Je vous dois cet article depuis le mois de juin, mais suite à mon retour du Vietnam qui fut assez mouvementé, j’ai laissé de côté cette tâche. Je corrige enfin cette négligence avec ce texte sur le troisième rôle agronomique de la vie des sols : la fourniture de nutriments aux végétaux, article qui fait suite aux trois premiers postés sur le sujet: selon vous, quels sont les rôles agronomiques de la vie des sols ? rôle agronomique n°1 : la transformation des matières organiques et rôle agronomique n°2 : la structuration des sols.
Voici un thème qui touche directement la question de la fertilisation : l’agronomie du XXème siècle a été bâtie sur le mythe de la fertilisation chimique basée essentiellement sur trois éléments : l’azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K), le fameux trio NPK qui résonne désormais dans le langage agronomique comme la sainte trinité dans celui de la religion chrétienne.
En effet ces éléments sont très importants pour les plantes : l’azote est un constituant des protéines, de l’ADN…, le phosphore entre dans la composition de l’ATP et de l’ADP et de certaines protéines (les fameuse lécithines), participe à la mise à fruit… et le potassium enfin régule l’absorption de l’eau du sol par les racines, active certaines enzymes…
Non, ce que je mets ici en question, ce n’est pas l’importance de ces éléments, mais la manière de les amener aux végétaux. Travailler avec la vie permet d’entrevoir des pistes pour améliorer le prélèvement de ces éléments par les plantes uniquement grâce à la vie du sol.

Fixation biologique de l’azote atmosphérique

Déjà évoqué dans l’article « l’azote dans tous ses états », la principale entrée de l’azote dans le monde vivant est due à des bactéries qui se nourrissent de l’azote de l’air en le transformant en ions ammonium (NH4+) utilisable plus ou moins directement par ces mêmes bactéries ou par les plantes avec lesquelles elles vivent en symbiose.
Ces bactéries vivent selon plusieurs modes de fonctionnement :
–    Certaines, comme les Azotobacter ou les Clostridium (cyanobactérie typique des rizières) se nourrissent des matières organiques du sol, elles participent à augmenter la teneur en azote total du sol, azote qui deviendra accessible tôt ou tard pour une plante ;
–    D’autres vivent au voisinage immédiat des racines, voire à l’intérieur des végétaux et se nourrissent directement de produits issus de la photosynthèse, c’est ce qu’on appelle la fixation associative, l’azote qu’elles fixent est disponible pour les végétaux après la mort de la bactérie ;
–    Certaines enfin, et c’est la voie la plus efficace de transfert d’azote depuis l’atmosphère vers la biosphère, vivent en symbiose avec des végétaux au sein de nodules qui se forment sur les racines. C’est le cas par exemple des bactéries filamenteuses (actinobactéries) du genre Frankia qui vivent en symbiose avec des végétaux ligneux tels que les aulnes, les argousiers, les filaos… Et c’est surtout le cas des rhizobium qui forment une symbiose extrêmement importante au niveau planétaire : la symbiose légumineuses-rhizobium.

Mycorhizes

J’ai déjà parlé de cette symbiose entre végétaux et champignons dans un article qui leur est consacré. Les champignons mycorhiziens à arbuscule (MA), qui vivent en symbiose avec l’immense majorité des végétaux cultivés, sont d’une aide très précieuse pour alimenter les végétaux en nutriments peu solubles et donc difficile d’accès pour ces dernières. Il s’agit notamment du phosphore et du zinc (élément qui entre dans la composition d’enzymes et d’hormones de croissance et qui aide à la synthèse de la chlorophylle).
D’autres champignons, les champignons ectomycorhiziens, qui vivent en symbiose avec des espèces d’arbres tels que les chênes, les pins, les hêtres, les bouleaux…, ont également une action importante sur la nutrition en azote de leurs arbres hôtes notamment en allant chercher cet élément directement dans la matière organique du sol.

Activité de la pédofaune
La pédofaune joue un rôle clé dans la fragmentation et  la décomposition des matières organiques fraîches (voir rôle agronomique n°1). A l’instar de tout les autres animaux de la planète, ceux de la pédofaune concentrent l’azote issus de leur nourriture dans leurs tissus. Leurs cadavres et leurs déjections reviennent donc à une transformation en fumure animale des matières organiques d’origine végétale qui forment la majorité des matières organiques fraiches qui arrivent au sol.
L’action de micro-organismes sur ces cadavres et excréments libère de azote assimilable par les végétaux.

