En ce printemps 2020 aux circonstances bien particulière dues d’une part à la crise sanitaire que nous traversons mais aussi, même si l’on en parle peu à la terrible sécheresse que nous traversons en ce début de printemps, je voudrais revenir sur l’implantation des cultures et en particulier sur la production de plants en vue d’un repiquage au jardin.
Certains cultures nécessite systématiquement un repiquage, c’est notamment le cas des plantes tropicales comme les tomates, aubergines… ainsi que pour certaines plantes tempérées au développement lent au début de leur cycle (choux, salades, poireaux…), Pour d’autres cette opération est facultatives (courges, courgettes, épinards, haricots, betteraves…). Certaines plantes sont réputés n’être implantables que par semis (carottes, radis…), quoique…
Je me souviens que lors de ma visite du jardin des Fraternités Ouvrière de Mouscron, il nous avait été dit qu’ils produisaient toutes les cultures en plants à part les carottes et les panais mais que même ces deux dernières cultures allaient peut être suivre le même protocoles que les autres. C’était en 2014, je ne sais pas où ils sont à présent.
D’une façon générale, lorsque que l’on cultive sous mulch et sans travail du sol, les repiquages sont souvent plus faciles à gérer que les semis, bien que ceux-ci, même pour les petites graines, soient faisable à travers un mulch (voir par exemple ma conférence en ligne de mai 2018).
Dans la conférence du 8 avril 2020, Pierre 1911 nous indiquait implanter la quasi-totalité de ses cultures en le repiquant après avoir élevé les plants hors sol (godets, pépinières…).
En plus vu la météo de ce début de printemps 2020 où le maintient d’une humidité suffisante pour la levée des semis et leur survie post-semis est problématique, élever des plants est une solution incontournable cette année. Personnellement, mis à part un semis de petits pois qui sort enfin après moult arrosage, je n’ai rien implanté en pleine terre.
De nombreuses techniques sont envisageables pour élever des plants avant leur repiquage : caissettes, mini-mottes, godets… Je vous invite à me dire dans les commentaires ci-dessous quelles sont vos méthodes préférées pour produire des plants ! N’hésitez pas à nous indiquer quel matériel, terreaux… vous utilisez, pour quelles plantes vous produisez des plants et pour lesquelles vous préférez un semis en pleine terre, et tout ce qui vous passe par la tête sur ce sujet ;-).
Voici l’enregistrement vidéo de la conférence du 25 octobre sur l’implantation des couverts végétaux d’hiver pour ceux qui l’auraient manqué ou souhaiteraient la revisionner.
Merci pour votre participation et pour l’intérêt suscité par ces conférences !
Je viens vous annoncer ici la prochaine conférence en ligne qui aura lieu le mardi 14 mai à 20h et sera sur le thème suivant : « la fertilisation et l’amendement organique au printemps ».
Si vous souhaitez y participer, merci de cliquer sur le lien ci-dessous et de remplir le formulaire qui s’y trouve :
J’avais animé une première conférence en ligne en mai dernier. Je pensais commencer à en faire sur un rythme d’une pas mois ou deux mois mais des raisons de santés ont stoppé net cet élan. Je reprends donc cette proposition ici et vous donne rendez vous le mercredi 27 mars à 20h pour conférence intitulé : Jardiner sol vivant en début de printemps.
Nous parlerons notamment de l’implantation des cultures et de la préparation du sol avec des mulch, des couverts végétaux qui vont être bientôt détruits, ou encre par occultation avec un bâche ou des cartons.
Je vous ferais un topo sur le sujet pendant une demi-heure environ puis vous pourrez poser toutes les questions que vous voulez, l’idée est de finir la conférence vers 21h30, 22h maxi.
Si vous souhaitez y participer, je vous invite à remplir le formulaire d’inscription ci-dessous !
Je relaye ici un appel à signature réalisé par Christophe Gatineau du blog le jardin vivant afin de faire financer un projet de communication pour mieux faire connaître le ver de terre et son importance capitale dans le fonctionnement écologique des sols.
Objet
Sensibiliser les agriculteurs, les futurs agriculteurs et les jardiniers sur l’intérêt agronomique et économique du ver de terre.
Et faire prendre conscience à l’agriculteur du potentiel économique qu’il a sous les pieds.
