Dans cet article, nous vous invitons à creuser un peu plus profondément - littéralement - dans le monde fascinant du sol. Bien que souvent négligé, le sol est un acteur essentiel de notre écosystème, et sa santé est cruciale pour notre survie. En effet, la qualité de l'agriculture repose sur la qualité du sol. Au cours des 10 000 dernières années, et surtout au cours des soixante dernières années, notre tentative en tant qu'êtres humains de vivre de la terre a rencontré un problème : les cultures puisent les nutriments du sol et, sans une gestion adéquate, la fertilité du sol s'épuise. La Révolution verte a proposé une "pseudo-solution" consistant à importer des engrais à base de pétrole pour compenser notre mauvaise gestion de la fertilité des sols, mais les effets négatifs et l'insoutenabilité générale de cette approche sont bien connus.

Chaque culture agricole à travers le monde a développé ses propres systèmes pour maintenir un équilibre entre nos besoins alimentaires en tant qu'êtres humains et le besoin de régénérer le sol. Que ce soit en laissant de vastes étendues de terre en jachère pour permettre une récupération naturelle, ou en incorporant activement du fumier animal, les cultivateurs comprennent que leur subsistance dépend de la fertilité continue de la terre. Un sol riche en nutriments, en matière organique et en micro-organismes bénéfiques favorise une croissance saine des plantes, ce qui soutient à son tour un écosystème prospère.

En résumé, tout commence par un sol sain.

Qu'est-ce qu'une bonne terre ? 

Un sol propice à la croissance végétale possède trois éléments clés : une abondante vie biologique, une bonne structure et des nutriments facilement disponibles. 

Saviez-vous qu'il y a plus de micro-organismes dans une cuillerée à café de sol sain que d'êtres humains sur Terre ? Un sol sain regorge de bactéries, de champignons, de vers de terre, de coléoptères... Les vers de terres sont évidemment les plus faciles à dénombrer et peuvent servir d'indicateur fiable de la biodiversité souterraine. Ces organismes vivants participent à la formation du sol grâce à leurs processus digestifs. Quel que soit le type de sol, améliorer la vie biologique entraîne automatiquement une amélioration globale du sol. Par exemple, dans un sol sablonneux, la vie biologique favorisera son agrégation, augmentant ainsi sa capacité à retenir l'eau et à préserver les nutriments. Dans un sol argileux, la vie biologique permettra de désagréger les mottes, libérant ainsi les nutriments emprisonnés que les plantes pourront ensuite absorber.

Un bon sol présente également des caractéristiques structurelles essentielles : il favorise l'infiltration de l'eau par temps humide, la rétention de l'eau par temps sec, il n'est pas excessivement compacté et il offre une profondeur suffisante pour permettre aux racines des plantes de s'enraciner solidement.  

Premiers indices

L'odeur et l'humidité du sol sont les premiers indices facilement observables pour déterminer son état de santé.

- L'odeur :

L'importance de l'odeur du sol réside dans sa capacité à nous fournir des indications sur le niveau d'oxygène présent.
Lorsque le sol dégage une odeur chimique et putride, cela signifie qu'il est soumis à des conditions anaérobiques insalubres, favorisant la production de ces odeurs par les bactéries dénitrifiantes.
En revanche, si le sol dégage une agréable odeur fraîche de terre, cela témoigne de la présence d'une communauté microbienne saine et d'une abondance d'humus vivant, évoluant dans un environnement bien oxygéné.

- L'humidité : 

Un sol excessivement humide aura pour effet de noyer les vers et les racines, entraînant une situation anaérobique.
D'un autre côté, un sol constamment sec sera néfaste pour l'écosystème souterrain, empêchant la croissance de toute plante.
Un sol de qualité parvient à maintenir un niveau d'humidité relativement constant tout au long de l'année, évitant ainsi d'être saturé en eau ou complètement sec.

Le bon drainage

Pour les raisons que nous venons d'évoquer, le drainage est important car il joue un rôle essentiel dans la régulation de l'humidité du sol. Un bon drainage permet de maintenir un équilibre adéquat entre l'eau et l'air dans le sol, ce qui est crucial pour la croissance des plantes. Voici quelques raisons pour lesquelles le drainage du sol est important :

1. Disponibilité d'oxygène : Un mauvais drainage peut entraîner une accumulation d'eau dans le sol, ce qui limite la disponibilité d'oxygène pour les racines des plantes. Les racines ont besoin d'oxygène pour respirer et effectuer les processus métaboliques nécessaires à leur croissance et à leur développement. Un manque d'oxygène dû à un drainage insuffisant peut entraîner des problèmes tels que la pourriture des racines et ralentir la croissance des plantes.

