Maraîchage sur sol vivant, quels effets sur la santé du sol ?

De plus en plus de producteurs en maraîchage s’intéressent aux pratiques de maraîchage sur sol vivant (MSV). Ces pratiques inspirées de l’ACS se basent sur trois principes agroécologiques : la réduction voire l’arrêt du travail du sol, la couverture permanente des sols et l’apport de matières organiques. Les effets attendus étant d’améliorer la santé et la fertilité des sols, la productivité, tout en réduisant la pénibilité du travail et la dépendance aux intrants. Bien que de plus en plus d’études montrent les effets positifs de l’ACS sur la santé des sols, il existe encore peu d’études en maraîchage sur la réduction du travail du sol, les apports massifs de matières organiques, la couverture des sols ou la combinaison de ces principes.

C’est pourquoi l’Adaf a mis en place une étude visant à évaluer l’effet des pratiques de MSV sur la santé des sols. Trois systèmes de production en agriculture biologique présentant un gradient d’intensité de pratiques : référence, MSV en travail réduit (MSV-TR), MSV en non-travail du sol (MSV-NT), ont été étudiés en conditions réelles en Drôme-Ardèche. Trois fonctions du sol ont ainsi été mesurées grâce au set d’indicateurs Biofunctool : la transformation du carbone, le maintien de la structure et le cycle des nutriments, ainsi que les propriétés physico-chimiques du sol.

Le maraîchage sur sol vivant améliore la santé des sols

Des analyses multivariées ont permis de construire un indice de santé du sol (SHI) qui agrège l’ensemble des dix indicateurs de santé du sol Biofunctool. Le SHI diffère significativement entre les trois systèmes de culture : la santé du sol augmente lorsque l’intensité de travail du sol diminue et lorsque l’intensité de couverture du sol et d’apports de matières organiques augmente. Par ailleurs, une analyse de la partition de la variance au sein des dix indicateurs de santé du sol montre que la variabilité des données s’explique à 59 % par les pratiques agricoles, et seulement à 7 % par les propriétés inhérentes du sol (texture, teneur en carbonate de calcium). Les pratiques de couverture du sol et d’apport de matières organiques sont les plus impactantes car elles expliquent 37 % de la variabilité des données, suivies des pratiques de travail du sol, qui expliquent 9 % de la variabilité des données.

La transformation du carbone est très impactée

La fonction la plus impactée par les pratiques MSV est la transformation du carbone. La quantité de carbone actif, c’est-à-dire la fraction de carbone qui n’est pas complexée dans les agrégats du sol est significativement plus élevée en MSV-NT comparée aux deux autres modalités et est en moyenne deux fois plus élevée que dans le système de référence. Ce résultat est cohérent avec le taux de MO qui est significativement plus élevé en MSV-NT (7,8 % en moyenne) qu’en MSV-TR et Ref (4,2 % et 3 % respectivement) du fait des apports importants en matières organiques à fort pouvoir d’humification (compost de déchets verts et déchets verts). Cette quantité élevée de carbone actif permet de nourrir la vie du sol, ce qui se ressent dans l’activité de dégradation de la mésofaune et de la petite macrofaune, qui est significativement 3 à 4 fois plus élevée dans les deux systèmes MSV comparés au système de référence. La respiration du sol, quant à elle, est environ 8 fois plus élevée en MSV-NT comparée aux deux autres traitements mais ces différences ne sont pas significatives car les valeurs étaient très variables entre les parcelles en non-travail du sol.

La structure du sol est améliorée en non-travail du sol

Bien que la fonction globale soit significativement améliorée, certains indicateurs pris individuellement (VESS) ne montrent pas de différences significatives en raison d’une forte variabilité interparcellaire. En revanche la densité apparente des cinq premiers centimètres du sol est significativement plus faible en MSV-NT car l’horizon de surface est très organique et très poreux grâce aux apports organiques réalisés en surface. La vitesse d’infiltration de l’eau est sept fois plus élevée en MSV-TR et quatorze fois plus élevée en MSV-NT comparée au système de référence. Cela signifie qu’il y a une plus grande porosité et une meilleure connectivité porale grâce à l’activité biologique. Concrètement, on peut rentrer plus facilement dans les parcelles en MSV et les risques de ruissellement et d’anoxie en cas de fortes pluies sont moindres. Les agrégats sont très stables dans toutes les modalités, probablement grâce à la quantité importante de calcaire qui agit comme un ciment.

Le cycle des nutriments n’est pas impacté en maraîchage sur sol vivant

Le cycle des nutriments n’est pas significativement impacté par les pratiques MSV : les quantités de nitrates totales et d’ions échangeables (nitrates et phosphates) sont très variables et aucune tendance ne se dégage entre les trois systèmes de cultures. Or, on s’attendait à ce que l’augmentation significative de la MO du sol, du carbone actif, de la CEC et de l’activité de dégradation de la mésofaune et petite macrofaune du sol améliore le cycle des nutriments. Ces résultats suggèrent des phénomènes possibles d’immobilisation de l’azote liés aux apports de matières organiques fortement carbonées ou des pertes potentielles par lixiviation ou dénitrification.

Combiner l’AB et l’ACS en maraîchage ?

Cette étude montre que les pratiques MSV améliorent la santé des sols dans des sols déjà conduits en AB. Puisqu’il a déjà été démontré que l’AB améliore la santé des sols, cela signifie qu’il est possible d’aller encore plus loin en combinant les approches AB et ACS en maraîchage. La combinaison de ces deux approches est plus facile à mettre en place qu’en grandes cultures car les désherbants chimiques peuvent plus facilement être remplacés par l’occultation, le paillage et le désherbage manuel. En revanche, pour que ces changements de pratiques soient viables, il est primordial que les fermes s’équipent en matériel adapté, repensent leur système de culture de manière à gérer l’enherbement en préventif et à assurer la fertilisation azotée, et règlent les problèmes de compaction avant l’arrêt du travail du sol. Bien que la santé des sols s’avère être systématiquement meilleure dans le système en non-travail du sol, le système en travail réduit offre déjà une amélioration significative par rapport au système de référence, ce qui peut être un bon compromis entre services écosystémiques, faisabilité technique et rentabilité.

Agronome chargée de mission maraîchage sur sol vivant à l’Adaf - Arbre et sol vivant