Contexte. Colonne vertébrale des sols vivants, première biomasse animale terrestre, le ver de terre est l’auxiliaire le plus précieux pour une agriculture durable. L’avenir des sols repose donc sur ces laboureurs infatigables, créateurs du complexe argilo-humique, qui en permanence rajeunissent les sols. Mais voilà, depuis 50 ans, les populations s’effondrent au point d’être passées dans certaines régions française de grandes cultures, de 2 à 4 tonnes de poids vifs à 50 kg ! Et l’effondrement continue, accentué par l’industrialisation de l’agriculture.
Enjeu
L’enjeu est colossal, puisque le ver de terre est le principal acteur de la bonne santé des sols. Et comme 95 % de notre alimentation dépend des sols, les sols disparaissent avec les vers de terre sous les effets de l’érosion ; une érosion amplifiée par l’absence de vers de terre…
En quoi ce projet répond-il à l’intérêt général ?
L’intérêt est certes agronomique et écologique, mais avant tout ÉCONOMIQUE par la valeur ajoutée par son transit intestinal. En effet, selon une information rapportée par le CNRS, leur travail rapporterait un milliard d’euros à un pays comme l’Irlande.
Le premier travail est donc pédagogique puisqu’il vise à mieux faire connaître la fonction écologique des vers de terre aux agriculteurs, futurs agriculteurs et jardiniers. Et en particulier à les sensibiliser au travail des anéciques, ceux qui font les sols et représente 80 % du poids vif des lombriciens présents dans un sol cultivé ; la finalité restant de développer une meilleur collaboration entre l’agriculteur et ses vers de terre afin qu’il puisse adapter ses pratiques agricoles aux populations.
En quoi ce projet est il innovant ?
Le but est de toucher un public peu ou pas sensibilisé pour les inviter à faire évoluer leurs pratiques. En cela, il est innovant, car généralement ceux qui ont adapté leurs pratiques, ou qui ont envie de les faire évoluer, sont déjà sensibilisés.
Plan d’actions
Au cœur de l’action, la réédition d’un livre de 1882 accompagné d’un livret pédagogique pour restaurer et développer ses population de vers de terre, l’ensemble vendu au prix de 5 euros. 5 euros, un prix symbolique pour que le livre se retrouve de facto dans toutes les mains et les foyers agricoles.
Quant au livre, il s’agit du Rôle des vers de terre dans la formation de la terre végétale de Charles Darwin. Publié en 1882, il reste encore aujourd’hui la référence. Et il est d’autant plus intéressant sur le plan pédagogique, qu’il est très agréable à lire et accessible à tous.
En plus, l’action est soutenu par des articles sur le site du Jardin-vivant, la sortie de l’Éloge du ver de terre chez Flammarion et un plan média, la réédition remastérisée du livre de Darwin et son livret d’accompagnement sortiront à l’automne.
Suivront la promotion dans les médias, les lycées, rencontres, conférences, ateliers…
De la plante à la racine ; lieu des échanges pour la formation des nodules.
Les bactéries compatibles vont donc être attirées vers les racines grâce aux hormones de la plante. A leur tour, les bactéries vont secréter des composés qui leurs seront spécifiques selon la souche. Ces composés sont appelés « facteurs nod » car ils sont issus de l’activation et de l’expression du gène nod des bactéries (nod pour « nodulation »).Tout d’abord les racines de la plante hôte secrètent un exsudat qui va jouer le rôle d’attractif pour les bactéries. Cet exsudat contient des hormones végétales (flavonoïdes). Selon sa composition, cet exsudat va attirer certaines bactéries. C’est là que commence la sélection et donc la mise en place d’une relation spécifique. Pour rappel, la plupart des bactéries Rhizobiaceae interagissent avec seulement quelques espèces de légumineuses.
Stades de développement des nodules dans les tissus racinaires (cf. Ferguson et al 2010 pour le développement complet des nodules). Cliquez sur l’image pour l’agrandir.
Les bactéries vont ainsi aller s’accrocher sur les racines, plus particulièrement sur les « poils absorbant » c’est à dire des tous petits prolongements ou filaments formés d’une seule cellule à la surface de la racine.
