemment: la permaculture, le maraîchage bio-intensif et l'agroforesterie.

Il n'y a donc pas une définition simple de l'agroécologie. Elle est à la fois une discipline scientifique, un mouvement social et un ensemble de techniques agricoles !
Si vous souhaitez découvrir de nouvelles définitions et enrichir votre language agroécologique, nous vous invitions à consulter le site de l'INRAE, dicoAE. Tel un dictionnaire ce site contient un ensemble de définitions (et d'illustrations vidéos) de mots en lien avec l'agroécologie.

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Un ensemble de pratiques

Les pratiques agrécologiques se fondent sur l'association de 5 principes, déclinés par Miguel Altieri en 1995 :

• le renouvellement de la biomasse et l'entretien de la fertilité des sols ;
• la minimisation des pertes en énergie solaire, en air et en eau ;
• la diversification génétique dans le temps et l'espace ;
• la valorisation des interactions biologiques ;
• la lutte contre les ennemis des cultures (maladies, ravageurs et adventices).

En appliquant ces principes, l'objectif est d'atteindre un équilibre (dynamique) de l'agroécosystème.

Les micros-fermes

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Le tour d'horizon

Nous vous proposons une petite activité pour résumer les éléments vus précédemment !

4. Une fois votre activité réalisée & envoyée, vous pouvez consulter la correction :

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Introduction

La butte dans tous ses états !

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Des techniques culturales, il en existe beaucoup alors comment choisir ?
Avant tout, il faut se poser les bonnes questions et observer son environnement car ce qui fonctionne ailleurs ne fonctionne pas toujours partout !
Que faut-il observer avant de se lancer ?
Les caractéristiques du sol sont primordiales, car parfois certaines techniques ne sont pas les plus adaptées et des faims d'azote ou un asséchement très rapide du sol peuvent se faire sentir.

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Ainsi, les techniques culturales qui seront présentées durant cette formation s'articulent autour de la notion de "planche de culture ", soit un ensemble de zone rectangulaire de terre, de forme longue, étroite et plus ou moins haute.
De manière générale, les différentes techniques qui seront explorées par la suite permettent :

• de meilleures conditions de travail (moins d'effort pour se pencher)
• un meilleur ressuyage (idéal pour primeurs et plantes exigeants un sol bien frais)
• plus de terre pour des plantes à système racinaire plus profond
• de combiner différentes expositions au soleil, etc...

Mais de nombreux inconvénients peuvent être notés (notamment pour un sol à dominante sableuse) :

• plus de nécessité d'arroser en cas de sécheresse
• beaucoup d'effort et de temps de travail pour confectionner les buttes
• difficulté à retenir l'évasement de la butte ou nécessité de confectionner des rebords ce qui accroît les coûts et le temps de travail, etc.
• nécessité d'adapter ses outils de travail

Dans certaines conditions, une planche basse (environ 20 cm d'épaisseur) avec apport de matière organique est bien plus appropriée que de lourds aménagements.
Il est donc important de faire le tour de la question, voire de tester sur de petits espaces avant de se lancer sur toute la surface de la ferme !

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Quelques techniques :

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Les buttes classiques, ou planches permanentes

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Historique et contexte actuel

Sur les bases de réflexions de Hans Kemink (travail sans retournement de la terre avec un passage fixe pour le passage des roues des tracteurs) et les travaux de Mansfred Wens en grandes cultures, la première mise en place de buttes en planches permanentes est réalisée par Hubert Mussler en retenant plusieurs principes de base :

• buttes ou planches de 15 à 40 cm de hauteur,
• formation et maintien avec des outils à disques,
• utilisation exclusive d'outils à dents,
• l'espace où passe les roues est non ou peu travaillé (un semis d'engrais verts peut être envisagé)
• passage de roues toujours au même endroit (pneus basse pression) année après année.

Qu'est ce que c'est ?

L'agronomie des planches permanentes consiste à réserver en permanence, d'une année sur l'autre, les allées au passage des roues de tracteur ou des pieds des maraîchers, et les planches exclusivement à la culture des légumes.
Les outils sont donc choisis ou modifiés pour ne plus avoir à faire de travail de sol profond derrière les roues du tracteur. De plus, il est possible de profiter de chaque travail de la planche permanente, pour faire un léger binage de surface de l'allée dans le but d'éviter l'enherbement. La démarche s'accompagne donc d'une volonté d'évitement des outils rotatifs.
L'intérêt de la méthode est donc de limiter énormément tous les problèmes de tassement, qui sont reportés en dehors de la zone de culture (allées). Parallèlement, comme la planche de culture est mieux structurée, elle ressuie beaucoup mieux après les périodes pluvieuses. Cependant, le risque de tassement reste possible même avec des planches buttées ou surélevée, il faut alors :
De manière général, comme le travail devient possible planche par planche, la méthode apporte gain de temps et facilité au niveau de l'organisation, une grande aisance pour les reprises de planches, le semis des engrais verts, etc...

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Pour lui, c'est le volet permanent des planches qui est vraiment intéressant. En effet, cela permet de créer rapidement une structure de sol en concentrant la surface qui reçoit les amendements et la matière organique.
L'adoption de cette technique nécessite une importante préparation de l'espace :

• les imperfections topographiques doivent être au préalable corrigées
• un système de drainage souterrain doit être implanté (du fait de conditions très humides de la ferme de Fortier au Canada)

Une fois le terrain préparé, il faut aménager :

• en dessinant et en butant les planches à l'aide d'une pelle et lignes de ficelles tendues à la largeur planifiée
• en ajoutant les amendements en fonction de votre sol (tourbe, sable grossier, argiles, etc...)
• en incorporant de la matière organique
• en recouvrant de terre provenant des allées à une hauteur d'environ 20 cm (affaissement de la terre de 5 cm)

Il s'agit alors d'un travail laborieux mais qui ne sera réalisé qu'une seule fois et qui représente un investissement à long terme !

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L'outillage

Le sous-solage prescrit pour défaire cette compaction nécessite un tracteur puissant, rarement disponible sur les petites fermes.
Une méthode développée en Europe pour limiter la compaction est le "passage localisé des pneus dits Controlled Traffic Farming (CTF)". Cette technique, associée à des équipements spécifiques (GPS, auto-guidage, chenille...), consiste à localiser les passages de roues toujours aux mêmes endroits, à éviter le labour et à utiliser surtout des appareils à dents et rarement des appareils rotatifs.
La portance des allées est améliorée et le nombre de jours permettant le passage au champ au printemps peut tripler, facilitant ainsi l'implantation des cultures, les sarclages et les autres opérations.
Dans ces planches, il y a 40 % plus d'air dans les sols à la capacité au champ, les légumes racines donnent de meilleurs rendements et 15 à 50 % moins d'énergie est utilisée pour la préparation des sols en comparaison à un itinéraire classique de préparation du sol (Chamen et coll., 1992).
Des études ont démontré que :

• les sols sont plus meubles
• les rendements sont parfois supérieurs
• il y a plus de jours d'accès au champ
• de meilleures conditions de sarclage mécanique
• une baisse significative du dégagement de N2O (Vermeulen et Mosquera, 2009).

En Allemagne, suite aux travaux innovateurs de Kemink, puis de Mussler en collaboration avec Manfred Wenz, un système simple de travail localisé et de planches permanentes a été développé. Ne nécessitant ni GPS ni équipement sophistiqué comme c'est le cas en CTF.
L'emploi de planches permanentes et d'appareils adaptés à un tel système, mis au point en France par Joseph Templier (L'Atelier Paysan), ont permis :

• une réduction de 30 % du temps de travail du sol
• une amélioration des propriétés physiques et biologiques du sol
• une meilleure gestion des rotations de cultures
• un accès amélioré en périodes pluvieuses à cause de la portance des allées

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Ressources en plus !
Selon la surface, le temps disponible et l'investissement financier que vous avez, l'équipement en outils peut varier. En effet, il est possible de réaliser des planches permanentes avec des outils manuels mais aussi avec certains outils tractés en auto-construction :

• Exemple d'outils en traction animale
• Outillage adapté à son système de production pour le travail du sol - page 5
• La cultibutte
• La butteuse à planche

Les buttes forestières

Butte forestière de Sepp Holzer, la "Hugelkultur" :

Le principe de base consiste à entasser des troncs d'arbres, des bûches, des branchages, des feuilles et des brindilles sur une hauteur d'au moins un mètre et de les recouvrir de terre et de paille. Certaines essences d'arbres comme le cèdre, le noyer ou les conifères sont contre-indiquées.
Afin que le rapport C/N soit le plus équilibré il est conseillé d'intégrer des déchets de cuisine et du fumier riche en azote surtout pendant la première année. Elle se réalise donc avec les ressources du jardin.
Le processus naturel de décomposition du bois va s'étaler sur plusieurs années. Tout en se décomposant, la matière organique libère de l'engrais naturel en diffusion lente. Le bois non seulement absorbe l'humidité contenue dans le sol mais la conserve.
Cette technique est notamment popularisée par l'autrichien Sepp Holzer ou l'américain Paul Wheaton. Elle rend possible la culture sur des sols escarpés, pauvres, mal drainé et difficile à travailler car elle permet d'obtenir un sol très bien drainé et stockant l'humidité pour les périodes plus sèches.
Source : Les brindherbes, 2013

Source : Le Grand Jardin, 2015

Lien de la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=P2ZY4gqCzO0
Source : Ecofilm, 2009

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Butte forestière de Philip Forrer :

Une légère spécificité est présente dans le cas de la butte forestière de Philip Forrer, une couche de 20 cm de feuilles/épines (attention, les aiguilles peuvent parfois avoir des effets acidifiants sur le sol, à utiliser donc selon les besoin de ce dernier !). Autrement, le principe est le même que vu précédemment.