Libération d’azote et autres nutriment dans la rhizosphère
Afin de voir les élément minéraux essentiel à son métabolisme disponible à proximité immédiate de leurs racines (la zone du sol justement appelée rhizosphère), les plantes ont recours à un processus ingénieux : elle font de l’élevage de micro-organismes ! Pour ce faire, elles libèrent directement dans le sol des composés organiques qui nourrissent ces derniers, ce qu’on appelle la rhizodéposition. A première vue, c’est de l’énergie gâchée, mais en y regardant de plus près, il s’avère que les micro-organismes nourris par ces composés sont en réalité utilisés par la plante pour se nourrir.
Dans les années 80, une scientifique américaine, Mariane Clarholm, a mis en évidence que du blé cultivé sans engrais mais avec des bactéries et des amibes prédatrices de bactéries assimilait trois à quatre fois plus d’azote qu’un blé qui poussait avec les seules bactéries.
Voici l’explication de ce phénomène : la plante libère dans le sol via la rhizodéposition des composés riches en carbone et pauvre en azote, ces composés sont immédiatement consommés par les bactéries qui, pour équilibrer leur alimentation, doivent aller chercher l’azote dans le sol environnant, essentiellement sous des formes organiques non assimilables telles quelles par les végétaux. Ces bactéries sont ensuite la proie d’amibes. L’azote qui composait la bactérie est utilisé pour un tiers par l’amibe, un autre tiers rejoint le stock de matière organique du sol et le dernier tiers et rejeté sous forme ammoniacale à proximité immédiate des racines. Cet ammonium est alors absorbé par la plante soit tel quel, soit après nitrification.

schéma de l’aide à la nutrition azotée des plantes liée à l’activité des bactéries et amibes de la rhizosphère. Schéma issu de Gobat et al. 2010, le Sol Vivant.

L’activité bactérienne de la rhizosphère permet également la mise à disposition d’autres éléments, en particulier le phosphore et le fer, mobilisés grâce à l’activité de bactéries qui vont chercher ces éléments soit dans les minéraux, soit dans la matière organique.

La vie du sol : un engrais naturel ?
Peut-on dire pour autant que la vie du sol représente un engrais naturel ? La réponse est à la fois oui et non.
En effet, lorsque des éléments sont amenés dans le sol par l’activité notamment bactérienne, comme dans le cas de fixation biologique de diazote ou de la libération de nutriments depuis la matière minérale, ces apports sont en effet assimilables à des engrais car l’activité biologique fait entrer dans le système sol/plante des éléments qui n’en faisait pas partie.
En revanche, lorsqu’il s’agit de libération de nutriments depuis la matière organique du sol (cas des prélèvements mycorhiziens, ou de la mise en solution de l’azote par la chaîne alimentaire rhizodépôt-bactérie-amibe ou encore du phosphore contenu dans les matières organiques), il s’agit de nutriments qui sont déjà contenus dans le système sol/plante car ils ont déjà transité par les végétaux ou les organismes du sol avant d’être intégrés à la MO et remis en solution par l’activité bactérienne.

26 Responses to Rôle agronomique n°3 : la nutrition des végétaux

  1. rinnert (5 comments) dit :

    hallo
    l article me plait, mais je pense que si tu avais lu « la transmutation biologique » de kervran tu aurais ecrit autrement
    A+

  2. arc'hezkyell (9 comments) dit :

    Merci Gilles pour tes dossiers,très lisibles ,même pour des béotiens!Continue!
    Pour Rinnert,ce serait bien que tu ne nous laisses pas sur notre faim.Kervran,j’en ai entendu parler comme « chercheur maudit » mais pour le lire…C’est une autre paire de manches. A moins que tu puisses nous indiquer une source.
    Merci d’avance

  3. cottet pierre (153 comments) dit :

    je pratique la couverture permanente avec des feuilles , du brf et des tontes d’herbes . quels sont les avantages de l’engrais vert sur cette couverture végétales hormis les légumineuses .

    • Gilles Domenech (766 comments) dit :

      @ Rinnert: je partage la frustration de arc’hezkyell, dis nous en peu plus!