En réponse au facteur « nod » produit par les bactéries, ces poils absorbants vont se déformer dans les 6 à 8h après l’accroche en produisant des sortes d’excroissances, comme une sorte de bras pour venir s’enrouler autour des bactéries. Les bactéries vont ensuite entrer dans le poil absorbant de la plante pour former un « cordon d’infection ». Elles vont aller jusqu’à la base de ce poil absorbant pour aller infecter les autres cellules de la racine et rejoindre leur cible.
Hé oui, ces bactéries se dirigent vers un endroit bien spécifique dans les tissus de la racine. Pendant qu’elles s’accrochaient et qu’elles entraient dans le poil absorbant, leurs facteurs « nod » ont aussi provoqué une modification des tissus à l’intérieur de la racine. Des cellules ont commencé à se diviser pour préparer la formation du fameux nodule.
Les bactéries sont donc relâchées par le cordon d’infection dans les cellules hôtes et vont être enveloppées par une membrane (membrane péribacteroïde). Elles vont continuer à se multiplier pour coloniser les cellules de la zone cible puis vont former les structures appelées bactéroïdes capables de fixer l’azote. A ce moment-là, les nodules sont formés et dits « matures » car opérationnels pour fixer l’azote.
Les nodules matures sont également vascularisés, c’est à dire qu’ils possèdent les « canaux » nécessaires pour être reliés au reste du réseau de la plante. Grâce à eux l’échange de l’azote fixé par la bactérie en contrepartie des nutriments fournit par la plante est facilité.
Pourquoi tant de complications ?
Quelles complications la mise en place de ces nodules etc.. me direz-vous … Qu’est ce qu’ils ont de si particuliers ?
Hé bien les nodules fournissent aux bactéroïdes une barrière limitant l’entrée d’oxygène. Le complexe enzymatique s’occupant de la fixation d’azote (appelé le « complexe nitrogénase ») est en effet très sensible à l’oxygène. Si l’oxygène est trop élevé, il est inactivé et la fixation d’azote s’arrête. Il faut donc le protéger mais il faut aussi que les bactéroïdes puissent respirer. Tout est dans l’équilibre pour que le niveau d’oxygène soit suffisamment bas pour que la fixation d’azote se fasse mais pas trop bas non plus pour que la respiration se fasse.
Afin de réguler ce niveau d’oxygène, les nodules contiennent une hémoglobine végétale en grande concentration appelée « leghémoglobine ». Sa fonction est comparable à l’hémoglobine animale car elle aide le transport d’oxygène aux cellules des bactéries symbiotiques qui doivent respirer de la même façon que l’hémoglobine transporte l’oxygène aux tissus du corps.
C’est aussi elle qui donne la couleur rose au nodule à l’intérieur. D’ailleurs si un nodule est inactif, il perd sa couleur.
Le but de tout ça étant que chacun y trouve son compte : la bactérie fournit de l’azote sous forme assimilable par la plante en échange de nutriments carbonés produits par la plante et d’un hébergement.
Pourquoi les nodules ont-ils des formes différentes ?
Il existe deux types morphologiques principaux de nodules chez les légumineuses : les nodules déterminés prédominant chez les espèces végétales des régiosn tempérées et les nodules indéterminés principalement retrouvé chez les plantes des régions tropicales et subtropicales. C’est la plante qui conditionne le type de nodule.
Les deux différences majeures sont l’endroit où ont lieu les premières divisions cellulaires et la forme des nodules matures.
Vous vous souvenez des tissus « cibles » à l’intérieur de la racine vers lesquels les bactéries se dirigent (cf. rubrique « Des structures spécialisées pour fixer l’azote ») ? C’est ce même endroit où une division cellulaire se met en place pour former les tissus du futur nodule. L’endroit où a lieu cette division sera différent selon le type de nodule. Chez les nodules indéterminés, cette division des cellules se produit dans le cortex interne alors que chez les nodules déterminés, elle se situe dans le cortex externe. Chez les plantes, le cortex est un ensemble de cellules qui se situe sous l’épiderme, il n’est pas vascularisé. Dans notre cas, c’est le tissu qui se trouve à quelques cellules de profondeur de la surface de la racine.
Concernant la forme des nodules, on retrouve des formes plutôt cylindriques pour les nodules indéterminés (par ex. les luzernes, les trèfles, les petits pois) et des formes généralement sphériques pour les nodules déterminés (par ex. le soja, les haricots, les lotiers).