Source : Terra Sancta, 2015</div>

Les buttes-lasagnes

Qu'est ce que c'est ?

La culture en lasagnes est une méthode originale qui permet de faire pousser des "cultures gourmandes" ou des fleurs sur un sol "ingrat".
Les buttes lasagnes ont de nombreux intérêts :

• Elles contribuent à la constitution d'un humus riche et équilibré, support idéal pour de nombreuses cultures ;
• Elles permettent de mettre en culture des sols incultes : caillou, sol hyper tassé, remblais de mauvaise qualité
• On utilise des déchets verts et de matériaux issus de l'environnement immédiat

Le principe est simple : sur un lit de carton, on superpose plusieurs couches de déchets végétaux et de compost. Les couches successives seront composées de 2/3 de brun et de 1/3 de vert.

• Matériaux bruns (matériaux riches en carbone et secs) :

Cartons, journaux, papier, paille et foin, feuilles mortes, orties, fougères ou prêles sèches, marc de fruits (raisin, pomme, poire), terre des pots de fleurs, sciure ou copeaux de bois, BRF (bois raméal fragmenté), terreau et compost.

• Matériaux verts (matériaux riches en azote et en eau) :

Tonte fraîche d'herbe, épluchures, petits morceaux de taille d'arbustes, marc de café, algues déposées sur la grève, fougères, consoude ou prêle fraîches, fumier frais.

Quand préparer les buttes ?

Les matériaux dont on peut disposer détermineront la période de constitution des buttes-lasagnes.
En automne :
Il s'agit d'une saison idéale car les matériaux verts sont encore nombreux (tontes, résidus de récoltesâ?¦) et c'est une période adaptée pour la fabrication de BRF ou pour récupérer d'autres matériaux bruns comme les feuilles mortes.
Une butte démarrée en automne pourra être mature, selon le climat, au printemps suivant et pourra ainsi accueillir directement des plants.
En fin d'hiver, début de printemps :
Cette période de l'année est également propice à la constitution de buttes-lasagnes.
La butte ne sera évidemment pas mature au moment des plantations printanières, mais elle est par contre encore chaudeâ?¦ Elle sera surmontée d'une épaisse couche de compost mûr, à condition d'en avoir suffisamment à dispositionâ?¦

2.4 Structure

La structure d’un sol est le mode d’assemblage de ses constituants solides (particules du sol, matières organiques, faune du sol et systèmes racinaires).
Il existe 3 grands types de structures du sol :

• Compacte (continue) : les constituants sont noyés dans une argile dispersée.

Exemple : ciment, grès et poudingue

• 

• Particulaire :
  • Minérales : cendreux < poudreux < sableux < graveleux < pierreux (par taille)
  • Organiques : fibreuses, feuilletées, feutrées
• Fragmentaire (agrégats) :
  • Feuilletées : écailleuses, laminaires, schisteuses
  • Anguleuses : prismatiques, columnaire, cubique
  • Sphériques : grumeleuse, massive, nuciforme
  • Mixtes : en plaquettes, polyhédriques

2.5. Complexe argilo-humique

Le complexe argilo-humique a un rôle important dans la structuration du sol.
L'humus est obtenu par transformation de la matière organique par la faune du sol. Les molécules d'humus et les feuillets d'argile s'associent en se liant, grâce à des ions positifs; les cations⁶ (calcium, magnésium, fer, etc.), formant ainsi ce complexe argilo-humique solide et organisé (voir schéma ci-dessous).
Il permet la cohésion du sol, le stockage de l’eau et des minéraux et une bonne résistance au tassement. Pour créer de l’humus dans un sol pauvre, il faut apporter beaucoup de matière organique (compost, fumier, débris végétaux,…).

L'argile et l'humus portent des charges électriques négatives et attirent donc les cations qui sont chargés positivement tel que les ions Fe²+, Ca²+, H+, Mg²+, etc. Les ions possédant 2 charges positives permettent de lier l'argile et l'humus ensemble afin de créer le complexe argilo-humique via des liaisons ioniques.
Il est difficile d'obtenir de bonnes images de ce complexe, c'est pourquoi il existe aujourd'hui de nombreuses représentation schématiques différentes.

• ⁶ Un cation est un ion qui, ayant perdu un ou plusieurs électrons, porte une ou plusieurs charges électriques positives (Wikipedia).

3. La vie du sol

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La vie du sol présente une très grande diversité qui profite de très nombreux habitats que ce milieu lui procure.
Environ 80% de l’activité biologique est concentrée dans les 20 premiers centimètres du sol, car plus on s’enfonce et plus la matière organique (source d’énergie pour les organismes) et l’oxygène se font rares. Les racines, principalement dans la partie supérieure du sol, offrent un excellent habitat pour les organismes vivants.
La faune du sol se développe plus favorablement dans les structures grumeleuses car l’eau et l’air y circulent facilement et la pénétration des racines est bonne.

Photo : Merle tenant un vers de terre dans son bec, Pixabay

3.1. Classification des organismes

La classification des organismes vivants du sol se fait généralement par taille (voir figure ci-dessous) :

• Les bactéries, les archées et les champignons appartiennent au groupe des microorganismes (<10µm).
• La microfaune qui comprend principalement les protozoaires et les nématodes mesure entre 10 et 200µm.
• La mésofaune regroupe les individus de 200µm à 2mm dont dont les acariens, les enchytréides et les collemboles.
• Ensuite, entre 2mm et 20mm, on trouve les vers de terre, les fourmis, les araignées, les larves d'insectes, les myriapodes, les limaces appartenant à la macrofaune.

Pour finir, le groupe de la mégafaune, qui n'est pas toujours pris en compte pour la classification, comprend les vertébrés comme la taupe, le campagnol, les orvets,...

3.2. Organismes symbiotiques

Parmi cette foule d'organismes qui gravitent autour des racines des plantes, il y a également les symbiotes⁷ dont le rhizobium et le mycorhize.
Ces organismes colonisent l'intérieur des racines et permettent des échanges entre la plante et le milieu extérieur.

• Les rhizobiums sont le résultat d'une association symbiotique entre des bactéries fixatrice d'azote atmosphérique et des légumineuses. Ces bactéries créent des nodules sur les racines des légumineuses qui sont de véritables usines à fixer l'azote. En échange, la plante leur fournit des sucres issus de la photosynthèse⁸.

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Vidéo: Les habitants du sol, leur rôle et leur importance

Lien de la vidéo : https://www.youtube.com/embed/LPM94Z1OttU

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• ⁷ Les symbiotes sont des êtres associés en symbiose (Encyclopaedia Universalis). Au sens large, la notion de symbiose concerne toutes les formes de relations interspécifiques, depuis l'union réciproquement profitable jusqu'à l'antagonisme parasitaire (Encyclopaedia Universalis).
• ⁸ La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet à des organismes (comme les plantes et les bactéries photoautotrophes) de synthétiser de la matière organique en utilisant l'énergie lumineuse (Wikipedia).
• ⁹ L’hyphe est un élément végétatif filamenteux, souvent à plusieurs noyaux cellulaires (multinucléaire), caractéristique des champignons, de certaines algues et de certains protistes végétaux. Elle peut mesurer plusieurs centimètres de long mais n'avoir que quelques microns de diamètre et donc, à l'état isolé, être invisible à l’œil nu. Ces filaments deviennent visibles lorsqu'ils sont réunis en cordons suffisamment gros ; on parle alors de mycélium. (Wikipedia)
• ¹⁰ La plante se nourrit de minéraux à partir desquelles elle synthétise ses sucres.

3.3. Répartition de la matière organique

A titre d’exemple, pour une prairie tempérée, la partie haute du sol (fig9) contient environ 93% de matière minérale et 7% de matière organique (MO). Dans ces 7% de matière organique 10% sont des racines, 5 % sont des organismes vivants et 85% sont de la matière organique fraîche de type débris végétaux et animaux, molécules organiques, humus, etc.
Les organismes vivants sont répartis de manière suivante :

• 39 % de bactéries et actinomycètes
• 28 % de champignons et algues
• 22 % de vers de terre
• 5.5% de protozoaires et nématodes
• 5.5% d’autres animaux

NB : Cette source ne cite pas la présence des archées¹¹, leur existence ayant était découverte à la fin des années 70 et restant encore assez méconnues. Longtemps assimilées à des bactéries, les archées seraient en réalité plus proche des eucaryotes¹² (plantes et animaux) que de celles-ci. Initialement présentées comme des organismes vivants dans les milieux extrêmes, les archées ont en réalité étaient détectées dans tout une variété de biotopes tels que le sol, l'eau de mer, des marécages, la flore intestinale et orale et même le nombril humain (Wikipedia).

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Pour avoir une idée de la parenté entre les différents êtres vivants, voici un arbre phylogénétique :

Un arbre phylogénétique est un arbre schématique qui montre les relations de parenté entre des groupes d'êtres vivants. Chacun des nœuds de l'arbre représente l'ancêtre commun de ses descendants (Wikipedia). Il se divise en trois groupes distincts : les bactéries, les archées et les eucaryotes (plantes, fungi et animaux). On observe que les groupes des archées et des eucaryotes sont plus proches entre eux qu’avec celui des bactéries.