      @ Pierre: J’envisage de reposter un article sur les flux d’énergie (voir celui du mois de mai) qui détaillera un peu mieux cela: avec une couverture végétale vivante permanente, on a en permanence les flux de rhizodéposition (évoqués dans cet article) et la litière souterraine (liée à la mort des racines) alors que le paillage ne reproduit que la litière de surface: c’est déjà excellent, le couvert végétal ou les successions de cultures permettent d’aller encore plus loin dans la démarche sol vivant! Cela dit la couverture végétale vivante permanente n’exclut pas le paillage, bien au contraire!

  4. louzou (5 comments) dit :

    Impressionnant ces connaissances, merci Gilles de nous les faire partager avec ton site!
    Alors, moi, béotienne, et néanmoins jardinière, je laisse les légumineuses en terre après récolte, et aujourd’hui je regarde les racines pour voir ces fameux nodules de rhizobacter, mais hélas! point de nodules sur toute la rangée!

    Alors, que doit-on faire pour que se produise le phénomène?

    J’ai aussi semé du trèfle blanc, et j’espère que les racines vont fixer l’azote, comme on dit!

  5. Hervé (23 comments) dit :

    Un article comme je les aime ! :))

    Les couverts végétaux permanents sont LA clef du systeme , j’en suis intimement convaincu et cet article ne fait que renforcer mes convictions .
    Mais les apports extérieurs en paillages restent essentiels afin de ramener au sol ce qu’on lui a pris en récoltant nos légumes .
    La combinaison des deux techniques ouvre vraiment un champs d’expérimentation très vaste et passionnant .

  6. cottet pierre (153 comments) dit :

    les couverts végétaux sont la base du système de l’agriculture de conservation et comme le dit soltner ce qui est bon pour l’agriculture est bon pour le jardinage .

  7. Louis (5 comments) dit :

    Bonjour Gilles.
    Merci pour l’info scientifique, très aidant.
    Mes commentaires: Il me plait a dire que la vitalité est comme l’argent, si on s’en occupe, ca grandit tout seul, l’argent par l’intéret ou le retour sur l’investissement (soit dit en passant, à bas le capitalisme)la vitalité si on prend juste la peine de ne pas la tuer.
    Je cherchais dernièrement un texte sur le cycle de l’azote, me voilà servi.
    Le discussion sur ‘La vie du sol : un engrais naturel ?’
    il me semble que c’est plutôt gagnant, gagnant. Dans le second cas :’lorsqu’il s’agit de libération de nutriments’ cette libération n’arriverait pas si ce n’était de la présence de la vitalité. Les nutriments resteraient coincés dans la matière organique.
    Merci encore et vivement un autre texte.

  8. Baptiste (21 comments) dit :

    Rinnert parle d’un phénomène qui aurait été mis en évidence en laboratoire avec du vivant, mais aussi sans.

    En fait Kervran défendait la thèse selon laquelle, dans certaines conditions, il peut se produire des « transmutations » : c’est-à-dire la production, à partir d’un élément donné du tableau périodique, d’un autre élément.

    Ce phénomène est déjà bien docummenté puisqu’on y assiste lors d’une réaction nucléaire. Cependant les conditions dans lesquelles les réactions nucléaires telles que nous les connaissons se produisent sont très particulières. Ce sont des conditions extrêmes dans lesquelles la vie ne peut absolument pas se développer ou se maintenir.

    La thèse de Kervran c’est que des réactions nucléaires peuvent avoir lieu à « basse énergie », c’est-à-dire dans des conditions bien moins extrêmes, voir pas extrême du tout. Au point que ce phénomène puisse avoir lieu au sein d’un organisme vivant, lui permettant de se procurer des éléments dont il manque à partir d’autres dont il ne manque pas. Si cela était vrai, il nous faudrait repenser nos schémas des cycles des éléments majeurs, car des entrées pourraient venir de l’intérieur même du système.

    Le sujet est délicat, parce que la communauté scientifique est loin d’être d’accord et que cette thèse n’est que très marginalement acceptée.

    L’article wikipédia dédié à cette théorie est bien fait, pour ceux que ça intéresse.

