BLOGUE #16

On parle beaucoup de la nécessité de protéger les sols contre la dégradation et de rajeunir leur qualité dans l'agriculture mondiale, et du rôle que les biostimulants peuvent jouer. Compte tenu de l'état critique du sol et de son caractère essentiel à la vie, nous avons pensé qu'il serait intéressant de présenter une série de billets sur ce sujet.   

En 2016, le sous-comité des systèmes écologiques du Comité de l'environnement, des ressources naturelles et de la durabilité du Conseil national des sciences et des technologies des États-Unis a rédigé un rapport présentant "l'état et l'avenir des sols américains." Bien que ce rapport soit spécifique à une région, il y a beaucoup à glaner car les régions du monde entier partagent les mêmes menaces et défis. Cet article de blog examinera certains des éléments présentés dans ce rapport et jettera les bases d'articles de suivi intéressants dans lesquels nous pourrons nous pencher plus précisément sur les différents biostimulants et les possibilités qu'ils offrent pour la protection et l'amélioration des sols.

"Dans des conditions naturelles, un pouce de terre arable peut prendre 500 ans ou plus pour se former." ¹

Dégradation des sols

Les États-Unis, comme toutes les régions, possèdent des types de sols qui se sont formés au fil des ans en réponse au climat et à l'hydrologie locaux, à l'activité biologique, à la topographie et à d'autres facteurs de formation des sols. Et chaque type de sol varie dans la façon dont il se dégrade ou se régénère en réponse aux pratiques de gestion. Le sol doit être protégé contre la dégradation, faute de quoi d'importants services écosystémiques sont menacés. Entre autres choses, la dégradation des sols réduit leur disponibilité pour la production alimentaire, la séquestration du carbone et l'efficacité de l'eau. Selon le rapport, les sols dégradés "peuvent parfois être remis en état grâce à des pratiques de gestion améliorées ou à des amendements du sol tels que la matière organique pour atténuer les limitations physiques ou chimiques", tout en notant également que "les sols dégradés peuvent mettre des centaines, voire des milliers d'années à se rétablir naturellement." ²

Perte de sol

La perte de sol par érosion, qu'elle soit éolienne ou hydrique, peut être extrême. Le sol est animé par une communauté microbienne. Le microbiome nécessaire à un sol sain et fonctionnel varie selon le lieu et l'utilisation. Remplacer le sol perdu par du sol provenant d'un autre endroit ne suffira pas à rétablir sa fonction.

Aux États-Unis, le taux d'érosion estimé est en moyenne de 4,6 tonnes par acre et par an^.3 Les taux de formation de sol ne peuvent pas, à eux seuls, compenser les taux actuels de pertes de sol dues à l'érosion. Il n'est pas facile de quantifier les taux de formation du sol, car ils sont très variables. Le rapport suggère que les taux moyens de formation de sol sont proches de 0,5 tonne par acre et par an. ^4,5 Cela montre qu'il n'est pas possible de compter uniquement sur la formation naturelle de sol pour compenser les taux élevés de perte de sol en agriculture.

Variabilité des sols

Il existe 12 "ordres de sols", chacun possédant des caractéristiques qui régissent leurs services écosystémiques et leurs réactions aux pratiques de gestion. Les services écosystémiques fournis par les sols varient selon les utilisations des terres, mais il existe un besoin commun de stratégies de gestion qui protègent contre les effets négatifs à l'avenir. Le rapport souligne que, si l'objectif premier des terres exploitées (terres cultivées, pâturages, parcours et une grande partie des forêts du pays) est de fournir de la nourriture et des fibres, "le défi le plus important est de minimiser les effets négatifs tels que l'érosion du sol et la perte de matière organique, ainsi que les risques environnementaux involontaires sur site et hors site résultant d'une application inappropriée d'intrants agricoles tels que les engrais et les pesticides".

Figure 1- Ordres des sols des États-Unis. Source : USDA NRCS

Les mollisols sont un ordre de sols qui se forment généralement sous la végétation des prairies et contiennent des niveaux élevés de matière organique qui stockent de grandes quantités de carbone et d'autres nutriments essentiels à la croissance des plantes. Ils font partie des sols les plus productifs au ^monde6 et représentent environ 22 % de la superficie des États-Unis, mais moins de 7 % de la superficie mondiale^.7 En revanche, seuls 16 % environ des sols africains sont optimaux pour la production végétale et animale^.8,9 La grande majorité des sols africains présentent de faibles taux de matière organique ou une forte acidité, ce qui rend difficile la réussite de la production végétale.

Figure 2 - Commandes mondiales de sols. Source : USDA NRCS

Menaces et défis

Alors que, dans le domaine de l'agriculture, nous associons souvent la vitalité des sols à la production de cultures, le rapport sur lequel se fonde cet article jette un regard plus large sur le rôle des sols dans la sauvegarde non seulement de la production alimentaire, mais aussi de la qualité et de la disponibilité de l'eau, de la biodiversité écologique et de l'atténuation du changement climatique. Trois catégories ont été identifiées comme des menaces clés :

• Changements dans l'utilisation et la couverture des sols: Les changements d'utilisation des terres sont dus à la croissance et aux déplacements de la population, à l'augmentation de l'empreinte urbaine, à l'évolution de la demande en eau et en terres, à l'évolution des préférences du public et des consommateurs, et aux pressions économiques exercées sur les gestionnaires des terres. Les modifications des pratiques de gestion des terres qui accompagnent ces changements peuvent entraîner une dégradation de la fonction hydrologique, la contamination, la salinisation et le compactage des sols. Les niveaux de nutriments et de carbone ainsi que les communautés microbiennes et d'invertébrés sont également touchés.
• Pratiques de gestion des terres non durables: La dégradation des sols due à de mauvaises pratiques de gestion des terres est une menace anthropique importante. Les pratiques non durables affectent les services des écosystèmes du sol dans toutes les utilisations et tous les types de sols - dont beaucoup sont spécifiques aux sols agricoles. Le biote du sol est impliqué dans tous les principaux cycles nutritifs et biogéochimiques, y compris les cycles du carbone, de l'azote et du phosphore, influençant ainsi l'état nutritionnel des plantes, le flux des gaz atmosphériques, la séquestration du carbone et la qualité de l'eau. ^10,11,12 Une bonne gestion de la biomasse est importante pour la survie de la communauté biologique. En outre, une mauvaise gestion de la biomasse peut nuire à la structure du sol, au carbone et à la rétention d'eau.
• Changement climatique et environnemental : Les changements climatiques et environnementaux ont un impact significatif sur les processus, la fonction et la perte du sol, y compris le potentiel de séquestration du carbone. L'augmentation de la température et de l'humidité du sol pourrait entraîner une augmentation de la libération de carbone et de gaz à effet de serre par la décomposition de la matière organique du sol^.13 Les sécheresses causées par le changement climatique limiteraient la productivité des plantes et les apports de carbone dans le sol qui en découlent. Les sécheresses causées par le changement climatique limiteraient la productivité des plantes et l'apport de carbone dans le sol. Les changements dans la distribution des espèces invasives pourraient affecter le pH et la structure du sol, la diversité biotique, les niveaux d'humidité, la capacité de rétention d'eau et le cycle des nutriments^.14,15,16,17

Quelles ont été les opportunités identifiées pour faire face à ces menaces et défis ? Comme vous pouvez vous y attendre, la recherche, la technologie, la gestion des terres et les sciences sociales. C'est un excellent moment pour mettre les biostimulants au premier plan de cette discussion. Vous pouvez lire le rapport complet ici : https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/ssiwg_framework_december_2016.pdf