Stockage de la Matière Organique dans les Sols - Claire CHENU

De Triple Performance
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Vidéo - Ver de Terre production (16 août 2019) - Claire Chenu - Durée : 21 minutes
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Aujourd'hui, Claire CHENU, enseignante-chercheuse à l'INRA, nous parle de stockage et stabilisation de la matière organique dans nos sols agricoles.


Transcriptions

bonjour à tous à tout ce qui est dans

cette salle et pia tout ce qui est
peut-être en ligne ce matin et donc vous
en doutez je vous parlais de matières
organiques
voilà de matières organiques et
deuxièmement de stockage et
stabilisation des matières organiques
dans dans les sols alors j'ai plus
besoin de présenter fait c'est fait

Afficher la suite

alors pourquoi enrichir les sols en

matière organique pour les multiples
bénéfices qu'on peut en attendre un
fourniture d'éléments minéraux pour la
nutrition des plantes ressources
trophique ce qui soutient toute la
diversité l'activité biologique des sols
une meilleure structure paul l'a dit
comme quoi la commencer à introduire le
sujet une meilleure rétention d'eau dont
contribution à la qualité physique des
sols mais aussi une contribution à la
rétention des éléments des contaminants
mais aussi parfois production de paul
lang potentiel nitrates et phosphates et
puis une véritable plaque tournante des
émissions de gaz à effet de serre et des
puits de ces gaz à effet de serre en
particulier via le stockage de carbone
dans le sol à l'envoyer j'ai représenté
les matières organiques que tu sais pas
ce que je voulais faire
j'ai représenté les matières organiques
en interaction forte avec les activités
biologiques on ne peut pas l'un est
fortement dépendant de l'autre dans
l'est dans les deux sens effectivement
parce que hop voilà le bon bouton les
matières organiques c'est tout ce qui
est ou a été vivant et qui résulte d'une
perpétuelle biotransformé transformation
par les êtres vivants d'un entre le flux
d'apport au sol et la biodégradation
puis la minéralisation du coup c'est un
mélange c'est un mélange complexe
donc tout ce qui est ou a été vive ans
et des débris végétaux plus ou moins
fragmenté ce sont des êtres vivants dont
les micro organismes qui sont les
principaux acteurs des biotransformation
je crois qu'il faut que je parle
lentement
je vais essayer
des petites ou grosses molécules surtout
associé aux minéraux depuis certaines
d'entre elles dans la solution du sol
donc un conte un mélange complexe et
d'un point de vue composition les
matières organiques elles sont
constituées principalement de carbone la
moitié et on les identifie par rapport
au carbone mais j'ai tenu à mettre en
titre matières organiques parce que ce
que l'on gère ce sont les matières
organiques plus que gérer le carbone
même si on peut avoir des objectifs
vis-à-vis du carbone comme ce que nous
avons dans l'initiative 4 pour 1000 1
les matières organiques sont également
constituées d'autres éléments dont ceux
essentiel puisque éléments nutritifs
pour les plantes libéré par ses
biotransformation alors en termes de
gestion
finalement on s'intéresse autant aux
carbone co autres éléments et qu'est ce
qu'on veut mais on veut souvent en fait
on veut des choses qui peuvent
apparaître tout à fait contradictoires
on souhaite d'une part stocker les
matières organiques en avoir
et puis ça bouge plus loin surtout que
ça bouge plus parce que ça permet
d'avoir une meilleure réserve utile
parce que ça permet d'avoir une
meilleure capacité des changes
cationiques donc rétention des éléments
fertilisants une meilleure stabilité de
la structure donc meilleure infiltration
de l'eau résistance à l'érosion et puis
ça pour ni du stockage de carbone
mais ce qu'on veut aussi donc ouvrables
nous surtout parce qu'on voudrait aussi
s'est bien dégradée les matières
organiques et donc en fait c'est les
consommer les consommer pour que ça
alimente l'activité biologique et
soutiennent donc la biodiversité pour
que ça permette une meilleure stabilité
de la structure la sabila structurelles
et des deux côtés et puis parce que
c'est ça qui permet la fourniture de
nutriments par la biodégradation
minéralisation des matières organiques
donc vous voyez deux objectifs
