La nématofaune, copilote de la fertilité biologique des sols
Véritable miroir de la microchaîne alimentaire des sols, l’analyse des communautés de nématodes offre désormais un diagnostic opérationnel pour évaluer la fertilité et la résilience d’une parcelle, permettant aux agriculteurs de piloter le compromis entre fertilité biologique, santé des cultures et résilience de leur système de culture.
Analyser les communautés de nématodes, ce n’est pas seulement compter des « ennemis », c’est réaliser un véritable audit de fonctionnement du sol pour ajuster ses pratiques, avec une rigueur scientifique jusqu’ici réservée aux laboratoires de recherche.
Les nématodes sont les organismes pluricellulaires les plus abondants sur terre avec en moyenne plus d’un million d’individus par mètre carré dans les vingt premiers centimètres de sol. Leur ubiquité et leur position centrale dans la microchaîne alimentaire des sols (ou microréseau trophique) en fait des sentinelles écologiques de premier ordre : là où il y a du sol, il y a des nématodes, et leur communauté raconte fidèlement son histoire. Contrairement aux vers de terre, mobiles et saisonniers, les nématodes présentent une stabilité de population et une fidélité spatiale qui renforcent la fiabilité des diagnostics. Ils ne sont pas de simples acteurs du sol ; ils sont le reflet du fonctionnement biologique du sol dans son ensemble.
Ce que les nématodes révèlent des sols
Parce qu’ils occupent tous les étages du microréseau trophique, leur étude permet d’évaluer l’état biologique global du sol et renseigne sur les fonctions qu’il assure. En effet, la nématofaune (l’ensemble des nématodes du sol) se divise en plusieurs groupes trophiques qui renseignent chacun sur une fonction précise du sol :
- Fertilité biologique : les nématodes bactérivores et fongivores sont les régulateurs du compartiment microbien. En se nourrissant de bactéries et de champignons, ils stimulent le métabolisme microbien. Ils informent sur l’intensité des flux de nutriments et la voie de décomposition de la matière organique majoritaire (plutôt bactérienne ou fongique).
- Résilience du sol : situés au sommet du microréseau trophique, les nématodes prédateurs sont des indicateurs de la stabilité du milieu. Sensibles aux perturbations physiques (labour) ou chimiques (pollutions), leur présence témoigne d’un sol résilient capable de s’autoréguler.
- Pression parasitaire : les nématodes phytophages (consommant des racines vivantes) renseignent sur l’état de la couverture végétale et le risque de perte de rendement.
Le prélèvement de sol pour une analyse de la nématofaune est simple : il est réalisé avec une tarière dans l’horizon 0-20 cm sur un sol frais, ressuyé et non gelé. Environ 500 g de terre fraîche sont nécessaires pour l’extraction des nématodes, tandis que d’autres sous-échantillons prélevés simultanément peuvent être utilisés pour des analyses complémentaires (physico-chimique, organo-biologique, microbiologique…).
Les référentiels d’interprétation développés à partir de larges jeux de données, comme ceux de la base Elipto proposée par Elisol environnement, permettent aujourd’hui de structurer des résultats en scores synthétiques allant de 0 à 10. Les diagnostics sont donc accessibles pour les non-spécialistes. Cette analyse peut être déployée dans une démarche de conseil, d’expérimentation ou de suivi agroécologique d’une parcelle agricole, mais également de milieux naturels, industriels ou urbains.
Piloter le compromis entre fertilité et diversité
Un sol peut être biologiquement très actif mais fonctionner de manière déséquilibrée. Par exemple, des apports importants d’azote sous forme minérale ou un travail profond du sol vont favoriser les nématodes bactérivores et donc l’activité biologique du sol. Si l’activité des nématodes bactérivores stimule la minéralisation à court terme, et donc les flux de nutriments, elle se fait dans ces situations au détriment de la diversité globale, de la structure du réseau trophique et donc des autres fonctions du sol comme la transformation du carbone, les régulations biologiques ou encore la stabilité structurale du sol. Le risque ? Un sol qui « brûle » sa matière organique trop vite, générant des flux de nutriments dépassant les besoins des cultures, tout en perdant sa capacité de régulation naturelle contre les pathogènes et en générant des flux de CO2 néfastes pour le climat. À l’inverse, l’agroécologie cherche les pratiques qui permettent de stabiliser ce réseau et de maintenir l’ensemble des fonctions du sol sur la durée. Néanmoins le travail du sol et la fertilisation azotée sont parfois nécessaires pour la productivité des cultures, mais ces pratiques peuvent être réalisées avec modération (c'est-à-dire fractionnement des apports, fréquence du travail du sol, profondeur) et surtout être compensées par d’autres pratiques.
Il est donc nécessaire d’avoir des indicateurs permettant de statuer sur ce compromis entre fertilité et diversité afin de mettre en place des mesures correctives avant que les sols ne soient en mauvais état de santé globale. C’est là que l’analyse de la nématofaune apporte des résultats probants.
L’impact des pratiques : les enseignements d’une méta-analyse mondiale
Une méta-analyse réalisée en 2021 par Puissant et al., compilant plus de 1 300 observations à l’échelle mondiale, a permis de quantifier l’impact des choix techniques sur la vie du sol. Les résultats confirment que la fertilisation organique, ainsi que la fertilisation mixte (organique et minérale) constituent les leviers les plus puissants pour augmenter la fertilité biologique d’un sol. En stimulant l’activité des nématodes bactérivores (+ 113 %) et des fongivores (+ 141 %), ces apports favorisent des flux de nutriments dynamiques dans les sols. L’allongement des rotations et l’implantation de couverts végétaux sont également très favorables pour soutenir la fertilité biologique.