2. Érosion du sol : Un drainage excessif, ou ruissellement, peut entraîner une perte de sol et de nutriments par érosion. Lorsque l'eau s'écoule rapidement sur un sol mal drainé, elle peut emporter avec elle des particules de sol, ce qui réduit sa fertilité.

3. Répartition de l'eau : Un bon drainage permet une répartition uniforme de l'eau dans le sol. Cela évite les poches d'eau stagnante qui peuvent favoriser le développement de maladies des plantes, comme la pourriture des racines. Une répartition uniforme de l'eau permet également aux racines d'accéder à l'humidité de manière constante, ce qui est essentiel pour une croissance saine des plantes.

Il existe plusieurs mesures que l'on peut prendre pour améliorer le drainage du sol. Voici quelques suggestions :

1. Ajouter de la matière organique : L'ajout de matière organique, telle que du compost ou du fumier bien décomposé, améliore la structure du sol et favorise un meilleur drainage, quel que soit le type de texture du sol. La matière organique agit comme une éponge, en absorbant l'excès d'eau et en créant des canaux qui permettent à l'eau de s'écouler plus facilement à travers le sol. Il est recommandé d'ajouter environ 5 cm de compost ou de fumier chaque année pour améliorer le drainage.

2. Utiliser du paillis : Le paillage régulier peut aider à améliorer le drainage du sol en réduisant l'évaporation de l'eau et en limitant le ruissellement. Le paillis naturel, tel que l'herbe coupée, le paillis artificiel comme le carton ou un paillis vivant comme le trèfle rouge, peut être appliqué sur la surface du sol. Cela aide à conserver l'humidité et à réduire les pertes d'eau par évaporation, tout en permettant à l'eau de s'infiltrer lentement dans le sol.

Il est recommandé d'appliquer le paillis au printemps lorsque le sol est humide, car cela permet de retenir l'humidité et d'éviter les pertes d'eau excessives.

Les vers de terres

Les vers de terre sont importants pour plusieurs raisons. Leur fouissage aère le sol et améliore sa structure, ce qui favorise la croissance des plantes. De plus, leurs matières fécales contribuent à la formation d'une structure du sol saine. Les vers de terre dégradent également la matière organique présente, ce qui la rend accessible aux micro-organismes bénéfiques. Ces micro-organismes favorisent à leur tour la production d'humus, qui est essentiel pour la fertilité du sol. En outre, les vers de terre mélangent la matière organique dans le sol et favorisent la présence de bactéries et de champignons bénéfiques pour les plantes.

Pour améliorer la population de vers de terre dans le sol, il est important de prendre certaines mesures. Tout d'abord, il est conseillé de ne pas utiliser de produits chimiques. Il est préférable d'utiliser une grande quantité de matière organique, telle que du compost, du paillis ou du fumier, car cela favorise des conditions optimales d'humidité et de température pour le développement des vers de terre, en plus de leur fournir une bonne source de nourriture.

Il est également recommandé de maintenir un pH du sol compris entre 5 et 7, car les vers de terre préfèrent un environnement légèrement acide à neutre. Évitez de compacter le sol autant que possible, car cela peut entraver la circulation de l'air et limiter l'activité des vers de terre. 

Texture du sol

La texture du sol influence grandement sa capacité à retenir l'eau et les nutriments. En comprenant la composition de votre sol, vous pourrez l'améliorer et le gérer de manière appropriée.

Un sol sablonneux est principalement constitué de grosses particules. Les racines des plantes peuvent facilement pénétrer ce type de sol, mais il ne retient pas l'eau ni les nutriments pendant une longue durée.

Un sol limoneux est composé de particules de taille moyenne. Il a une bonne capacité à retenir l'eau et les nutriments. Cependant, il peut être facilement érodé ou compacté.

Un sol argileux est composé de petites particules. Il a une excellente capacité à retenir l'eau et les nutriments. Toutefois, il devient dur lorsqu'il est sec et fortement compact lorsqu'il est mouillé. Le sol limono-argileux est un mélange de sable, de limon et d'argile, ce qui en fait le meilleur sol. La proportion idéale est d'environ 30 à 50% de sable, 30 à 50% de limon et 20 à 30% d'argile, avec une teneur en matière organique de 5 à 10%. 