apparemment contradictoires et pour
lesquels il faut parfois faire des
compromis
mais ce qu'on peut dire bah voila si on
va si on ne cherche que cette fonction
là on va épuiser le stock mais il est
très important pour sa de l'alimenter de
continuer à l'alimenter de façon à
pouvoir avoir les deux types de
fonctions des matières organiques
attendues et ceci d'autant plus que les
matières organiques
je m'étais mis un chrono je n'ai même
pas démarré
du coup je peux parler les matières
organiques donc un ensemble de molécules
organiques sous différentes formes
persiste dans les sols pendant des
durées qui sont très variables
1 toute la palette ça va de leur à
plusieurs millénaires et en fait nous ce
que nous faisons c'est que nous les
divisons en compartiment à infractions
partis qui ont des temps de résidence
moyens un compartiment l'habitant de
résidence moyen du mois compartiment
l'entendent résidence moyen de quelques
années et l'essentiel temps de résidence
moyen de plusieurs décennies à siècle
donc elle transite plus ou moins
rapidement dans le sol donc très
important et puis ce qu'on peut dire
c'est schématiquement les fonctions
qu'on attend les propriétés qu'on attend
des matières organiques elles sont pas
reliés au même compartiment
ce sont plutôt les compartiments stable
qui vont être responsables de la réserve
utile de la capacité des changes
cationiques du stockage de carbone
il va persister longtemps et ce sont
plutôt des compartiments l'habile qu'on
va mobiliser pour la biodiversité
l'activité biologique la stabilité de la
structure la fourniture de nutriments
voilà donc un compromis à gérer mais ce
que je voulais vous revenez comme
message c'est que les deux sont
possibles
maintenant cette caractéristique très
important des matières organiques
d'avoir des temps de résidence
contrastée elle est due au fait qu'il ya
de multiples facteurs de leur
transformation
1 c'est la nature des matières
organiques ce sont les caractéristiques
de l'an c'est l'abondance et la
diversité des décomposeurs ce sont les
caractéristiques de l'environnement
température au ph est maintenant
également des caractéristiques liées au
type de sol et c'est cette diversité des
facteurs qui fait que c'est relativement
complexe maintenant je voudrais dire
c'est qu'il ya eu un véritable
changement de vision sur la dynamique
des matières organiques la vision a été
renouvelé la bise on a été renouvelée ce
qu'on sait maintenant c'est qu'il n'ya
pas né aux formations de substances
humiques vous avez peut-être appris moi
j'ai appris quand j'étais
université substances humiques non ce
sont des artefacts et les matières
organiques stable dans les sols ce ne
sont pas des substances humiques et
d'ailleurs des molécules qui persiste
longtemps dans les soldats par les
charbons on n'en connaît pas vraiment en
fait
ce qui explique la persistance d'abord
ceux qui persistent dans les sols
longtemps ce sont des matières
organiques microbienne voyait ce que
j'ai représenté ici ce sont des sucres
c'est ça qui persistent parfois pendant
des siècles des millénaires ça mais
apparemment c'est surprenant mais il
perd si ces petites molécules elle
persiste parce qu'elles sont stabilisés
par adsorption sur des argiles ou par
piégeage au sein de la porosité du sol
où elles sont peu accessibles aux micro
organismes
voilà donc un changement vraiment
important dans la perception de ceux qui
contrôlent la dynamique des matières
organiques alors ceci étant dit on peut
se demander alors ben qu'est ce qu'on
fait maintenant qu'est-ce qu'on fait
alors le tableau comment on fait qu'est
ce qu'on fait le tableau beige ce que je
vous ai mis c'est ainsi que du carbone
dans un agro écosystèmes à avec la
photosynthèse qui permet la production
des péchés taux d exportation
restitution importations de matière
organique par exemple des fumiers des
composts tout ça ça fait les déjections
animales tout ça ça fait lui fut d'abord
au sol et puis lé pertes toute petite
perte dans les agro écosystèmes tempérée
ou tropicaux part avec l'eau de pluie
des pertes ils peuvent être importantes
par érosion ça va ailleurs dans le
paysage mais c'est quand même perdu de
la parcelle
et puis l'essentiel des pertes c'est par
biodégradation et minéralisation
