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Agriculture régénératrice : Au-delà de la durabilité

Les pratiques agricoles durables ont été introduites en tant que partie intégrante du système de production agricole afin d'atteindre un objectif à long terme consistant à satisfaire les besoins humains en nourriture, en fibres et en carburant, à assurer la stabilité économique des exploitations agricoles et à améliorer la qualité de l'environnement en vue d'un renforcement holistique du statut socio-économique de la communauté agricole. Le concept d'agriculture durable est apparu comme une approche nécessaire pour lutter contre les effets négatifs du changement climatique sur l'agriculture et comme un moyen de renforcer la sécurité alimentaire de la population mondiale croissante, sans nuire à l'environnement.

Au contraire, l'agriculture régénératrice (AR) est un terme relativement nouveau qui n'a pas de définition rigide. Il s'agit plutôt d'un concept agricole qui repose sur l'idée qu'il n'y a pas de solution miracle et qu'il s'agit d'une approche holistique spécifique à un système. Les pratiques de l'AR sont similaires à celles de l'AS, mais les outils et les techniques sont adaptés à un agroécosystème spécifique et sont basés sur le sol plutôt que sur les semences.

En général, il s'agit d'approches qui régénèrent les sols, réduisent l'utilisation de produits phytosanitaires et d'engrais synthétiques et ont un impact positif sur l'environnement.

Figure 1 - Principes, pratiques, avantages et mécanismes de l'agriculture régénératrice pour améliorer la santé des sols (Khangura et al. 2023)

L'accent est mis sur l'amélioration du cycle des nutriments dans le sol en améliorant l'état de la matière organique du sol (SOM) et en créant un bilan positif du carbone (C) en utilisant le sol comme puits de carbone dans le bassin de carbone terrestre, ce qui permet d'améliorer les fonctions du sol et de réduire au minimum l'exploitation des ressources naturelles. Le terme "régénérateur" est différent du terme "durable" dans son essence. Alors que l'AS vise à maintenir un niveau souhaité ou amélioré des fonctions de l'écosystème, l'AR vise à régénérer, renouveler et améliorer les fonctions du sol et les capacités de l'écosystème dans le cadre d'un processus d'amélioration continue. En fait, nous ne devrions pas chercher à simplement maintenir quelque chose de dégradé lorsque nous avons la possibilité de l'améliorer.

Avantages potentiels de l'AR pour la santé des sols

Le Groupe technique intergouvernemental sur les sols (ITPS) a défini la santé des sols comme "la capacité du sol à maintenir la productivité, la diversité et les services environnementaux des écosystèmes terrestres". La santé du sol est attribuée à ses propriétés physiques (texture, capacité de rétention d'eau), chimiques (pH, matière organique du sol) et biologiques (diversité microbienne, minéralisation de l'azote et respiration du sol) qui favorisent des cultures productives et saines.

Les avantages potentiels de la RA pour la santé des sols sont les suivants :

• Augmentation du carbone dans le sol, grâce à plusieurs pratiques telles que le labourage minimal ou l'absence de labourage, les cultures de couverture, la rétention des chaumes, la rotation des cultures et la fertilisation organique.
• Augmentation de la biodiversité du sol et de la fonction microbienne. La biodiversité du sol, qui couvre un large éventail d'organismes vivants, y compris les microbes et la méso-, macro- et mégafaune, joue un rôle important dans le fonctionnement de l'écosystème. Le microbiote du sol est essentiel pour la décomposition de la matière organique, le cycle des nutriments et la fertilisation du sol. Les microbes du sol sont également essentiels à la croissance d'une structure de sol saine. Les sols présentant une plus grande diversité microbienne sont plus résistants et résilients aux perturbations que les sols présentant une plus faible diversité microbienne.

Le rôle des biostimulants végétaux

Les engrais sont utilisés dans presque tous les systèmes de culture pour répondre aux besoins en nutriments des plantes en croissance. On s'inquiète de plus en plus du fait que l'utilisation excessive d'engrais contribue à la dégradation des sols, à la pollution des sols et de l'eau et aux émissions de gaz à effet de serre. Les efforts de recherche mondiaux se concentrent actuellement sur le développement de solutions microbiennes et non microbiennes qui peuvent aider à réduire les engrais synthétiques et les produits phytopharmaceutiques. En raison des préoccupations croissantes concernant les effets des produits chimiques agricoles sur la santé, l'utilisation de biostimulants dans l'agriculture a gagné du terrain ces dernières années. En outre, la demande des consommateurs pour des aliments propres, sûrs et riches en nutriments augmente. Les biostimulants végétaux sont considérés comme des alternatives innovantes et respectueuses de l'environnement aux produits chimiques et aux engrais organiques pour augmenter la production des cultures en modifiant les processus physiologiques tels que l'efficacité de l'utilisation des nutriments et la tolérance aux stress abiotiques.

Comment les biostimulants végétaux influencent-ils positivement la santé des sols et contribuent ainsi à la transition vers l'agriculture biologique ?