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¹¹ Les archées sont des micro-organismes de petite taille sans noyau, qui ne se distinguent pas des bactéries sur le plan morphologique. Leur spécificité a été mise en évidence en 1977 grâce à l'analyse comparée des séquences des molécules d'ARN ribosomique 16S (ARNr 16S). Ces analyses ont montré que les séquences des ARNr 16S d'archées étaient pratiquement aussi éloignées des séquences des ARNr 16S bactériens que de celles des ARNr 18S eucaryotes (Encyclopaedia Universalis).
¹² Dans un sens général, le terme eucaryote désigne l'ensemble des organismes unicellulaires ou multicellulaires dont les cellules sont dites « eucaryotes ». Elles possèdent un noyau et des organites (réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, plastes divers, mitochondries, etc.) délimités par des membranes. Les eucaryotes se distinguent des procaryotes (comme les bactéries) qui sont pour leur part dépourvus de ces structures (Futura Science).

4. Fertilité du sol

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La matière organique est avant tout composée de carbone (C) (≈50%) et d’azote (N) (7-10%) qui sont les composantes essentielles des plantes. Bien que d’autres éléments tels que le potassium (K), le phosphore (P), le calcium (Ca), le magnésium (Mg), le souffre (S), le sodium (Na) aient également une place importante dans la fertilité des sols.
La fertilité d’un sol dépend directement de la présence de carbone et d’azote.
Le carbone est indispensable à la vie. Véritable squelette du vivant, le carbone forme la charpente de toutes les molécules organiques composant les êtres vivants (dont les plantes), en association avec l’oxygène, l’azote, le phosphate et l’hydrogène. Il permet notamment de créer les sucres, lipides et protéines (Radosta E. 2016).

Le carbone est de loin l’élément le plus important pour la croissance des plantes. Par chance, la plante est capable de fixer le carbone atmosphérique grâce à la photosynthèse.
Quant à l’azote, sa disponibilité à un fort impact sur la croissance de la plante. Une carence en azote réduit fortement la croissance, et, à l’inverse, une forte disponibilité en azote permet une forte croissance de la plante. L’azote est un élément essentiel de la constitution des protéines, des acides aminés, de la chlorophylle et de l’ADN (Jardins de France 63, 2014).

4.1 Cycles simplifiés du carbone et de l’azote

Nous allons voir plus en détails le cycle du carbone et de l’azote , qui sont étroitement liés (fig11).
Ils servent de matériaux de construction et de ressource énergétique à l’ensemble de la chaîne alimentaire jusqu’à sa complète minéralisation.

La plante est capable de fixer le carbone atmosphérique (C02) via la photosynthèse pour en fabriquer des sucres. Elle puise l’azote du sol ou bien le diazote atmosphérique (N2) grâce aux symbioses avec des bactéries fixatrices d’azote ; les rhizobiums (pour les légumineuses seulement).
La plante permet de rendre accessible aux autres êtres vivants le carbone et l’azote sous forme organique qui ne l’était pas sous forme minérale. Le carbone et l’azote traversent l’ensemble de la chaîne alimentaire en tant que ressources énergétiques pour les herbivores, symbiotes et parasites de végétaux, les carnivores et parasites d’animaux et finalement les prédateurs.
A la mort de ces individus, ou via divers sécrétions, ces composés sous forme organique sont à nouveau minéralisés et recommencent le cycle.

4.2 Zoom sur les nitrates

Nous allons maintenant regarder de plus près le cycle de l’azote afin de mieux comprendre les mécanismes de formation des nitrates dans le sol et les eaux.
Dans l’environnement, la formation des nitrates est une étape du cycle de l’azote qui se fait naturellement sous l’action des microorganismes présent dans ces milieux (fig 12).

Parmi ces microorganismes, les bactéries fixatrices d’azote sont capables de transformer l’azote gazeux atmosphérique (N2), en azote ammoniacal (NH4+), utilisable par les plantes, notamment les légumineuses associées aux bactéries de type rhizobium, comme vu précédemment (cf 3.2 Les organismes symbiotiques).
L’azote est absorbé par la plante et est transmis aux animaux via la nutrition. Lorsque les produits animaux et végétaux se décomposent dans le sol, cet azote organique est à nouveau transformé en azote ammoniacal (NH4+) ; c’est la minéralisation de la matière organique.
L'azote ammoniacal formé est disponible pour être à nouveau utilisé par les plantes ou pour être transformé par la nitrification en nitrites (NO2-) puis en nitrates (NO3-). Les nitrates sont des sels minéraux très solubles et mobiles. Ils sont assimilables par les plantes et servent de base à l’alimentation azotée de nombreuses plantes cultivées. Ils peuvent être aussi assimilés par les microorganismes du sol en compétition avec les plantes.
En milieu anaérobie (sans oxygène), les nitrates sont utilisés par les bactéries dites « dénitrifiantes » pour leur respirationen remplacement de l’oxygène. Les nitrates subissent une dénitrification, qui les transforme en nitrites (NO) puis en oxydes d’azote gazeux (N2O) et pour finir en diazote atmosphérique inerte (N2) (cf 2.1. Constituants), revenant ainsi au début du cycle.
La présence de nitrate dans les milieux naturels est en général faible, et indique que l’azote circule rapidement du sol vers les plantes et les microorganismes. La quantité d’azote présente est souvent le facteur limitant de la transformation microbienne et de la croissance des plantes (Germon JC, 2018).
En agriculture, des engrais azotés sont ajoutés dans le milieu pour éviter que l’azote ne soit un des facteurs limitant la croissance des cultures. L’utilisation de ces engrais est une des causes de la pollution de l’environnement aux nitrates.

Vidéo : Cycle de l’azote en agriculture : Comparaison d’engrais sous forme d’ammonitrate (engrais de synthèse) et d’urée (engrais organique)

Lien de la vidéo : https://www.youtube.com/embed/ruESdcShW5U

4.3 Rapport Carbone/Azote

Un déséquilibre entre la quantité de carbone et d’azote dans un sol agricole entraîne une perturbation plus ou moins importante de ces cycles. Le rapport C/N permet d’avoir une idée de l’équilibre entre le carbone et l’azote dans un milieu et de prévoir l’évolution de la matière organique.
Le ratio C/N, exprimant le rapport entre la quantité de carbone et d’azote, permet de juger de l’aptitude de la matière organique à se décomposer plus ou moins rapidement dans le sol (wikipedia).
Un rapport C/N faible (<15) signifie qu’il y a une quantité importante d’azote dans le sol (ou une quantité de carbone trop faible) ; la minéralisation de la matière organique par les microorganismes se fait alors rapidement.
Un rapport C/N élevé (>25) au contraire, signifie qu’il n’y a pas assez d’azote (ou trop de carbone) et que, par conséquent, la minéralisation du carbone se fait lentement. Il n’est restitué au sol qu’une faible quantité d’azote minéral. Cependant, l’humus produit dans ces conditions est très stable.
Ce sont les microorganismes qui dégradent la matière organique du sol, or, pour se faire, ils ont besoin d’azote. La matière organique possède un rapport C/N proche de 10. Les microorganismes ont leur propre ratio C/N (≈8) qu’il convient d’équilibrer.
Une nourriture trop riche en carbone conduira les bactéries, archées et champignons à absorber l’azote dans le milieu environnant. L’azote se retrouve alors bloqué pour une certaine période dans les processus biologiques. Les plantes n’ont plus d’azote disponible et se retrouvent alors en carence ; c’est ce qu’on appelle une « faim d’azote ».
L’équilibre reviendra progressivement avec le temps, si un nouveau déséquilibre n’apparait pas.
La décomposition des pailles de blé (rapport C/N de 150), d’écorce (rapport C/N de 100-150) ou de branches broyées (rapport C/N de 60-150) sont des bons exemples de situation entrainant des faims d’azote.

Les symptômes d’une faim d’azote sur la culture sont divers : feuillage pâle, voire jaunissant, retard/arrêt de croissance, légumes rachitiques ou même récoltes réduites à néant (Gerbeaud).
Pour éviter ce phénomène, il est recommandé d’apporter de l’azote au sol avant que les plantes n’en manquent ou bien de laisser les matières carbonées se décomposer avant de cultiver. C’est malheureusement souvent le premier choix qui est fait pour atteindre des objectifs de rendements à court terme.
Car, à l’inverse, une nourriture trop riche en azote nécessite de grandes quantités de carbone lors de sa décomposition pour être stocké sous forme d’humus. Ce phénomène provoque la minéralisation totale du carbone du sol. Le surplus d’azote entraîne alors l’appauvrissement du sol en carbone et en matière organique et la pollution des sols aux nitrates.
Les sols agricoles sont aujourd’hui pauvres en matière organique du à l’utilisation souvent systématique et massive d’engrais azotés. Contrainte par des objectifs de rendements à court terme, l’agriculture intensive est responsable de l’appauvrissement des sols en carbone et par conséquent de leur dégradation. Tout l’enjeu est de créer des écosystèmes agricoles capable de stocker efficacement la matière organique et de compenser les pertes (production fruits, légumes, céréales, viandes qui est exportée, lessivage, décomposition sous forme de gaz…) en effectuant des apports réguliers.
Ces apports de matière organique peuvent être réalisés sous différentes formes : compost, couverts végétaux, paillage, fumure,…

5. Dégradation des sols

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Depuis quelques décennies, on peut observer un phénomène de dégradation des sols agricoles de très grande ampleur. Beaucoup de facteurs en sont la cause : déforestation, urbanisation, pollution, pratiques agricoles non durables, …
« La dégradation des sols n'est pas un problème isolé : elle affecte de multiples régions et de nombreux habitants du monde. Elle altère la production de nourriture et la qualité de l’eau. Lorsque la terre se dégrade, souvent les gens migrent, car il n'y a plus de terres cultivables et donc une perte des moyens de subsistance », a déclaré à l'AFP le scientifique Robert Watson.
La formation d’un sol fertile est un processus lent, qui prend des milliers d’années. Par contre, sous l’action de l’activité humaine, les sols peuvent se dégrader à une vitesse très élevée (de quelques décennies à quelques années). Le sol est une ressource très faiblement renouvelable. Certain sols dégradés peuvent être réhabilité avec des pratiques adaptées ; cependant au-delà d’un certain seuil, ce phénomène peut s’avérer irréversible (wikipedia).