activités des organismes vivants du sol
alors qu'est-ce qu'on peut faire on va
prendre ça comme cadres parce qu'on peut
essayer de faire c'est d'augmenter la
photosynthèse augmenter la production
végétale et ça il ya différentes
manières de le faire il ya certes
produire plus les cultures de rente
mais il ya aussi des cultures
intermédiaires
il y a aussi les enherbement
intercalaires entre des rangs de vigne
entre des rangs de vergers il y a aussi
des cultures pérennes à avoir des
prairies temporaires augmenter la durée
des prairies temporaires dans une
rotation
ça aussi ça augmente la photosynthèse ya
de l'herbe il ya du végétal tout le
temps toute l'année
il ya aussi l'agroforesterie avec du
coup les restitutions qui viennent des
parties aériennes toute la litière mais
aussi les systèmes racinaires
extrêmement développé des arbres qu'on
met en congé entre les cultures donc
différentes manières de faire ensuite
deuxième chose à faire alors ça ne nous
concerne pas trop en par exemple
contexte européen
mais ça peut l'être ailleurs c'est
bannir les feux à éviter cette perte
sèche brutale de carbone des sols
que peut-on faire aussi et bien essayé
de restituer le plus possible de résidus
de cultures restitution des pailles
autant que c'est possible
maintenant là il ya des compromis à voir
il ya vraiment des choix en termes de
filières de valorisation de ces de ces
résidus de culture mais les apporter au
sol est une valorisation il faut
vraiment en être conscient c'est une
valorisation ça sert à quelque chose
que peut-on faire d'autre apportez des
matières organiques exogènes qui
viennent d'ailleurs qui viennent
d'ailleurs que la parcelle ce sont des
effluents d'élevage ce sont les composts
les produits de nos activités urbaines
donc ça fait une source de matière
organique supplémentaire ce qu'on peut
faire aussi et c'est plus complexe c'est
j'irai l'élevage est irréelle pâturages
laquelle et la densité d'animaux sur la
parcelle la fréquence des faux choix là
donc toutes les pratiques en prairies
peuvent intervenir et puis alors tout ça
ça détermine finalement les flux
d'apport en contrôler les flux d'apport
au sol maintenant il ya les flux de
sortie du sol alors on peut essayer de
lutter contre l'érosion par des
aménagements appropriés
et puis par une couverture permanente du
sol comme ici cette photo en agriculture
de conservation qui va protéger donc la
surface du sol de l'action de la pluie
et puis bah notre flèche la plus
importante c'est biodégradation
minéralisation qu'est-ce qu'on peut
faire essayer de limiter les
perturbations physiques du sol et donc
réduire le labour là encore on se tourne
vers des systèmes soient où on est en
non labour en semis direct ou bien un
véritable agriculture de conservation
bekale également une couverture du sol
permanente
voilà donc vous voyez
différents volant d'actions qui peuvent
être mobilisés qui peuvent être
mobilisés séparément qu'ils peuvent être
parfois mobiliser ensemble ils ne sont
pas tous il y en a un certain nombre qui
sont tout à fait compatibles
donc voilà ce qu'on peut faire
maintenant ensuite on peut s'interroger
sur ce qui est efficace ce qui marche
combien ça stocks voilà quelle est
l'efficacité des pratiques donc là ce
que je vais vous représentez sont les
résultats d'une étude d'une expertise
qui a été fait par un collectif de
chercheurs parlent ils
voilà animé par l'inra est demandée par
les ministères de l'agriculture et de
l'écologie sert de l'écologie ou à
partir des synthèses de la littérature
les experts nous avons essayé dé
déterminer quels étaient les faits sur
le stockage de carbone d'un certain
nombre de pratiques qui avaient été
présélectionnés ya pas toutes les
pratiques possibles
je suis sûr que vous en cherchez qui
sont pas qu'ils sont pas présentes sur
ce graphique mais je veux envoyer un
certain nombre les semis direct durée d
augmenter la durée des prairies
temporaires implanter des cultures
intermédiaires en herbes et les vergers
et la caisse que j'ai représenté sur
l'axé des ordonnées
vous avez un stockage de carbone
additionnel c'est ce qu'il ya en plus
par rapport aux témoins donc pour
agroforesterie ces comparaisons avec une
parcelle dans lequel il n'y a pas
d'arbres pour ces cultures