  9. sabine (24 comments) dit :

    merci pour cette transmission , suis de plus en plus fane heu …fan

    une petite question , j’ai lu à plusieurs reprises (et entendu surtout de la part de gentils voisins spécialisés agronomie…..) que trop d’humus déséquilibraient la terre , ces remarques sont faites lorsque je montre mon jardin dont la terre est recouvertes (de feuilles de pailles …)

    qu’en est il ? je ne sais pas quoi en penser

    • Gilles Domenech (766 comments) dit :

      @ Sabine:
      Avec simplement de la paille et des feuilles il n’y a aucun risque d’engorger ton sol en matières organiques (évitons la délicate notion d’humus) !
      Je pense que Baptiste a bien résumé la situation le problème de l’excès ne se pose que si on est dans des conditions défavorables pour la décomposition:
      trop acide, trop de calcaire actif, trop froid, trop engorgé en eau.

  10. sabine (24 comments) dit :

    @baptiste
    merci pour ce « résumé » , je ne connaissais pas du tout , mais je trouve que ça ouvre des perspectives philosophiques et spirituelles passionnantes, à commencer par nos « jardins intérieurs »

  11. Baptiste (21 comments) dit :

    Sabine>
    Un taux excessif d’humus traduit un sol déséquilibré, mais un « excès » d’humus ça n’existe pas.
    En fait l’humus c’est de la matière organique difficilement dégradable, mais qui contient des nutriments en assez grande quantités (5% d’azote, par exemple). Plus les conditions sont propices à la vie du sol, et plus la quantité d’humus dégradée en une année est élevée. De ce fait, plus les conditions sont propices à la vie du sol et plus la quantité de nutriments libérés à partir de l’humus est élevée, mais aussi plus le taux d’humus diminue -il est dégradé.

    Donc dans un sol déséquilibré, c’est-à-dire qui ne présente pas une vie microbienne très intense, ou alors une vie microbienne dont l’activité sur la décomposition de la matière organique n’est qui partielle, la quantité d’humus dégradée dans l’année est faible : en fait il s’accumule et ça se traduit par un taux de matière organique élevé.

    C’est le cas par exemple des sols très acides, mais aussi des sols très calcaires.

    En conclusion, n’écoute pas trop tes voisins « spécialistes » :-)

  12. cottet pierre (153 comments) dit :

    comme le résume si bien fukuoka :la compréhension de la nature dépasse la portée de l’intelligence humaine . dure réalité raison de plus de ne pas se compliquer la vie mais d’imiter ce que la nature a déjà crée.

  13. sabine (24 comments) dit :

    merci pour vos réponses , bon pour l’humus je n’ai pas tout compris (comme d’hab) je croyais avoir compris , mais je pense que non , je vais donc allez revoir ma copie

    de plus je ne sais pas trop comment vérifier si ma terre est acide ou calcaire , comment je peux savoir si la vie microbienne est intense ou pas ??

    bref je suis un peu désorientée et regarde mon jardin avec un air suspicieux maintenant , sera t il à la hauteur de mes demandes printanières …et surtout saurai je bien faire , car plus je lis , et plus je stresse quant à ma réussite de jardinière

    • Gilles Domenech (766 comments) dit :

      @ Sabine: la première chose à faire est d’observer la flore spontanée bio-indicatrice. Par exemple des châtaigniers, des fougères aigles ou des chênes lièges indiquent des sols plutôt acides alors que des ophrys (orchidées) ou des cormiers indiquent des sols calcaires. Pour plus de précision, consultes l’encyclopédie des plantes bio-indicatrice de G. Ducerf.
      Pour ta question sur le fait de couper ou non les parties gelée, j’aurais tendance à répondre oui, c’est d’ailleurs ce que je compte faire pour mes fèves!

      @ Didier: il paraît que la neige est riche en azote, mais j’ignore si c’est vraiment significatif.

      @ Baptiste: une fois le stade plantule dépassé, plus la plante est développée, plus elle est vulnérable. Le risque maximal étant atteint à la floraison, d’où l’intérêt de détruire les engrais vert à ce stade pour éviter qu’ils ne repartent.

  14. sabine (24 comments) dit :

    gilles merci , de plus j’ai les 2 volumes de l’encyclopédie de Ducerf , vu mon niveau , ce n’est pas évident du tout , mais je vais m’accrocher, même pas peur!, surtout que j’ai « planté » mon jardin au milieu d’une prairie et pas d’arbres ni de haies à proximité, mais je vais essayer de faire un état des lieux
    je viens de terminer celui des Bourguignon  » le sol, la terre et les champs !