L’urbanisation est responsable de l’imperméabilisation et de l’artificialisation de bon nombre de terres agricoles. En 50 ans, la France a perdue 20% de ses terres agricoles (livre blanc SAFER, 2013).
L’érosion aratoire, éolienne, hydrique sont également des facteurs très importants de la dégradation des sols.
L’érosion aratoire¹³ est liée à la manière de préparer les sols en agriculture (labour, terre mise à nue, arrachage des haies, agrandissement des parcelles…). Plus le sol est en pente plus la quantité de sol érodé est importante.
L’érosion éolienne¹⁴ affecte les sols à nu, secs et déstructurés. Certaines cultures qui laissent le sol en partie non-couvert tel que le tournesol, soja, maïs sont touchées par ce type d’érosion.
L’érosion hydrique¹⁵ est la plus importante dans nos régions du sud de la France. Elle intervient lors des fortes pluies sur les sols partiellement couvert/non-couvert. Lors de ces orages, il est courant d’observer des coulées de boues, signe indéniable de l’érosion des sols. Dans les champs cette érosion se traduit par l’apparition de « griffes » ou ravines. Dans les rivières, cette érosion est visible par le changement de la couleur de l’eau qui prend des teintes jaune à marron et se trouble.

A ces formes d’érosions s’ajoute l’érosion biologique et organique, beaucoup plus subtile à observer et quantifier et souvent négligée à tort. Des chercheurs de l'INRA ont étudié les bactéries du sol et mis en évidence qu'un tiers des sols agricoles sont fragilisés ou dégradés (Atlas français des bactéries du sol, 2018). La matière organique est l’élément structurant majeur du sol et sa capacité à assembler les constituants du sol ensemble en font un élément indispensable à la résistance à la dispersion par l’eau. L’acidification (anthropique ou non) des sols (notamment dû aux engrais et produits phytosanitaires) désagrège le complexe argilo-humique par la rupture des liaisons entre les particules colloïdales du sol. Ces complexes désagrégés sont alors sensible au lessivage des sols. La disparition de la matière organique entraîne la disparition des êtres vivants du sol et de l’activité biologique.
La réduction du travail du sol, le maintien constant d’une couverture végétale, une bonne gestion de son apport de matière organique, le stockage de l’eau de pluie, la sauvegarde des haies et bocages et l’utilisation raisonnée des produits phytosanitaires (bio ou non) sont de bonnes pistes pour la restauration des sols agricoles.

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• ¹³ Érosion aratoire : phénomène d’érosion lié au travail du sol qui arrache les particules, les transporte et les dépose soit en bas de parcelle, soit en talus (enseeiht)
• ¹⁴ Érosion éolienne : phénomène d’érosion provoqué par l’action du vent sur un sol sans couverture végétale ou insuffisante (Vikidia)
• ¹⁵ Érosion hydrique : Phénomène d’érosion provoqué par le ruissellement de l’eau qui arrache le sol et l’emporte (Supagro).

II. Diagnostiquer son sol

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Une bonne connaissance de son sol permet de le préserver en adaptant ses pratiques agricoles.
Les tests de diagnostic du sol permettent de mieux se familiariser avec son sol et d'en identifier les caractéristiques.
Soyez attentifs, car à la fin de ce chapitre, nous vous proposerons de choisir 2 de ces tests afin de les réaliser sur votre sol (ou celui de votre voisin!). Vous pourrez alors poster vos résultats sur ce site et nous en discuterons ensemble lors de la formation en présentiel.

Bonne chance !

• 1. Test de sédimentation
• 2. Test du boudin
• 3. Test à la bêche
• 4. Test de la stabilité structurale
• 5. Test à l'acide
• 6. Test du pH

II.1. Test de sédimentation

Le test de sédimentation permet de déterminer la texture (c'est-à-dire, la composition en argile, limon et sable) de son sol.
Protocole:

• Pour commencer, il vous faut un bocal ou une bouteille à gros goulot d’une contenance de 0,5 à 1.
• Remplir la moitié de la bouteille/bocal d'un échantillon de sol sans le tasser. Essayer de prendre un échantillon représentatif de son sol.
• Compléter avec de l'eau en laissant un petit peu d'air en haut.
• Agiter ensuite énergiquement le mélange pendant plusieurs minutes de manière à casser la structure du sol pour bien séparer ses composantes.
• Puis, la bouteille doit être laissée au repos pendant 2 jours car les argiles mettent du temps à se déposer.

On finit par obtenir différentes strates qui correspondent aux différentes particules du sol : le sable se dépose dans le fond, le limon se situe au milieu et l’argile en haut. La matière organique flotte à la surface de l’eau (voir schéma ci-dessous).

• Mesurer ensuite l’épaisseur de chaque couche à l’aide d’une règle, puis calculer le pourcentage de chaque élément à l’aide des formules suivantes :

% de sable = (épaisseur de la couche de sable en cm X 100) ÷ épaisseur totale du sol en cm
% de limon = (épaisseur de la couche de limon en cm X 100) ÷ épaisseur totale du sol en cm
% d'argile = (épaisseur de la couche d'argile en cm X 100) ÷ épaisseur totale du sol en cm
Exemple :
Profil obtenu :

La bouteille contient 6,8 cm de sol au total, dont 4,5 cm de sable, 1,5 cm de limon et 0,8 cm d'argile.
On calcule le pourcentage de chaque élément :
% de sable : (4,5 X 100) ÷ 66,8 = 66,2%
% de limon : (1,5 X 100) ÷ 6,8 = 22%
% d'argile : (0,8 X 100) ÷ 6,8 = 11,8%
On se réfère ensuite au triangle des textures (vu précédemment ICI) pour déduire la texture du sol.

En traçant les proportions de chaque particule de sol sur le triangle des textures, on obtient la texture du sol.

Ici, avec 66,2% de sable, 22% de limon et 11,8% d'argile, il s'agit d'un limon-sableux.

NB : Ce test est approximatif et comporte un certain nombre de biais, notamment le fait que certains agrégats ne se délitent pas et faussent ainsi les résultats. Pour réduire ce biais on peut préalablement malaxer le sol et l'eau dans une bassine avant de le verser dans la bouteille.
Bien que ce test ne puisse se substituer à des analyses plus poussées en laboratoire, il permet d'avoir une idée indicative de la composition de son sol.

Vidéo :Connaître la texture d'un sol : test de sédimentation ; Sikana ; https://www.youtube.com/embed/qozbuabbqY4

II.2. Test du boudin

Le test du boudin, tout comme le test de sédimentation, permet de se faire une idée sur la texture de son sol.

• D’abord, il s’agit de prélever un peu de terre, de la mélanger avec un peu d’eau puis de la malaxer dans sa main pour en faire une boule.

Si elle colle fortement et salit peu les mains, elle est sûrement riche en argile et limon fin.
Ecrasez la terre entre le pouce et l’index ; si elle colle peu mais salit les mains, elle est sûrement riche en limons et moins en argile.

• Puis, il faut essayer de sentir la texture de la terre en écrasant la terre entre le pouce et l’index.

Si la texture est soyeuse et fin, la terre est probablement riche en argile et limon.
La présence de grains rugueux, de différentes tailles ou non, traduit la présence de sable plus ou moins grossier.

• Ensuite, il faut rouler la boule dans sa paume afin de réaliser un boudin.

Si le boudin se casse quand vous l’affinez, c’est qu’il manque possiblement d’argile et de limon et que votre sol contient une grande quantité de sable.

• Enfin, si vous réalisez facilement un cercle avec un boudin fin (environ 2mm de diamètre) sans le casser, c’est que le sol est à dominance argileuse.

S’il se casse avant la création du cercle c’est que la terre est plutôt limono-argileuse.
Naturellement, il existe de nombreux intermédiaires plus difficiles à diagnostiquer, comme la terre riche en sable et argile, la terre bien «équilibrée » entre argile, limon et sable…

Comment connaître la texture de son sol - Test du boudin ; Agritecgroups ; https://www.youtube.com/embed/TU74AHYt2gY

II.3. Test à la bêche

Le test à la bêche consiste à prélever une bêchée de sol d'environ 20 cm d'épaisseur et d'au moins 25cm de profondeur) afin de diagnostiquer l'état de sa structure.
Dans un premier temps il s'agit d'observer la tenue du bloc de terre (type, compacité, fissuration, porosité,â?¦), la profondeur atteinte (semelle de labour/roche mère/terre compacte).
On peut également au préalable observer la surface du sol : couverture végétale, proportion de cailloux, présence et épaisseur de la croute de battance, forme et taille des mottes de surface, présence de turricule de vers de terre, présence d'autres formes de vie.

• Puis, on regarde plus en détails, en fractionnant le bloc :

• la macrofaune et la partie de la mésofaune visible : diversité, activité, nombre
• l’activité des vers de terre : galerie, turricule, nombre
• les racines : profondeur de l’enracinement, densité, pivot, forme
• les cailloux : nombre, taille
• la terre fine : fraction de terre sans éléments grossiers et non agrégée en mottes
• les mottes : rugueuse/grumeleuse, tassée, compactée,…

Ce test est visuel et pédagogique et permet de faire connaissance avec son sol.
Pour aller plus loin et voir le test plus complet :
Fiche technique : http://www.itab.asso.fr/downloads/solab/fiche-solab-beche.pdf
Film (1h41): https://www.youtube.com/watch?v=5d_HotuEHYU
Exemple de grille permettant le diagnostic du sol:
http://www.soin-de-la-terre.org/wp-content/uploads/schema-Test-a-la-beche.pdf

II.4. Test de la stabilité structurale

Le test de stabilité est extrêmement instructif au vue de sa simplicité. Il permet de connaître l'état structural de son sol afin d'adapter ses pratiques.