1. Les biostimulants microbiens contiennent des micro-organismes tels que des champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF - Rhizoglomus irregulare, Funneliformis mossae), des bactéries de la rhizosphère (Plant growth promoting rhizobacteria - PGPR), Trichoderma spp. can :

• • augmentent directement la biodiversité des sols, en libérant des micro-organismes dans le sol.
  • La biomasse microbienne et la nécromasse contribuent de manière significative au carbone organique stable (COS) du sol.
  • augmenter la disponibilité des éléments nutritifs pour les plantes, augmenter l'efficacité de l'utilisation des éléments nutritifs en optimisant la quantité d'éléments nutritifs appliqués avec des engrais et en évitant leur surutilisation.
    Exemple de l'azote : Les bactéries fixatrices d'azote transforment l'azote atmosphérique en azote fixe (composés inorganiques utilisables par les plantes). Elles peuvent être symbiotiques et avoir des spécificités avec les plantes hôtes. Elles infectent les racines pour produire des nodules, comme les Rhizobia avec les légumineuses. Elles peuvent également être non symbiotiques : les bactéries libres (non spécifiques) telles que Azospirillum, Azotobacter, Pseudomonas et Bacillus peuvent fixer des quantités importantes d'azote (de 0 à 60 kg N/ha/an).
    Exemple du phosphore : Bien que le phosphore soit abondant, les carences en phosphore sont courantes dans les sols du monde entier en raison de la faible concentration de phosphore facilement disponible sous forme d'orthophosphate. Les interactions entre les plantes et les micro-organismes favorisent l'absorption du P disponible ou l'accès à des sources de P précédemment indisponibles dans des conditions de carence. Les AMF, ainsi qu'une variété de bactéries et de champignons, peuvent solubiliser les complexes de phosphate minéral insoluble. Il a été démontré que les champignons mycorhiziens sont responsables de 75 % de l'acquisition de P par les plantes sur une base annuelle. Plusieurs genres bactériens, dont Pseudomonas, Burkholderia, Bacillus, Rhizobia et Micrococcus, ont la capacité de solubiliser le P inorganique. De nombreux champignons du sol, tels que Penicillium, Trichoderma et Aspergillus, peuvent solubiliser les phosphates insolubles ou aider les plantes à acquérir du P et sont donc utilisés dans les formulations commerciales.

En outre, les AMF augmentent la surface d'absorption des racines. En effet, le mycélium extraradical s'étend dans le sol bien plus loin que le système racinaire de la plante, augmentant ainsi la capacité d'absorption de nutriments minéraux importants, tels que le phosphore, l'azote, le potassium, le calcium, le cuivre et le zinc.

2. Quelques biostimulants non microbiens :

• • stimule l'activité de la microflore du sol et augmente la diversité et la richesse bactériennes ;
  • augmentent la biodisponibilité des nutriments dans le sol et stimulent la rhizogenèse des plantes, augmentant ainsi l'absorption par les racines et les processus d'assimilation des nutriments ;
  • la réduction de l'apport de polluants et de substances chimiques dans le sol. Par exemple, des peptides végétaux sélectionnés peuvent être utilisés comme technologie verte et des solutions composées de matériaux 100 % biodégradables pour fournir des micronutriments.
  • augmenter l'efficacité de l'utilisation des nutriments, en optimisant la quantité de nutriments appliquée avec les engrais. Il est important d'améliorer l'efficacité de l'utilisation des engrais pour répondre aux besoins alimentaires mondiaux croissants, pour faire face à la diminution de l'offre d'éléments nutritifs importants tels que le phosphore et pour limiter les risques environnementaux causés par l'utilisation excessive d'engrais.

Figure 2 - Pratiques positives et négatives ayant un impact sur la santé des sols (Khangura et al. 2023)

L'agriculture raisonnée gagne du terrain en réponse aux défis posés par le changement climatique et l'augmentation du coût des intrants. L'adoption d'approches agricoles intelligentes sur le plan climatique, y compris la RA, est proposée pour réduire l'impact des événements météorologiques extrêmes et lutter contre les émissions de GES. L'agriculture raisonnée n'est pas un système agricole entièrement nouveau ; elle intègre plutôt les caractéristiques de systèmes agricoles durables établis, avec pour objectif principal de restaurer la santé des sols afin de revitaliser les terres dégradées et d'apporter des avantages environnementaux, économiques et sociaux à une communauté plus large. En outre, le système pourrait contribuer à la séquestration du carbone si les techniques de gestion recommandées sont respectées.

L'utilisation de biostimulants microbiens et non microbiens fait partie des pratiques d'AR grâce aux avantages qu'elle peut apporter à la santé des sols, à l'augmentation de la biodiversité, à l'activité de la microflore, à la disponibilité et à l'efficacité de l'utilisation des nutriments, contribuant ainsi à réduire le besoin d'intrants chimiques tels que les engrais synthétiques.