intermédiaires ces comparaisons par
rapport à une rotation dans lesquelles
il n'y a pas de culture intermédiaire et
je les ai classé la part efficacité 300
donc ça ce sont les données de la
littérature scientifique donc on a fait
un tri très très rigoureux en termes de
validité des expérimentations ce qui
était pertinent pour un contexte europe
de l'ouest en termes climatique
et puis dans les bars d'erreurs ces
marqueurs de la littérature vous voyez
on a encore besoin d'affiner de faire
arriver à faire réduire ses bars
d'erreur ce que j'ai représenté en plus
sur le graphique ce sont les pratiques
qui joue essentiellement en diminuant
les sorties par minéralisation c'est la
réduction du travail du sol et les
pratiques qui jouent en essentielle ment
en apportant de la biomasse
supplémentaires par exemple et cultures
intermédiaires et puis celle qui
mobilise les deux et vous voyez que
apparemment pour que ce soit efficace
mais il faut apporter de la biomasse en
plus il est plus efficace d'augmenter
les entrées de carbone au sol que de
diminuer les pertes par minéralisation
c'est ce que suggère
cette synthèse dans une expo réalisée
dans une expertise et ses j'ai envie de
dire ce que nous avons confirmé montré
lors de deux études récentes l'une en
agroforesterie l'autre en agriculture de
conservation nous avons montré que les
ce sont ces l'augmentation des entrées
qui expliquait lé stockage additionnel
observé avec des augmentations de 35 40
% de la biomasse de la quantité de
carbone qui rentrait annuellement au sol
dans des orientations relatives très
importante
voilà donc c'est il faut surtout joué
sur les entrées et sorties quand même
les sorties les pratiques simplifiée de
travail du sol vous l'avez peut-être
entendu dire on a un peu réévaluer la
capacité des pratiques de réduction de
travail du sol à stocker du carbone
voici un graphique qui représente en
fonction de la profondeur
l'augmentation relative des stocks de
carbone un sas étude une méta analyse et
synthèse de nombreux articles de la
littérature et plusieurs de ces
synthèses récentes ont montré qu'à
effectivement un faible effet sur les
stocks de carbone plus faible que ce
qu'on pensait antérieurement
mais ce que je voudrais souligner c'est
certain il faut pas jeter le bébé avec
l'eau du bain ça stocks peu en moyenne
il ya une variabilité qu'on n'explique
pas et là nous cherchons il faut qu'on
doit son corps parce qu'on a vraiment on
souhaiterait savoir quand est-ce que ça
stocks et qu'est ce qui explique que ça
ne stocke pas mais même si la réduction
du travail du sol n'a pour effet que de
concentrer les matières organiques en
surface sans changer la quantité totale
que vous pouvez avoir sur par exemple 30
cm 60 cm d'épaisseur de sol il peut y
avoir des bénéfices importants en termes
de structure du sol en termes
d'infiltration en termes de l'eau en
termes des vapeurs réduction de
l'évaporation sous des climats sec on
dit c'est que gérer les matières
organiques
c'est stocker du carbone dans le sol
mais ça n'est pas que stocker du carbone
dans les sols et il ya un certain nombre
de situations où c'est autre chose qui
est visé et l'initiative 4 pour mille
elle a pour objectif d'améliorer la
fertilité des sols d'augmenter de
préserver les matières organiques du
solde en augmenter la teneur les stocks
pour la fertilité des sols et donc
indirectement la sécurité alimentaire
pour l'adaptation au changement
climatique et d'augmenter préserver
augmenté stockage
arbonne pour l'atténuation du changement
climatique donc c'est plus large que du
carbone initiative 4 pour mille un
résultat avant de synthétiser une chose
qui émerge de la littérature récente
c'est que si on veut stocker de manière
efficace il faut stocker par la racine
il faut stocker par la racine en effet
si on essaie d'exprimer essayé de
représenter sa sur un graphique voyage y
représenter finalement ce que serait la
biomasse carbone fallait quantité de
carbone un système racinaire la quantité
de carbone partie aérienne un
proportions typiques de nos cultures
annuelles en particulier céréales et
ceux qui restent dans ce hall au bout de
plusieurs années
c'est ça ça s'inverse et effectivement
le rendement en carbone du sol est plus
élevé pour le carbone qui vient qui rizo