• Faire sécher entièrement deux mottes de terre différentes afin de pouvoir les comparer (par exemple une de sa parcelle et de la forêt/prairie/parcelle voisine). Les mottes doivent environ avoir la taille d’un poing fermé.
• Prendre deux bouteilles en plastique dont on aura préalablement coupé et retourné le goulot (cf fig 19)
• Déposer un échantillon de terre dans le goulot retourné et le plonger dans le fond remplit d’eau.

En se ruant dans le réseau poral, l’eau a tendance à faire gonfler le sol et à le disperser.
L’observation du comportement de l’échantillon permet d’appréhender la stabilité structurale de son sol, et ainsi, sa capacité à résister aux facteurs déstructurants (pluie, vent, pression,etc.).
Un échantillon de sol colorant peu l’eau, très stable, se dispersant peu, traduit de bonnes pratiques agricoles, favorisant la matière organique, la vie du sol et les champignons, bases de la fertilité du sol. La présence d’exsudats racinaires et microbiens jouent un grand rôle dans la cohésion du sol. En plus de la matière organique, un sol argileux et correctement pourvu en calcium sera plus résistant à la dispersion.
Ceux qui « fondent » directement au contact de l’eau sont typiques des sols qui présentent un fort risque de battance.
Plus l’effritement de l’agrégat est lent, plus la structure du sol est satisfaisante (Arvalis).
Attention ce test est difficile à mettre en oeuvre pour les sols très sableux car ils se dispersent très facilement.

Slake test : visualiser la stabilité structurale du sol - présenté au Salon Tech & Bio 2017 ; FIBL ; https://www.youtube.com/embed/2PXG7r4-s5A

II.5. Test à l'acide

Afin de détecter la présence de calcium dans le sol, l’acide chlorhydrique (27%) est un moyen très simple.

• Il faut prélever différents échantillons de sol, en surface et en profondeur.
• On applique 1 goutte d’acide chlorhydrique (à 27%) sur l’échantillon de sol.
• En présence de calcaire l’acide réagit en produisant un crépitement et une effervescence.

Pour analyser les résultats obtenus se référer au tableau ci-dessous.

Si l’échantillon de sol des profondeurs réagit mais pas celui de la surface, il est possible que le calcium ai migré vers le bas et qu’il existe un risque d’acidification de la surface.

II.6. Test du pH

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Le test du pH permet d’estimer le pH de son sol assez simplement avec des « bandelettes pH » que l’on trouve en pharmacie et jardinerie:

• Diluez un échantillon de sol dans 5 fois son volume d’eau distillée dans un bocal ;
• Agitez fortement le bocal pendant 2 mn puis laissez les particules de sol se déposer au fond ;
• Testez alors le pH dans le liquide surnageant et comparez la couleur obtenue avec la grille de référence fournie. Le chiffre correspondant à la couleur obtenu est le pH.

Activités 2

Pour aller plus loin, vous pouvez faire son diagnostic de sol (facultatif)

Choisissez 2 des tests vu précédemment afin de les réaliser;
Une fois réalisés, venez partager vos résultats ci-dessous. Vous pourrez poster vos résultats sous format de texte et de photos!
Attention, pour certains tests il faut plusieurs jours pour obtenir des résultats !
Pour retourner aux tests c'est par là: II. Diagnostiquer son sol

Notez vos résultats ici!

Pour cela, il faut cliquer sur le bouton (+) rose en bas à droite. Puis écrire ses résultats en suivant le modèle du 1er post-it.
Postez vos photos en cliquant sur l'onglet "Mettre en ligne/Upload" (flèche) en bas du post-il. Tout ce que vous écrivez est sauvegardé automatiquement.

Ressources

• Guide pour la description et l'évaluation de la fertilité des sols: Guide profil sol, CA du Tarn
• Sur le sol et son analyse, l'agronomie systémique et la vie du sol, voici le blog très pédagogique du Père Magraine : ICI
• Pour relancer la vie du sol (avec MSV Sud-ouest, gaia consulting et la confédération paysanne du Béarn) voici une vidéo : ICI
• Une autre vidéo sur l’entretien de la vie du sol (avec MSV Sud-ouest, gaia consulting et la confédération paysanne du Béarn) : ICI
• Sur la faune du sol « la vie cachée des sols » de l’ADEME, support PDF a télécharger : ICI

• Reconnaissance et transformation des plantes sauvages

Cette page a été ouverte suite aux formations A9: "Reconnaissance des plantes sauvages" et A10: "Transformation des plantes sauvages" dans le but de constituer un cours à partir des notes des participants.

Pour voir les photos déjà téléchargées :

• Notes partagées
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Changement climatique et impact en agriculture

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Bienvenu ! Au cours de ce module nous allons approcher la question du changement climatique et plus précisément dans le contexte agricole. Avant de rentrer dans le vif du sujet nous vous invitons à répondre au questionnaire ci-dessous:

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Introduction

Le changement climatique expliqué par Jamy ; https://www.youtube.com/watch?v=dnhMJ3inEks

Le climat est en train de changer, avec des conséquences inédites sur l'accès à l’énergie, à l'eau, sur les équilibres géostratégiques, les mouvements de population, les écosystèmes...Réduire les émissions de gaz à effet de serre est primordial, car ces émissions sont le moteur du changement climatique. Or, plus le changement climatique sera important, plus l’équilibre des enjeux environnementaux, économiques, éthiques et sociaux sera difficile à réaliser. C’est pourquoi lors de l’accord de Paris, en décembre 2015, 192 pays se sont engagés à limiter leurs émissions pour contenir le réchauffement moyen, d’ici la fin du siècle, en dessous de +2 °C. Mais la réduction des émissions de gaz à effet de serre ne suffit pas pour stopper le changement climatique : les gaz déjà émis s’accumulent dans l’atmosphère et le phénomène se poursuivra longtemps, après 2100 selon le GIEC*. L’évolution des conditions climatiques impose donc une nouvelle donne : les infrastructures, les investissements actuels et les activités humaines doivent prendre en compte l’évolution à venir du climat et permettre de s’y adapter progressivement.
Le GIEC est le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat. Ses rapports synthétisent les travaux publiés de milliers de chercheurs analysant les tendances et prévisions mondiales en matière de changements climatiques. Il a été créé en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme pour l’Environnement des Nations Unies (PNUE).

• 1. Qu'est ce que le changement climatique ?

• Météo et climat

Les prévisions météorologiques n’ont de validité que localement et pour une période courte, de quelques jours. C’est pourquoi une période de froid prononcée localement, ne remet pas en cause la réalité du réchauffement planétaire. De même, une tempête inhabituellement violente n’est pas forcément une preuve de modification du climat. Pour l’affirmer, il faut pouvoir constater que la fréquence d’un événement climatique augmente de façon significative dans une région donnée et sur une longue période.
Le climat désigne les valeurs moyennes des paramètres météorologiques (précipitations, températures, nébulosité...) mesurées sur de longues périodes et sur des secteurs géographiques vastes et bien définis, appelés zones climatiques. 30 ans d’observations sont nécessaires pour définir des caractéristiques d’ordre climatique. L’observation d’un phénomène météorologique, pris isolément, ne renseigne pas sur l’évolution du climat. Il est ainsi plus facile de percevoir les changements de météo, sur du court terme, que l’évolution du climat sur le long terme

• L'effet de serre

L'effet de serre est un processus naturel de réchauffement de l'atmosphère qui intervient dans le bilan radiatif de la Terre. Il est dû aux Gaz à Effet de Serre contenus dans l'atmosphère, à savoir principalement la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone CO₂ et le méthane CH₄. Ils maintiennent ainsi la température sur Terre à une moyenne d’environ 15 °C. Sans eux, cette moyenne descendrait à -18 °C, interdisant le développement de la vie.

La vapeur d'eau est le gaz à effet de serre le plus abondant et occupe de 0,4 à 4 % du volume atmosphérique. Tous les autres gaz à effet de serre occupent moins de 0,1 % de ce volume. Les gaz à effet de serre ne captent pas tous les rayons infrarouges de la même façon, de plus leur durée de vie dans l’atmosphère peut varier de quelques heures à plusieurs milliers d’années. Leur pouvoir de réchauffement global, c’est-à-dire leur influence sur l’effet de serre, peut ainsi varier largement
Les émissions de gaz à effet de serre dues aux activités humaines se sont intensifiées depuis 1850, et la planète n’est pas capable de les équilibrer dans le cycle du carbone : les gaz à effet de serre s’accumulent donc dans l’atmosphère.
L’effet de serre est un phénomène très sensible aux variations de la composition de l’atmosphère. La hausse des émissions de gaz à effet de serre modifie cette composition, provoquant une augmentation de l’effet de serre. La chaleur est piégée à la surface de la Terre. Ce déséquilibre entraîne un réchauffement planétaire. Depuis le début du XXe siècle, la température de la planète a augmenté de 1,1 °C.

Cette augmentation brutale est sans précédent. Même si certains gaz à effet de serre sont maintenant interdits ou réglementés, leur longue durée de vie dans l’atmosphère rend leurs impacts sensibles pendant encore de nombreuses années.

