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1.3.1 Vers une meilleure qualité et une meilleure fertilité du sol
Les cultures de couverture : • améliorent la structure et l’agrégation du sol en protégeant la surface du sol des impacts de la pluie, en fournissant une biomasse racinaire additionnelle et en augmentant la concentration de carbone organique et l’activité microbienne dans le sol (Figure 1.2); • augmentent l’infiltration de l’eau dans le sol grâce aux effets directs du couvert de résidus, d’une meilleure agrégation du sol et de la formation de macropores par les racines (Reeves, 1994); • améliorent la capacité portante du sol à l’égard de la machinerie agricole et facilitent l’accès au champ (Känkänen et coll., 1998) grâce aux couverts végétaux qui utilisent l’eau et maintiennent la structure du sol;
Effet des cultures de couverture sur les dynamiques d’agrégation Apport de la biomasse aérienne
Apport de la biomasse souterraine • Protéger les agrégats du sol de l’impact direct des gouttes de pluie • Réduire la perte des agrégats • Réduire l’encroûtement des sols • Réduire les fluctuations brusques de la température du sol • Réduire le nombre de cycles abrupts de périodes humides/sèches et gel/dégel
Lors de leur décomposition, les résidus vont : • Fournir des agents de liaison organiques transitoires (p. ex. polysaccharides), tempo raires (p. ex. racines et hyphes fongiques) et permanents (p. ex. composés aromatiques, polymères) • Augmenter le carbone organique total du sol • Augmenter les fractions actives du carbone • Augmenter la matière organique particulaire
• Agréger et lier physiquement les particules du sol • Ancrer et stabiliser le sol • Fournir une source de nutriments pour les microorganismes du sol qui créent des liaisons fortes entre les particules du sol Promouvoir la formation et la stabilité des macroagrégats du sol
Figure 1.2 Effets de la biomasse aérienne (tiges et feuilles) et souterraine (racines) des cultures de couverture sur les dynamiques d’agrégation du sol
Source : Blanco-Canqui et coll., 2015
• alimentent les organismes du sol (vers de terre, bactéries, champignons, mycorhizes) par l’apport de biomasse végétale fraîche (tiges, feuilles, racines, exsudats racinaires) (Thomas et Archambeaud, 2013). Les microorganismes du sol sont des acteurs très importants dans la formation et la conservation de la matière organique. Selon Cotrufo et coll. (2013), les constituants végétaux labiles (issus des cultures de couverture par exemple) sont la principale source de produits microbiens puisqu’ils sont utilisés plus efficacement par les microorganismes. Ces produits de décomposition deviendraient ainsi les principaux précurseurs de la matière organique stable en favorisant l’agrégation de la matière organique grâce à une forte liaison chimique à la matrice minérale des sols; • prélèvent et emmagasinent dans la biomasse aérienne et racinaire les éléments nutritifs du sol (reliquats de fertilisation, minéralisation des engrais organiques), les mettant ainsi à l’abri du lessivage et des pertes. Stockés sous forme organique dans la biomasse végétale qui sera décomposée par les microorganismes, ces éléments seront ainsi recyclés pour la nutrition de la culture subséquente ou pour l’enrichissement des sols via le pool organique (CPVQ, 2000;
Thomas et Archambeaud, 2013). Certaines cultures de couverture à enracinement profond prélèvent les éléments en profondeur et les restituent en surface après destruction (Thomas et
Archambeaud, 2013; Frick et coll., 2017); • ajoutent de l’azote au sol via la fixation symbiotique de l’azote de l’air par les cultures de couverture légumineuses. Cet apport d’azote à la culture subséquente peut être considérable, mais varie selon l’espèce de légumineuse, sa période de croissance, sa concentration en azote et son rapport C/N, la méthode et le moment de destruction, le type de sol et les conditions environnementales (Thomas et Archambeaud, 2013; Frick et coll., 2017; Vanasse et coll., 2017).