  15. Subra Jacques (130 comments) dit :

    @ Sabine
    Pour controler le PH ( acide ou calcaire)il existe dans le commerce ( pharmacies ou jardinerie)des bandelettes test.
    Un peu de terre dans de l’eau distillée, bien agiter, laisser reposer quelques minutes, tremper la bandelette et comparer la couleur au témoin. Pour savoir si la terre est vivante, observe la présence de lombrics, s’ils sont nombreux c’est bon, et surtout ne stresse pas, lire des ouvrages c’est bien, mais rien ne remplace l’expérience.
    Bon courage.
    Jacques
    PS Il faudra quand même penser à cloturer ton jardin pour le protéger des intrus ( chevreuils, sangliers, lapins…)

  16. Baptiste (21 comments) dit :

    Les agriculteurs du coin peuvent aussi te renseigner sur leur terroir !

  17. sabine (24 comments) dit :

    merci de vos réponses , du coup je me suis achetée un testeur , cet appareil que l’on plante dans la terre et qui est censé donné le pH et celui là a 2 tiges dont une pour mesurer l’humidité…! je ne l’ai pas encore testé !

    quant à mettre une clôture je ne sais pas si je peux, car je suis en location, la maison est au milieu de prairies et ouf c’est vaste , où alors mettre une petite clôture en bois ? peut être ! de toute façon au point où j’en suis , j’ai déjà bien « changé » le paysage initial…
    je n’ai pas vu de sanglier , quelques chevreuils, des lièvres ça oui …!

    pour en revenir au sol, je suis en train de créer un ado mais comme je n’avais pas envie de creuser des allées et qu’il y a beaucoup de taupes, je viens de récupérer la terre des taupinières , j’en suis à ma 3ème brouette …j’ai tamisé la terre car beaucoup de cailloux et que je veux faire pousser des carottes (entre autres)! j’ai recouvert de paille en attendant de finir des pour ne pas qu’elle reste nue, croyez vous que ça va suffire ? que dois je faire pour bien préparer avant de semer?
    et quelles copains copines pour mes carottes puis je installer?

  18. Gilles Domenech (766 comments) dit :

    La terre des taupinières est riche et meuble, c’est une bonne idée!
    Arrête de te poser trop de questions, fais-toi confiance et vas-y ;-). Le jardin est une école de vie remplie d’expériences qui ne sont des échecs que si on en tire pas les enseignements qu’il nous livre!

  19. […] jusqu’à 75 % des pommes de terre, et ils contribuèrent notablement au climat de guerre froide. Jardinons Sol Vivant ! » Rôle agronomique n°3 : la nutrition des végétaux Je vous dois cet article depuis le mois de juin, mais suite à mon retour du Vietnam qui fut assez […]

  20. Murielle (9 comments) dit :

    Bonjour, je suis surprise par la réponse de Baptiste. j’avais cru entendre dans une vidéo sur une visite des jardins des fraternités ouvrières de Mouscron (je n’ai pas encore eu l’occasion de les visiter, mais pour ceux qui sont près de la Belgique, çà a l’air génial, une vrai jungle) que le taux d’humus dans leur jardin est de 12%. Alors du coup je pensais l’inverse de ce que nous explique Baptiste, que plus le taux d’humus est élevé et plus c’est bien, alors ???

    • Gilles Domenech (766 comments) dit :

      Je suis un peu sceptique sur les 12% de MO (plutôt que d’humus) à Mouscron, 6%, c’est déjà énorme en sol cultivé. C’est vrai qu’il y a beaucoup d’arbres chez eux, mais quand même…
      Il n’y a pas vraiment de contradiction entre Baptiste et toi il nous dit qu’un sol vivant et riche en humus, libère, par minéralisation plus de nutriments et donc perd plus de MO qu’un sol qui en est dépourvu. C’est une réalité et ça ne veut nullement dire qu’un sol doit être pauvre en humus pour être « bon ».
      En revanche sa précision sur les sol trop acides ou trop calcaire qui accumulent la MO sont tout à fait juste et dans de tels sols, on ne forme que très peu d’humus proprement dit, la MO reste bloquée dans des stades moins matures et s’accumule.

  21. Murielle (9 comments) dit :

    à Louzou, voir l’article sur l’azote dans tous ses état pour compléter. Mais pour info, sur une plante séchée en fin de vie, il n’y a plus de nodosités.

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