Voici quelques conseils pour améliorer la texture de votre sol :

1. Pour améliorer un sol argileux :
​- Ajoutez autant de matière organique que possible pour détacher les particules et améliorer la structure du sol.
- Si le sol est difficile à travailler, étalez plusieurs centimètres de matière organique en surface.
- Effectuez ces opérations en automne lorsque le sol est sec et encore praticable.
- Pendant les périodes de jachère, la plantation de cultures de couverture peut également être bénéfique.
- Évitez de marcher sur un sol argileux lorsqu'il est mouillé, car cela provoquera un compactage.
- L'aménagement de plates-bandes surélevées peut améliorer le drainage du sol argileux.

2. Pour améliorer un sol limoneux :
- Ajoutez de la matière organique chaque année pour améliorer et préserver la structure du sol.
- Étalez plusieurs centimètres de matière organique à la surface du sol au printemps et à l'automne.

3. Pour améliorer un sol sablonneux :
- Les sols sableux ont besoin d'une grande quantité de matière organique pour lier les particules entre elles et prévenir la perte d'eau et de nutriments.
- Travaillez la matière organique au printemps ou en automne.
- Appliquez du paillis au début du printemps lorsque le sol est encore humide après l'hiver pour maintenir l'humidité.
- Les sols sableux perdent rapidement leurs nutriments, il est donc important d'utiliser du compost ou du thé de compost pour fournir un apport nutritif supplémentaire aux plantes.

Le pH

Le pH joue un rôle dans la détermination des types de micro-organismes présents dans le sol et influe sur la disponibilité des nutriments absorbés par les plantes. Chaque plante a une plage de pH préférée, généralement comprise entre 5,5 et 7. Exceptions, les myrtilles préfèrent un pH de 4, tandis que les lilas préfèrent un pH de 8. 

Nous l'avons vu, maintenir un pH de 5 à 7 favorise la présence de vers de terre.

Le pH est une mesure de l'acidité ou de l'alcalinité, allant de 1 (très acide) à 7 (neutre) à 14 (très alcalin). Le pH du sol varie généralement de 4 à 9 et diffère d'un endroit à l'autre en raison de divers facteurs. Par exemple, la présence de calcaire rend le sol alcalin, tandis que les bactéries du sol produisent des acides lors de leur processus de digestion, acidifiant ainsi le sol au fil du temps. On utilise souvent de la chaux agricole pour restaurer l'alcalinité. Un pH de 6 à 7 est idéal pour la plupart des plantes, car il favorise l'absorption des nutriments.

Pour augmenter le pH (le rendre plus alcalin), on peut ajouter du calcium, de la chaux, des coquilles d'huîtres ou de la cendre de bois. Pour diminuer le pH (le rendre plus acide), on peut ajouter du soufre sous forme de sulfate d'aluminium, d'urée, d'aiguilles de pin, de sciure de pin ou de matière organique.

En fonction du pH de votre sol, certaines plantes sont plus adaptées. Par exemple, si votre pH est proche de 5, vous pouvez cultiver des myrtilles, des pommes de terre et de l'avoine. Pour un pH d'environ 6, privilégiez les crucifères, les pois, les haricots, les carottes et les courges. Si votre pH est d'environ 7,5, vous pouvez cultiver des betteraves, des épinards, des panais, des oignons et de la laitue. En revanche, vous ne verrez jamais d'ortie pousser sur une terre alcaline...

Schéma d'assimilabilité des éléments nutritifs par les végétaux en fonction du pH du sol

Voilà pourquoi il est important de connaître la nature de son sol avant de se lancer dans tout projet en permaculture.

Ainsi, lorsque nous prenons le temps de nous pencher sur l'incroyable complexité du sol, nous prenons conscience de la richesse présente dans celui-ci.

En permaculture, nous devrions nous efforcer de reproduire cette richesse biologique dans nos systèmes de culture. Cependant, l'émulation d'une prairie est différente de l'émulation d'une forêt. Il est donc essentiel de comprendre clairement l'écosystème que vous essayez de reproduire. Voici pourquoi.

La succession écologique comme modèle pour améliorer les sols

La succession écologique est un processus de changement de la composition des espèces au fil du temps. Les espèces établies influencent la composition du sol et le modifient progressivement.

La succession écologique est un processus de changements environnementaux qui se produit dans tous les écosystèmes. Dans nos régions tempérées, la succession écologique vise généralement à former une forêt. Il existe deux types de succession : primaire et secondaire.

La succession primaire commence à partir de roches non altérées et se décompose en quatre phases : pionnière, écesis, invasion et stabilisation. Les premiers organismes pionniers, comme les lichens, se fixent sur les roches et contribuent à leur décomposition en sol. Les plantes herbacées se développent rapidement, favorisant l'établissement du sol. Ensuite, des arbustes et des arbres pionniers se développent, entraînant une accélération de la création du sol. Enfin, les espèces forestières s'installent, formant la communauté climax.