déposée qui vient les systèmes
racinaires que pour le carbone qui vient
des systèmes des parties aériennes des
plantes un facteur de deux et demi à peu
près là encore d'après des synthèses de
nombreux travaux publiés dans la
littérature conclusion donc ça veut dire
ce qu'il faut augmenter ses les apports
par voie racinaire
comment est ce qu'on peut faire comment
est ce qu'on peut faire et va essayer de
privilégier des systèmes racinaires
profond alors la sélection variétale
elle est pas du tout orienté dans ce
sens là mais il ya peut-être quand même
à levier d'action a essayé de mobiliser
ces privilégiés les pérenne les cultures
pérennes donc un enracinement permanent
c'est de favoriser la diversité des
couverts et pourquoi alors j'ai pris un
très joli dessin de systèmes racinaires
prix bhl parce qu'on peut dire anti on
diversifie les plantes on va diversifier
les systèmes racinaires donc peut-être
d'explorer beaucoup mieux le sol qu'avec
un simple un seul type de système
racinaire
et puis bien sûr implanté de
l'agroforesterie là c'est allé explorer
les sols en profondeur alors est ce
toujours faisable d'augmenter de
préserver augmenter la teneur en matière
organique des sols pour enrichir les
sols en matière organique il faut c'est
une évidence mais je tiens à le rappeler
il faut des sols déjà il faut des sceaux
alors on est dans un contexte
d'aggravation des phénomènes d'érosion
et d'une extension encore trop beaucoup
trop important des phénomènes d'érosion
li part et on est dans un contexte
d'aggravation sérieuse défaite de
l'artificialisation et donc de réduction
des surfaces disponibles pour la culture
pour d'autres types de couverts végétaux
pour du stockage de carbone pour toutes
les fonctions associées aux matières
organiques des sols et puis pour stocker
pour stocker et stabiliser des matières
organiques et bien il faut de la
biomasse il faut de la biomasse et pour
ça il faut de l'eau il ya des conditions
c'est ça qui limite il faut des
nutriments un la disponibilité de
l'azoté du phosphore peut limiter la
croissance de la biomasse on va pas
stocker du carbone avec ça et puis il
peut y avoir des compétitions d'autres
usages à utiliser la biomasse pour les
pour les animaux utiliser la biomasse
pour des usages domestiques donc là
encore des compromis à réexaminer des
compromis pas évident du tout abordé et
donc des limites géophysique agronomique
économique et social et comme paul le
disais tout à l'heure dans l'initiative
oms près attention à toutes ses limites
à la diversité de ses limites un
biophysique et autres économique et
social mais aussi à tous les impacts
négatifs potentiels tous les dangers
auxquels il faut qu'il pourrait y avoir
dans une politique volontariste
d'augmentation la teneur en matière
organique des sols donc je vais conclure
à augmenter la teneur en matière
organique des sols peut dire c'est
possible c'est possible et c'est donc un
objectif qu'on poursuit dans
l'initiative
il est possible dallas fois stocker et
minéralisée les matières organiques mais
ça suppose d'apporter du carburant tout
le temps donc augmenter les entrées de
biomasse et de carbone faute de matières
organiques au sol il ya plein de
questions en suspens nous avons plein de
questions nous sur les processus à ce
qu'on peut déstabiliser du carbone ou
est ce qu'il faut aller placer le
carbone dans un paysage
quel est l'effet de pratique quand
est-ce qu'il faut resituer la biomasse
ou mieux la composter d'abord la
restituer directement donc on a du pain
sur la planche et c'est tout à fait
excitant et un des messages voudrais que
vous reteniez c'est qu'il n'y a pas une
manière d'enrichir les sols en matière
organique qui en a plein et donc il ya
la possibilité pour les praticiens les
acteurs je suis comme paul l'a dit ce
sont les agriculteurs
donc il ya une palette d'actions
possibles et en termes et pour terminer
résonner les matières organiques ce
n'est pas que le carbone et ça doit être
fait pour des bénéfices multiples
voilà j'ai envie de conclure en disant
que pour moi l'agroécologie c'est ne pas
faire de l'agriculture sur les sols mais
de l'agriculture avec les sols et je
vous remercie pour votre attention

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