Pour ce qui est de la diversité des organismes et de la résilience du sol, le levier majeur est la réduction du temps de sol nu. En limitant l’érosion et en fournissant une ressource continue aux organismes du sol, les couverts végétaux d’interculture augmentent de 80 % l’abondance des nématodes prédateurs, renforçant ainsi la stabilité et la structure du microréseau trophique du sol. La fertilisation organique et les rotations longues participent également à cette dynamique positive.
Enfin, l’étude souligne que l’utilisation de pesticides (dont les nématicides), du labour conventionnel et de la fertilisation minérale stricte sont les pratiques les plus déterminant sur la fertilité biologique et la diversité des organismes du sol.
Cette hiérarchisation permet aux agriculteurs d’entrer dans une stratégie de pratiques compensatoires pour développer des systèmes de culture durables. Par exemple, si un labour du sol est jugé nécessaire, son impact négatif sur la résilience du sol et la diversité des organismes peut être compensé par l’implantation d’un couvert végétal ou un amendement organique. L’étude souligne d’ailleurs un « combo perdant » pour la santé du sol : le labour conventionnel suivi d’une période de sol nu prolongée sous fertilisation minérale stricte, une situation qui ne favorise ni la résilience ni la fertilité à long terme.
Enfin, l’agriculture de conservation des sols (ACS) additionne les leviers favorables (moindre travail du sol, rotation longue, fertilisation mixte) et montre l’effet positif moyen le plus élevé sur l’ensemble des indicateurs nématofauniques. Ces effets positifs permettent en partie de compenser l’impact négatif de l’usage de pesticides sur la santé des sols dans ces systèmes.
Gérer la menace des phytoparasites
Certains nématodes restent des ennemis redoutables : les phytoparasites. Les pertes de rendement liées à ces organismes sont estimées à 100 milliards de dollars par an dans le monde. En grandes cultures, ces dégâts sont souvent sous-estimés car ils se manifestent par des symptômes peu spécifiques : jaunissements, flétrissements ou retards de croissance que l’on confond souvent avec des carences azotées.
La gestion ne passe plus par le « vide sanitaire » chimique, souvent contre-productif car il favorise le retour rapide des parasites dans un milieu sans prédateurs. La lutte intégrée privilégie désormais des leviers agronomiques et biologiques visant à limiter le développement de ces organismes. Parmi les solutions les plus utilisées figurent la rotation des cultures, l’introduction de plantes non-hôtes et l’utilisation de variétés résistantes. Certains couverts végétaux, comme la moutarde ou le radis fourrager, possèdent également un effet nématicide grâce à la biofumigation, tandis que les « plantes pièges » limitent leur reproduction. D’autres méthodes, comme la solarisation en maraîchage ou le recours à des agents de biocontrôle (champignons, bactéries, prédateurs naturels), complètent ces stratégies. Enfin, l’amélioration de la santé du sol constitue un levier essentiel : matière organique, couverture végétale et réduction du travail du sol favorisent la biodiversité et les régulations naturelles. Un sol vivant est généralement plus résistant aux attaques de nématodes phytoparasites.
Les phytoparasites : un risque à gérer au cas par cas
Il est crucial de distinguer les nématodes « libres » (bénéfiques) des nématodes « phytoparasites ». Ces derniers exploitent des racines vivantes pour réaliser leur cycle biologique. Certains sont très spécialisés, comme Heterodera carotae qui ne s’attaque qu’à la carotte. D’autres sont généralistes, comme les nématodes à galles du genre meloidogyne qui parasitent des centaines d’espèces. Un sol peut héberger des parasites sans qu’il y ait de dégâts, si la plante en place est résistante ou si le sol est « suppressif », un mécanisme encore peu expliqué qui limite l’action des phytoparasites sur les cultures. Cette « suppressivité » s’observe en majorité dans des sols en bon état biologique.
Il existe une immense diversité d’espèces de nématodes phytoparasites avec diverses stratégies de parasitisme (nématodes à kystes, à galles, ectoparasites, endoparasites…), ce qui oblige des diagnostics au cas par cas. Ainsi, le suivi et l’identification des genres et des espèces de nématodes présents dans les sols et les racines des cultures sont les premiers éléments à partir duquel une stratégie de lutte intégrée pourra être mise en place.
Elisol environnement : l’expertise au service de la transition écologique
Elisol environnement est le premier laboratoire français spécialisé dans l’analyse de la nématofaune du sol. Installée dans le Gard, cette entreprise innovante s’appuie sur une équipe d’experts pour transformer des données biologiques en outils de pilotage opérationnels pour les agriculteurs et gestionnaires de sols.
Le cœur du savoir-faire de l’entreprise repose sur Elipto, une base de données unique qui centralise plus de 10 000 analyses de terre. Cette base croise les données biologiques avec le contexte pédoclimatique (texture, pH, carbone, coordonnées géographiques) et l’usage du sol pour un système de notation adapté à chaque usage (grandes cultures, vigne, maraîchage, forêt, prairie).
Le fonctionnement biologique d’un sol (altéré, à surveiller ou satisfaisant) est évalué à partir de six scores : activité biologique, intensité des flux de nutriments, assurance écologique, diversité, voies de décomposition de la matière organique et pression parasitaire.
Au-delà de la mesure, Elisol assure un véritable accompagnement scientifique et technique dans les projets de gestion des sols et épaule les porteurs de nouvelles solutions (biostimulants, bionématicides, nouveaux types de fertilisants organiques…) dans l’évaluation de leur efficacité et de leur innocuité pour l’environnement.