• 2. Notions technique pour aborder le module de formation
  • Notion de base : qualifier l'énergie

La calorie est une ancienne unité d'énergie. C'est la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d’un gramme d'eau liquide de 14,5 à 15,5 °C. Elle vaut environ 4,185 5 joules. C'est une unité hors du système international qui n'est tout au plus utilisée qu'en diététique aujourd'hui pour exprimer la valeur énergétique des aliments.
Le Joule est une unité du Système international qui quantifie l'énergie, le travail et la quantité de chaleur. Le joule étant une très petite quantité d'énergie par rapport à celles mises en jeu dans certains domaines, on utilise plutôt les kilo joules (kJ), Méga joules (MJ) ou Giga joules (GJ).

• L’effet joule se matérialise par la chaleur qui se dégage lors du passage du courant électrique au sein de matériaux conducteurs comme les câbles en cuivre. Cette chaleur est due à la résistance opposée par les conducteurs et leurs atomes au courant électrique.

Conversion :
Une calorie = 4,186 8 joules
Un kiloWatt-heure = 0,0036 GJ <=> 1GJ = 278 kWh
Pour visualiser les quantités on peut passer :

• Par des équivalents litre de fioul (EQF) : 1 GJ = 24 EQF (environ) ou 0,024 TEP
• Par des tonnes équivalent pétrole (TEP) énergie produite par la combustion d'une tonne de pétrole brut : 1 TEP = 11 630 kWh soit environ 42 GJ

• Comparer les énergies

Avec les GJ, on peut ainsi comparer les énergies entre elles :
GPL : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 46 GJ ; 1 tonne de ce combustible vaut 1,095 TEP.
Essence : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 44 GJ ; 1 tonne de ce combustible vaut 1,048 TEP
Houille (charbon à 85% de carbone) : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 26 Gj ; 1 tonne de ce combustible vaut 0,619 TEP.

Pétrole brut, gazole : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est d’environ 42 Gj ; 1 tonne de ce combustible = 1 TEP.

1. Changement climatique et agriculture : Indicateurs clés permettant d’objectiver et de comparer les impacts du changement climatique à différentes échelles (mondiale, nationale, locale, exploitation agricole)

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Trois parties :

• 1.1. Evolution des émissions des Gaz à effet de serre (GES)
• 1.2. Evolution des stocks de Carbone et enjeu de conservation du Carbone dans les sols français
• 1.3. Impacts du changement climatique pour l’agriculture en France et en Occitanie

1.1. Evolution des émissions des Gaz à Effet de Serre (GES)

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Définition et quantification des GES d’origine anthropique

Les 3 principaux GES d’origine anthropique :

Pour quantifier les GES on utilise la notion d’équivalent CO₂. Le Dioxyde de carbone communément appelé gaz carbonique sert d’étalon de mesure, on parle alors de tonne équivalent CO₂ (teqCO₂).
Par convention 1kg de CO₂ a un Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) de 1. Le PRG du Protoxyde d’azote (N₂O) est de 265 !! Ce qui veut dire que 1 kg de N₂O émis dans l’atmosphère produira le même effet sur 1 siècle, que l’émission de 265 kg de CO₂…
➱ 1 kg de N2₂ = 265 kgeqCO2₂ou 0,265 teqCO2₂

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• N₂O : Protoxyde d’azote

Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 265
Durée de vie: 120 ans (GIEC, 2019)
Ce gaz représente environ 9% des émissions de GES en France tous secteurs confondus, soit environ 39 000 teqCO₂ en 2019. Le secteur agricole est le principal émetteur de N₂O. 83% des émissions de N₂O sont issues du secteur agricole en 2019.

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• CH₄ : Méthane

Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 28
Durée de vie: 12 ans (GIEC, 2019)
Ce gaz représente environ 13% des GES en France tous secteurs confondus, soit environ 54 000 teqCO₂ en 2019. Le secteur agricole est le principal émetteur de CH₄. 67% des émissions de CH₄ sont issues du secteur agricole en 2019.

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• CO₂ : Dioxyde de carbone

Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 1
Durée de vie: 100 ans (GIEC, 2019)
Ce gaz représente environ 75% des GES en France tous secteurs confondus, soit environ 326 M-teqCO₂. L'agriculture émet peu de CO₂, seulement 3% des émissions en 2019.

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En France l’agriculture et la sylviculture émettent 83,1 M-teqCO₂ (CITEPA 2021), ce qui représente environ 19% des émissions françaises principalement due aux engrais minéraux azotés et à l'éructation des bovin !
Le secteur agricole et sylvicole peut, bien sûr, trouver des solutions pour réduire ses émissions, mais ce secteur dispose d’un atout particulièrement intéressant ; la capacité de stocker du carbone dans les sols ou les végétaux.

1.2. Evolution des stocks de Carbone et enjeu de conservation du Carbone dans les sols français

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Introduction

1.3. Impacts du changement climatique pour l’agriculture en France et en Occitanie

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Il n'y a plus de doutes, l'impact du réchauffement global va modifier les zonages climatiques. Le climat méditerranéen est entrain de remonter en latitude (voir l'augmentation de la tâche rouge sur la figure ci-dessous), et les zones de climat montagnard se réduisent (voir la diminution de la tâche bleu sur la figure ci-dessous), ne pouvant monter plus en altitude. Ces mouvements climatiques se traduisent par une modification de la végétation spontanée. Les forestiers ont déjà commencé à réfléchir aux mesures d'adaptations pour sauver nos forêts. Dans le Morvan par exemple, le réchauffement climatique tue plusieurs dizaines d'hectares d'épicéas. En Amérique du Nord on peut même apercevoir le recul de la forêt par satellite, tellement les dégâts sont immense.

Source: INRA Nancy, UMR Ecologie et écophysiologie forestières

Les effets sur les dates de vendanges sont déjà bien connus :

Les vendanges sont de plus en plus précoce. En moins d'un demi-siècle, les vendanges ont été avancées d'une vingtaine de jours en moyenne ! Dans la figure ci-dessus, prenez la courbe verte, correspondant à un vin Tavel,en 1970 les vendanges étaient effectuées aux alentours du 18 septembre alors qu'en 2010 elles sont faites aux alentours du 3 septembre. Ce constat nous amène à réfléchir sur la pérennité de la vigne avec un réchauffement exponentiel dans les décennies à venir...

Les prévision des rendements en blé sont plus inquiétantes encore : le graphe ci-dessous présente l'évolution des rendements de blé (axe vertical) en fonction des années (axe horizontal) en France. Il a été observé une stagnation des rendements en blé à partir de 1996 (la courbe devient horizontale). Le tableau à droite du graphe montre que cette année de stagnation des rendements a été également observée dans les autres pays européens.

Tout comme l’expansion des ravageurs, la modification du cycle de la pousse de l’herbe ou encore le stress thermique des élevages bovin notamment.

A l'échelle nationale, les impacts sont très important !

Évolution déjà constatée du climat en Languedoc-Roussillon et Midi-Pyrénées

• Hausse des températures moyennes de 0.3°C par décennie sur la période 1959-2009
• Accentuation du réchauffement depuis les années 1980
• Réchauffement plus marqué au printemps et en été
• Diminution des précipitations sur la période 1959-2009 en Languedoc-Roussillon, mais peu d’évolution en Midi-Pyrénées
• Des sécheresses en progression
• Diminution de la durée d’enneigement en moyenne montagne

L’évolution des températures moyennes annuelles en Occitanie montre un net réchauffement depuis 1959. Sur la période 1959-2009, la tendance observée sur les températures moyennes annuelles est de +0,3 °C par décennie. Les trois années les plus chaudes depuis 1959, 2014, 2015 et 2018, ont été observées au XXIème siècle.
En Occitanie, les précipitations annuelles présentent une légère baisse des cumuls depuis 1959. Elles sont caractérisées par une grande variabilité d’une année sur l’autre.

Les vagues de chaleur recensées depuis 1947 en Occitanie ont été sensiblement plus nombreuses au cours des dernières décennies. Cette évolution se matérialise aussi par l’occurrence d’événements plus longs et plus sévères (taille des bulles) ces dernières années.
La canicule observée du 2 au 16 août 2003 est de loin la plus sévère survenue sur la région. C’est aussi durant cet épisode qu’a été observée la journée la plus chaude depuis 1947.


Vidéo le blob, l’extra média: 3 questions sur le changement climatique du bassin méditerranéen:

3 questions sur... le changement climatique du bassin méditerranéen | Interview ; Le blob, l’extra-média ; https://www.youtube.com/embed/YYFFnJyMjpY

2. Projections climatiques : principaux phénomènes en jeu et impacts sur l’activité agricole au niveau territorial

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Deux parties :

• 2.1. Modèles d’évolution des GES, températures, précipitations, … : différents scénarios
• 2.2. Impacts attendus du changement climatique

2.1. Modèles d’évolution des GES, températures, précipitations, etc... : différents scénarios

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2.1.1. Projections d’évolution des GES

Grâce à des modèles scientifiques plus précis, le 5ème rapport du GIEC a ainsi renforcé ses certitudes, et n’a jamais été aussi sûr de la responsabilité des activités humaines. Cette responsabilité est estimée comme « extrêmement probable » (95% de chances).
Dans ce rapport de 2014, le GIEC propose quatre trajectoires dites RCP (« Profils représentatifs d'évolution de concentration des GES»), qui indiquent quatre directions très différentes de projections climatiques de long terme. Ces quatre trajectoires correspondent chacune à une concentration atmosphérique en CO₂, qui aura un impact sur l’effet de serre, et donc sur le climat.
Les 4 scénarios sont les suivants : Traduction en terme d’émissions et de concentration en GES :

• RCP 2.6 : Réduction des gaz à effet de serre pour atteindre la neutralité carbone avant 2100 – Objectif des accords de Paris
• RCP 4.5 et 6.0 : Stabilisation des émissions selon 2 scénarios intermédiaires
• RCP 8.5 : Croissance des émissions : scénario du « laisser faire » actuel.

