C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro -UMR Eco&Sols
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Les matières organiques et les sols agricoles
Assemblée générale – Grap’Sud
28 janvier 2020
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 228/01/2020
Plan
Matières organiques du sol, natures et rôles
Les enjeux actuels autour des matières organiques des sols
Raisonner les apports de produits résiduaires organiques aux sols
Les matières organiques du sol, c’est quoi?
« Tout ce qui est vivant ou a été vivant dans le sol »
Molécules organiques constituées de Carbone, Oxygène, Hydrogène, Azote, Phosphore, Soufre…
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Matières minérales
MO MOmortes
MO vivantes
Micro-organismes
Faune
Racines
MOstables
MOfraîches
Un continuum de substrats nourriciers
Suivons le devenir de résidus au champ
(« matières organiques fraîches »)
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C
CO2
Colonisation et première minéralisation des MO fraîches par champignons, actinobactéries…
CC
C
CC
C
C
C
28/01/2020 C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols
N
P
N
NP
Un continuum de substrats nourriciers
Suivons le devenir de résidus au champ
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Paille fragmentée et ingérée par des microarthropodes des litières
Boulettes fécales d’acariens
CO2C C
CC
C
C
C
Champignons ingérés par des collemboles
Saprophages et microbivores ingérés par des prédateurs
C
C
28/01/2020 C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols
N P
N
P
NP
N
P
Un continuum de substrats nourriciers
Suivons le devenir de résidus au champ
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Matière organique particulaire dans le sol,
colonisée par des microorganismes et
ingérée par des vers de terre endogés…
C
C
C
C
C
C
CO2
28/01/2020 C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols
N P
N
P
N
P
Pour aboutir à de la matière organique stable
Les résidus de ces interactions :
Des matières organiques de taille micrométrique, dans la fraction argileuse du sol
MO de minéralisation lente = « MO stable »
7
C
C
C
28/01/2020 C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols
NP
N
Rôles centraux dans les fonctions des sols…
… et donc dans les services écosystémiques rendus (bénéfices que l’humanité obtient des écosystèmes)
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Ademe 2014
Structuration biologique des solsMinéralisation et stabilisation de MO
Régulation des pathogènes et ravageurs
Stockage et libération
progressive de nutriments par minéralisation
Capacité d’échange cationique
Agrégation
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Matières organiques du sol, au cœur du réacteur
28/01/2020
Vie du solMatières organiques du sol
Condition d’existence
Résultante
Cycle des matières organiques
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APPORTS
PERTES
CO2
PROProduits résiduaires organiques
Résidus de culture
Apports racinaires
Minéralisation
Erosion
Lessivage
Cycle des matières organiques
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Assurer un bon stock de MO est essentiel au bon fonctionnement du sol et de la culture
Les pertes annuelles de MO sont:
Inévitables
Importantes car beaucoup de fonctions essentielles des MO sont rendues via leur dégradation!
Il faut donc les compenser: importance des APPORTS
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Plan
Matières organiques du sol, natures et rôles
Les enjeux actuels autour des matières organiques des sols
Raisonner les apports de produits résiduaires organiques aux sols
Des stocks très inégaux de MOS d’une région à l’autre
Ordre de grandeur :
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Sur 0-30 cmDensité apparente de 1.54500 tonnes de terre/ha2% de MO90 tonnes de MO/haSoit 52 tonnes de Corg/ha
L’initiative « 4 pour 1000 »
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 1428/01/2020http://4p1000.org/comprendre
Sols viticoles…
… du Languedoc-Roussillon: teneurs très faibles en MOS
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1 à 1.5% de MO
1.5 à 2% de MO
2 à 2.5% de MO
> 2.5% de MO
Sols faibles en MO = vulnérables
Faible teneur en MO sensibilité à l’érosion
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 1628/01/2020Le Bissonnais et al, 2007
Stabilité des agrégats, méthode normée ISO 10930:2012
« Slake test »
Sols faibles en MO = vulnérables
Faible teneur en MO sensibilité à l’érosion
MAIS AUSSI…
Mauvaises propriétés structurales problèmes de portance, battance, défauts d’infiltration, défauts de minéralisation printanière…
Capacité de rétention et de libération de nutriments affaiblie
Capacité de rétention d’eau affaiblie
Vulnérabilité aux changements climatiques.
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Ordres de grandeur des apports à effectuer
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 1828/01/2020Roussel et al 2001
Économie circulaire
Loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV 2015) et feuille de route de l’économie circulaire (FREC)
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 1928/01/2020
Fabienne Muller, 2019 – Colloque de cloture du RMT Fertilisation et Environnement
Économie circulaire
C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 2028/01/2020
Fabienne Muller, 2019 – Colloque de cloture du RMT Fertilisation et Environnement
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Plan
Matières organiques du sol, natures et rôles
Les enjeux actuels autour des matières organiques des sols
Raisonner les apports de produits résiduaires organiques aux sols
Apports de Produits Résiduaires Organiques
Des apports à raisonner en fonction des objectifs
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Apports de PRO
Stimuler l’activité biologique du sol
Redresser rapidement la teneur en matière organique
du sol
Apporter des nutriments disponibles
rapidement pour les cultures
« AMENDEMENTS ORGANIQUES»Norme NF U 44-051
Teneur max N, P2O5 ou K2O du PB: 3% et [N]+[P2O5]+[K2O] <7%C/N>8
[N minéral] < 0.33[N total]
« ENGRAIS ORGANIQUES »Norme NF U 42-001
[N] ou [P2O5] ou [K2O] >3%
Quelques critères de caractérisation de PRO
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Rapport C/N : minéralisation ou immobilisation, degré d’évolution de MO
Degré de décomposition
C/N de la MO en décomposition
~ 25
Immobilisation nette d’N par les microorganismes décomposeurs
Minéralisation nette d’N
MO fraîche
MO stabilisée
~ 8
MOF pauvre en N
MOF riche en N
Quelques critères de caractérisation de PRO
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Coefficient de minéralisation à 91 jours
dépend surtout de la nature biochimique
Quelques critères de caractérisation de PRO
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ISMO : Indice de stabilité des matières organiques
Estimation « labo » du coefficient isohumique k1 du modèle de Hénin Dupuis (utilisé pour le « bilan humique »)
Quels PRO préférer…
Pour apporter des nutriments disponibles rapidement pour les cultures?
Des matières aux teneurs en nutriments élevées (et si possible équilibrées…)
Des matières à minéralisation rapide: coefficient de minéralisation élevé et C/N faible
Pour redresser rapidement la teneur en MO d’un sol?
ISMO élevé
Matières compostées
Pour stimuler l’activité biologique du sol?
Matières « fraîches », non ou peu compostées
Attention au risque de faim d’azote si C/N >25C. Marsden – Chaire Agrosys - Montpellier SupAgro - UMR Eco&Sols 2628/01/2020
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Merci pour votre attention
En conclusion: vos MO sont une richesse pour les sols et pour nous tous