La succession secondaire commence après un événement qui interrompt le développement de la zone, comme un incendie ou une coupe à blanc. Les étapes de la succession secondaire sont similaires à celles de la succession primaire, à l'exception de la phase de la roche qui est généralement sautée.

La succession écologique entraîne des changements dans la diversité des espèces, la structure trophique, les niches écologiques, les nutriments disponibles et le flux d'énergie.

Ainsi, il existe une différence significative entre le sol d'un champ nu et celui d'une forêt. Les sols forestiers, par exemple, sont dominés par les champignons, tandis que les sols des prairies présentent une répartition équilibrée entre champignons et bactéries. En revanche, les sols agricoles régulièrement labourés contiennent moins de champignons que de bactéries.

Prenons l'exemple de la création d'une forêt comestible auto-suffisante.

Forêts nourricières / vergers permacoles

C'est un fait, avec le temps, la plupart des écosystèmes évoluent vers une structure similaire à celle des forêts. Dans une forêt, la matière organique provenant des feuilles, des brindilles, des branches et des plantes en décomposition tombe sur le sol, où elle est décomposée en humus riche par des champignons et d'autres organismes.

Les champignons, présents sous forme de mycélium, s'étendent dans les premiers centimètres du sol et servent d'interface entre les racines des plantes et les nutriments. Ils transportent les nutriments et l'humidité à la plante hôte, étendant ainsi sa zone d'absorption au-delà de la structure racinaire. Cette relation symbiotique est essentielle pour permettre aux arbres de parvenir à maturité.

Les forêts nourricières sont en réalité des versions plus jeunes des forêts matures. Elles sont conçues selon la structure des jeunes forêts naturelles et intégrent souvent des arbres et des arbustes fixateurs d'azote. Ces espèces pionnières s'établissent rapidement et améliorent les conditions du sol et de l'environnement, préparant ainsi le terrain pour la croissance d'autres arbres.

Si vous partez de zéro, voici les activités de construction de sol sur lesquelles vous devriez vous concentrer pour transformer une terre nue en forêt nourricière :

1. Améliorez votre sol avec des engrais verts et des couvre-sols de transition :

Avant la plantation, préparez le sol en utilisant des cultures de couverture et du paillis ligneux pendant une année. Cela permet de construire la matière organique, de corriger les déséquilibres de fertilité et de favoriser le développement fongique. Utilisez autant de biomasse que possible pour améliorer le sol, car les arbres fruitiers préfèrent généralement un sol de bonne qualité.

2. Utilisez du paillis ligneux pour nourrir les champignons : 

Ajoutez du compost, des copeaux de bois à feuilles caduques et d'autres matières ligneuses aux cultures d'engrais vert. Le bois ligneux favorise le développement fongique et contribue à la formation de la couche de litière où les champignons décomposent les matières organiques. Le paillage avec des copeaux de bois et de matières végétales ligneuses sur le sol favorisent la prospérité des mycorhizes, qui fournissent une nutrition équilibrée aux arbres pour résister aux maladies.

3. Créez une fertilité auto-entretenue avec des arbres fixateurs d'azote et des plantes à accumulateurs dynamiques : 

Les forêts nourricières exploitent la capacité des plantes fixatrices d'azote et d'autres plantes comme la consoude à extraire efficacement les nutriments du sous-sol. Ces plantes contribuent à établir un cycle efficace des éléments nutritifs, similaire à celui d'une forêt, ce qui maximise la fertilité pour la croissance des autres plantes. Les fixateurs d'azote libèrent les nutriments qu'ils ont prélevés dans le sol ou dans l'air, et leur simple chute de feuilles sur le sol améliore la fertilité. Il existe de nombreuses plantes fixatrices d'azote à chaque niveau de la forêt nourricière, que vous pouvez apprendre à associer dans notre formation "L'ultime système agroécologique - les haies fruitières".

Et maintenant ?

Vous l'avez compris, l'objectif poursuivit vise à augmenter au maximum le pourcentage de matière organique dans le sol et à fournir des habitats pour une grande diversité d'organismes constituant le réseau trophique du sol.

La manière la plus simple de comprendre les besoins de vos plantes est de vous poser la question suivante : "Où la plante pousse-t-elle naturellement ?"

N'oubliez jamais que la nature est notre plus grande enseignante. Travailler en harmonie avec la nature est toujours la meilleure approche. Donc, quelle que soit votre intention, demandez-vous : "À quoi ressemblerait naturellement le système que j'essaie de mettre en place ?" Ensuite, adaptez-le à votre situation particulière.