En août 2021, le GIEC a publié la première partie de son 6ème rapport. Etant uniquement en anglais et aucun contenu plus pédagogique n'ayant été produit, nous ne vous en avons pas présenté le contenu. Vous pouvez, si vous le souhaitez, le consulter ici !

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2.1.2. Impacts et évolution attendus du climat

• Modification des températures et des précipitations au niveau mondial

A court et moyen terme, des températures en hausse
Entre 2021 et 2040, il est probable que les températures moyennes de l’air augmentent 1,5°C par rapport à 1850.

• Il est très probable que le nombre de jours chauds et de nuits chaudes augmente.
• Il est très probable que les vagues de chaleurs soient plus fréquentes et plus fortes.
• Il est probable que dans les régions sèches (zones subtropicales), les pluies diminueront.
• Il est probable que la fréquence et l’intensité des fortes pluies augmentent, notamment dans les hautes latitudes.

D’ici 2100
Trois des quatre trajectoires analysées par le GIEC conduisent en 2100 à une hausse des températures de plus de 2 degrés par rapport à l’ère préindustrielle (1850).
Selon la trajectoire la plus optimiste proposée par le GIEC, il nous reste une chance de maintenir la hausse des températures sous le seuil de 2°C en 2100, par rapport au niveau de 1850.
Dans la trajectoire la plus pessimiste (celle qui se produira si on n’agit pas en faveur du climat en limitant nos émissions de gaz à effet de serre), les températures pourraient augmenter jusqu’à 4,4°C. Dans ce scénario du pire, les vagues de chaleur qui arrivent aujourd’hui une fois tous les 50 ans vont arriver 39 fois par tranche de 50 ans.
Il y aura ainsi plus de vagues de températures extrêmes (chaudes et froides) au fur et à mesure de la hausse des températures.
Les événements extrêmes comme les fortes pluies dans les hautes latitudes (en Europe par exemple) ou dans les régions tropicales deviendront plus intenses, et se produiront plus fréquemment d'ici la fin du siècle, au fur et à mesure que les températures augmenteront. A l'inverse, les zones sèches verront une baisse des précipitations au fur et à mesure que les températures augmenteront.

Les données présentées ci-dessus sont issues du 6ème rapport du GIEC.

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• Projections climatiques pour notre région

En Languedoc Roussillon, les différents scénarios prévoient une poursuite du réchauffement au cours du XXIe siècle.

✔ Selon le scénario sans politique climatique, le réchauffement pourrait atteindre 4°C à l'horizon 2071-2100 par rapport à la période 1976-2005.

Ce graphique montre les simulations de variation de la température moyenne annuelle en Languedoc Roussillon. Si on laisse faire comme actuellement (en violet sur le graphique), les températures moyennes de notre région seront d’environ +4°C en 2100 !

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✔ Peu d’évolution des précipitations annuelles au XXIe siècle, mais des contrastes saisonniers plus forts.

Comme le montre le graphique, en été en Languedoc-Roussillon, quel que soit le scénario considéré, les projections climatiques indiquent peu d'évolution des précipitations estivales jusqu'aux années 2050.
Sur la seconde moitié du XXIe siècle, selon le scénario RCP8.5 (sans politique climatique), les projections indiquent une diminution des précipitations estivales.

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✔ Poursuite de la diminution du nombre de jours de gel et de l’augmentation du nombre de journées chaudes*, quel que soit le scénario.

En Languedoc-Roussillon, les projections climatiques montrent une augmentation du nombre de journées chaudes en lien avec la poursuite du réchauffement.
Sur la première partie du XXIe siècle, cette augmentation est similaire d'un scénario à l'autre.
À l'horizon 2071-2100, cette augmentation serait de l'ordre de 25 jours par rapport à la période 1976-2005 selon le scénario RCP4.5 (scénario avec une politique climatique visant à stabiliser les concentrations en CO₂), et de 51 jours selon le RCP8.5 (scénario sans politique climatique).
Journée chaude : journée au cours de laquelle la température maximale quotidienne dépasse 25 °C {{attach file="Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png" desc="image Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png (16.0kB)" size="big" class="center" caption="Nombre de jour de gel en Languedoc-Rousillon"}} En parallèle, les projections climatiques montrent une diminution du nombre de gelées* en lien avec la poursuite du réchauffement.
À l'horizon 2071-2100, cette diminution serait de l'ordre de 9 jours en plaine par rapport à la période 1976-2005 selon le scénario RCP4.5 (scénario avec une politique climatique visant à stabiliser les concentrations en CO₂), et de 14 jours selon le RCP8.5 (scénario sans politique climatique).

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✔ Le site Internet Climat HD / Météo France

Les résultats d’évolution de notre climat (présentés ici et bien d’autres encore) sont disponibles sur le site Internet Climat HD de Météo France : http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/climathd
Ce site propose une version intégrée de l’évolution du climat passé et futur au plan national et régional. Il synthétise les derniers travaux des climatologues sous forme de schémas et graphiques pour mieux comprendre le changement climatique et ses impacts.

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2.2. Impacts attendus du changement climatique

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Impacts globaux du changement climatique

Le changement (climatique) s'est maintenant-#DATAGUEULE 48 ; https://www.youtube.com/watch?v=OQBcrKqyHJI
Si vous le souhaitez vous pouvez consulter la vidéo suivante qui approfondit et détaille les impacts du changement climatique.
L’augmentation de la température moyenne de la planète, même modérée, va avoir de nombreux impacts :

➱ Impacts observés sur la production alimentaire dans le monde

Les principales cultures actuellement exploitées (blé, riz, maïs) devraient voir leur production baisser notamment dans les régions tropicales et tempérées.
Les changements climatiques risquent d'accroître progressivement la variabilité interannuelle des rendements des cultures. Cela risque de faire croître les prix des denrées, alors même que les besoins annuels de produits agricoles sont en hausse.
Tous les aspects de la sécurité alimentaire sont donc potentiellement concernés par les changements climatiques : l’accès à la nourriture, la possibilité de vivre des activités agricoles, ou encore la stabilité des prix.
Les éventuels effets positifs (au début et dans quelques rares régions seulement) des changements climatiques sur l’agriculture seront donc largement contrebalancés par les effets négatifs.

➱ Carte de notre territoire pour une augmentation du niveau des mers d’1m

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Impacts attendus en agriculture

D’un point de vue physiologique, une culture a besoin pour son développement et sa croissance de :

• Rayonnement solaire
• CO₂
• Une accumulation de températures élevées
• Une accumulation de températures basses (pour certaines plantes)
• Eau

Le changement climatique (augmentation des T°C, baisse des précipitations, …) va donc affecter les rendements des productions végétales, les dates de récoltes mais également les types de ravageurs et l’occurrence des maladies. Pour les productions animales, le changement climatique aura également un effet important (disponibilité du fourrage, baisse de la production laitière liée au stress climatique, …).

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✔ Assèchement des sols marqué au cours du XXIe siècle en toute saison.

Si nous ne changeons pas nos pratiques, la comparaison du cycle annuel d'humidité du sol sur le Languedoc-Roussillon entre la période de référence climatique 1961-1990 et les horizons temporels proches (2021-2050) ou lointains (2071-2100) le XXIe siècle (selon un scénario SRES A2*) montre un assèchement important en toute saison.
En termes d'impact potentiel pour la végétation et les cultures non irriguées, cette évolution se traduit par un allongement moyen de la période de sol sec de l'ordre de 2 à 4 mois tandis que la période humide se réduit dans les mêmes proportions.

• Indicateurs généraux :
• Indicateurs fourragers :
• Indicateurs céréales hiver :
• Indicateurs cultures estivales :
• Indicateurs colza :
• Indicateurs vigne et arbo :
• Indicateurs animaux : Indice température-humidité, etc. Voici quelques exemples de projection d’évolution de quelques indicateurs agro-climatiques pour la station de Nîmes (source : https://awa.agriadapt.eu/fr/) dans le cas où nous n’adoptons pas une politique climatique stricte : {{attach file="IAC_stress_thermique_estival.png" desc="image IAC_stress_thermique_estival.png (61.9kB)" size="big" class="center" caption="Stress thermique estival"}} Entre 1988 et 2016, le nombre de jours supérieur à 32°C en été a varié de 5 à 25 à Nîmes. Selon les prévisions climatiques, on devrait passer à 15 à 45 jours en été sur la période 2018/2046 {{attach file="IAC_deficit_hydrique.png" desc="image IAC_deficit_hydrique.png (67.1kB)" size="big" class="center" caption="Déficit hydrique"}} De la même manière, le déficit hydrique en été devrait s'accentuer avec des étés de plus en plus fréquents (près d’1 sur 2) où ce déficit passera en dessous de la barre des 600 mm (soit la sécheresse de l’été 2007) ! {{attach file="IAC_indice_heliothermique_Huglin.png" desc="image IAC_indice_heliothermique_Huglin.png (54.5kB)" size="big" class="center" caption="Indice héliothermique de Huglin (IH)"}} Le cumul des températures (par ex ici pour la vigne à partir de la reprise de végétation entre avril et sept) devrait également augmenter. Ce changement aura pour conséquence par ex, une avancée des dates de début de vendanges, une hausse du taux de sucre dans les baies de raisin et donc une hausse du degré d'alcool, … Vidéo Agriadapt = Changements observés des principales productions agricoles en France*

Changement climatique: quels impacts pour l'agricultures? ; Solagro ; https://player.vimeo.com/video/287671262

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2.1. Modèles d’évolution des GES, températures, précipitations, … : différents scénarios

Testez vos connaissances ! Partie 2

3. Tour d’horizon des mesures d’atténuation et d’adaptation pour l’agriculture de notre territoire

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Trois parties :

• 3.1. Notions d’atténuation et d’adaptation
• 3.2. Enjeux de l’atténuation et exemples de moyens d’action locaux en agriculture
• 3.3. Enjeux de l’adaptation et exemples en agriculture pour notre région

3.1. Notions d’atténuation et d’adaptation

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Atténuer le changement climatique et s’y adapter sont deux voies indispensables pour réduire les risques liés à cette menace globale.
Selon l’ADEME, une activité contribue à l’atténuation du changement climatique si elle contribue à la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique. Concrètement il s’agit d'actions permettant de réduire l’émission de gaz à effet de serre ou de favoriser les puits de carbone. Les leviers principaux d'atténuations sont:

• La réduction de la consommation d’énergies fossiles globale.
• La substitution des énergies fossiles par des énergies renouvelables ou nucléaires.
• La mutation des principaux secteurs émetteurs de gaz à effets de serre (moins d’élevage de masse, plus de bois dans le bâtiment, favoriser les moyens de transports collectifs et électriques etc...).
• Le développement de la reforestation à grande échelle et généraliser l’agriculture de conservation des sols et l’agroforesterie.

L'adaptation est tout autre chose. Celle-ci désigne les stratégies, initiatives et mesures visant à réduire la vulnérabilité des systèmes naturels et humains contre les effets du réchauffement climatique (IPPC 2010). On parle, pour l'homme, de se préparer aux conditions extrêmes et aux catastrophes des décennies à venir. Par exemple, anticiper la montée des océans, la raréfaction de la ressource en eau, les incendies plus fréquents ou même la migration d’espèces invasives et/ou pathologiques. Concernant l’environnement et l'agriculture, l'objectif est de favoriser la résilience des systèmes écologiques et agronomiques.

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3.2. Enjeux de l’atténuation et exemples de moyens d’action locaux en agriculture

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Si en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre l’agriculture joue un rôle significatif (soit environ 20%, comme vu dans la Partie 2 de ce module), en terme de consommation d’énergie l’agriculture, n’est pas un secteur le plus énergivore ;

Cependant, la forte dépendance de l'agriculture aux énergies fossiles, la rend fragile économiquement. Les initiatives d'atténuation du changement climatique poursuivent finalement le double objectif de:

• Limiter les émission de GES et donc lutter contre le réchauffement climatique.
• Tendre vers une autonomie énergétique et donc économique.

Ainsi, la lutte contre le réchauffement climatique n'est pas qu'une simple histoire de carbone et d'écologie, mais aussi un pas vers la résilience économique.

Les dépenses d'énergies fossile se décompose globalement en deux parties :
Le fioul en énergie directe et les fertilisants en énergie indirecte.
=> Pour réduire la dépendance au pétrole, il est nécessaire d’agir en priorité sur la réduction de la fertilisation minérale et donc sa compensation par d’autres sources organiques d’où la pertinence de l’Agriculture Biologique. Il est également nécessaire d’innover pour réduire les consommations des tracteurs, mais aussi de trouver d’autres sources d’énergies durable, avec un impact minime sur le climat et sur l'environnement ! Ainsi certaines énergies renouvelables semblent pertinentes à installer localement, sur les fermes par exemple.

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Quelles sont les moyens d’actions système par système (propositions non exhaustives) ?

• Protéger les cultures du soleil (Agroforesterie, blanchiment de serre, ombrière photovoltaïque, serre solaire…)
• S’adapter aux calages des cycles (anticiper en fonction des projections climatiques locales et la météo, construire une serre bioclimatique, engrais verts…)
• Gérer l’eau (système d’irrigation économe, stockage de l’eau de pluie, planter des arbres…)

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• Réduire le travail du sol (TCS ou agriculture de conservation en AB, allonger les rotations avec implantation de légumineuses …)
• Stockage carbone et amélioration de la fertilité des sols (agroforesterie ou simplement plantation de haies, cultures intermédiaires ou associées, mise en place de bandes enherbées ou de bandes fleuries, apport de MO exogène…)
• Choix des variétés résistantes sécheresse (anticiper en fonction des projections climatiques locales et si irrigation disponible ou pas…)

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• Réduire le nombre de passages pour la gestion de l’herbe inter rang et sous le rang (introduction d’animaux, tonte de l’herbe par les moutons, utilisation de matériel combiné, choix du couvert ex inule visqueuse en oléiculture…)
• Réduire le nombre de traitements grâce à des solutions basées sur la nature (implantation, gestion et entretien des haies, introduction de poules contre le carpocapse ou la mouche de l’olivier, de cochon contre les campagnols, implantation de nichoirs…)
• Choix des variétés résistantes maladies/parasites (anticiper en fonction des projections climatiques locales et avancés des nouveaux ravageurs…)
• Protéger les fruits du soleil (ombrière photovoltaïque amovible sur le rang…)

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• Réduire le nombre de passages pour la gestion de l’herbe inter rang et sous le rang (introduction d’animaux, tonte de l’herbe par les moutons, utilisation de matériel combiné…)
• Choix des cépages (indice héliothermique de Huglin,
• Protéger le sol (Enherbement inter rang, ombrière photovoltaïque amovible sur le rang…)
• Isolation de la cave de vinification, thermorégulation des cuves et isolation, sur ventilation nocturne, puits canadiens…)

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• Réduire les consommations d’énergie et les émissions (Isolation des ateliers de transformation laitière, récupération de chaleur sur le tank à lait, entretien des tracteurs, couverture des fosses à lisier…)
• Produire de l’ENR (Méthanisation, eau chaude solaire, PV…)
• Autonomie alimentaire du troupeau (passage à l’herbe, gestion des prairies et des parcours, arbres fourragers, séchage en grange, utilisation de graines germées, implantation de sorgho fourrager en dérobé…)
• Bien être animal (réchauffer l’eau des abreuvoirs avec la chaleur du lait, planter des arbres d’ombrages…)

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• Isolation des locaux d’élevage et traitement de l’air (lavage de l’air pour réduire ammoniac, ENR pour le chauffage des locaux, matériaux de construction écologique…)
• Arborer les parcours et développer le plein air
• Produire et fabriquer ses aliments concentrés

3.3. Enjeux de l’adaptation et exemples en agriculture pour notre région

Vidéo Vimeo agriadapt, quels leviers d’adaptations face au changement climatique :

Changement climatique: quels leviers d'adaptation en agriculture ; Agriadapt ; https://player.vimeo.com/video/314831792

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Les 4 thématiques centrales pour l’adaptation de l’agriculture

➱ Diversification :
Une plus grande diversification de manière générale, est régulièrement synonyme d’une adaptation durable des systèmes agricoles : diversification des variétés cultivés, des ressources fourragères, …
➱ Conservation des sols :
La recherche d’une amélioration du fonctionnement des sols agricoles est au cœur de la résilience des différents systèmes végétaux et animaux. La capacité des sols à mieux « absorber des à-coups climatiques » est alors mise en avant, que ce soit face aux excès d’eau ou bien à l’inverse face à un épisode de sécheresse. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés aux pratiques de conservation des sols, dont le maintien voire la séquestration additionnelle de carbone dans les sols agricoles.
➱ Extensification :
L’extensification des pratiques agricoles a pour objectif de réduire la variabilité interannuelle liée aux impacts sur la production. Un système agricole dont la rentabilité économique est basée sur l’obtention d’un objectif de rendement très élevé sera d’autant plus vulnérable dans la période à venir sous dérèglements climatiques. Ainsi, cette extensification des pratiques agricoles (élevage et productions végétales) s’accompagne d’un travail parallèle sur la recherche d’une plus grande valeur ajoutée sur sa production. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés à l’extensification, comme par exemple la réduction des intrants de type engrais de synthèse et produits phytosanitaires.
➱ Bâtiments d’élevage :
Des enjeux d’amélioration du bien-être des animaux d’élevage en période de vague de chaleur plus fréquentes et intenses dans la période à venir concernent toutes les filières d’élevage, et particulièrement les gros ruminants (bovin lait et bovin viande).

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Exemples de mesures d’adaptation en viticulture sur les 4 grandes régions européennes :

Quelques exemples de pratiques favorables (non exhaustifs)

• Développer l’agroforesterie qui présente de nombreux atouts face aux défis environnementaux actuels : limitation de la fuite des nitrates et de l’azote dans les nappes phréatiques, amélioration de la recharge des nappes phréatiques, protection des sols et amélioration de la fertilité, développement de la biodiversité, …
• Favoriser les productions intégrées et la lutte biologique : avec des rotations longues, des assolements comprenant des légumineuses (engrais verts), une agriculture sans labour (travail très simplifié du sol et semis direct quand c'est possible) pour restaurer les capacités de puits de carbone du sol et restaurer une fertilité plus naturelle…
• Augmenter les rotations et généraliser les associations culturales permettant de produire sur une même parcelle (et à la même saison) deux cultures (une céréale et une légumineuse en général), avec moins d'intrants et plus de biodiversité, pour une meilleure résilience agro-écologique.
• Eviter les sols nus : enherbement des inter-rangs, mise en place de cultures intercalaires pour assurer un couvert permanent du sol
• Restaurer à large échelle des infrastructures agro-écologiques que sont les haies (de type bocagères), bandes enherbées, ripisylves, arbres épars, mares, fossés enherbés et autres zones humides, connectées à la Trame verte et bleue nationale pour bénéficier au mieux des auxiliaires de l'agriculture.

Pour aller plus loin : ex adaptation ferme d’élevage dans le Tarn (Bellegarde) :
Lien de la vidéo : https://player.vimeo.com/video/357364780

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3.2. Enjeux de l’atténuation et exemples de moyens d’action locaux en agriculture

Testez vos connaissances ! Partie 3