Fleur de lotier corniculé.
Les nodules indéterminés ont une durée de vie plus longue que les déterminés avec quelques semaines seulement. En effet, lorsqu’ils sont à maturité, les nodules indéterminés maintiennent une activité cellulaire continue qui permet de produire de nouvelles cellules à infecter et allonge ainsi la structure du nodule. D’où le terme « indéterminé » car sa croissance n’est pas fixée contrairement aux nodules déterminés qui eux, arrivés à maturité ne vont pas maintenir d’activité cellulaire et donc gardera sa forme mature qui est sphérique. Lorsqu’ils sont vieux, les nodules déterminés meurent (on appelle cela la sénescence en biologie, c’est à dire le vieillissement et la dégradation d’un élément). De nouveaux nodules se forment alors sur des parties de racines développées récemment.
Dans les deux types de nodules, lorsqu’ils meurent, une bonne partie des bactéries dans les nodules repartent dans le sol.
Rhizobiaceae et Mycorhize, tu me prêtes tes clés ?
Comment les bactéries ont développé l’habilité d’établir une symbiose avec les légumineuses ? Certaines études ont montré que les divergences parmi les bactéries Rhizobiaceae ont eu lieu pour les plus récentes il y a environ 200 à 300 millions d’années et pour le plus anciennes il y a environ 500 millions d’années. C’est bien avant l’apparition des légumineuses qui se sont séparées des Brassicaceae en divergeant il y a environ 125-136 millions d’années. La capacité de nodulation est donc apparu bien après la divergence des bactéries.
Revenons un peu en arrière, à propos du facteur « nod », ces fameuses molécules signal secrétées par les bactéries pour communiquer avec la plante et initier l’infection. De récentes recherches ont montré que les mycorhizes secrètent elles aussi des molécules essentielles pour amorcer la symbiose avec une plante qui sont très similaires à ce facteur nod. On les appelle d’ailleurs « nod factor-like signal molecule » ou facteur Myc (pour « Mycorhizes ») . Cela a des implications au niveau évolutif car cela signifie qu’ils seraient apparentés. Le scénario le plus probable est qu’un ancêtre des bactéries Rhizobiaceae ayant une forme libre dans le sol et pouvant fixer l’azote a acquis ce facteur par un transfert de gène issu d’un champignon. Incroyable non ?! Grâce à ce gène, les rhyzobiaceae pouvaient activer le signal normalement envoyé par les mycorhizes chez certaines plantes. Les bactéries auraient ainsi gagné l’accès pour rentrer dans les cellules de certaines espèces de légumineuses ancestrales, ce qui aurait induit la nodulation des organes atteints et donne le résultat de la symbiose de bactéries fixant l’azote que l’on peut observer aujourd’hui.
J’ai rencontré Cloé, du blog le labo insolite, en septembre dernier à l’occasion d’une formation dans l’Hérault, organisée par Marchés Paysans 34 et Humus Sapiens Pays d’Oc, et dans laquelle nous intervenions tous deux, moi sur la vie des sols et elle sur les légumineuses, justement. Suite à cela je lui ai proposé de vous partager ces connaissance de biologiste sur ce thème avec une série de deux articles dont voici le premier !
Fleur de Luzerne commune, une des légumineuses fourragères les plus cultivées !
Un peu d’histoire
Les légumineuses étaient connues depuis longtemps pour leur capacité à restaurer la fertilité d’un sol surtout après une culture mais personne n’avait encore compris le mécanisme de fixation d’azote.
A la fin du 17e siècle déjà, le médecin et naturaliste italien Malpighi avait observé les nodules mais il pensait que c’était des galles (dues en général à des espèces particulières de pucerons).
Il a fallu attendre la fin du 19e siècle pour des découvertes majeures. En effet, deux chimistes allemands Hermann Hellriegel et Hermann Wilfarth découvrirent en 1888 que les nodules sur les racines de légumineuse étaient le siège de la fixation d’azote. L’organisme responsable de ces nodules n’était pas encore bien identifié. Ce fut le botaniste et microbiologiste hollandais Martinus Beijerinck qui isola et cultiva pour la première fois les bactéries des nodules en 1888 également.
Ensuite, au 20e siècle, de plus en plus de genres de bactéries furent identifiées et étudiées ce qui a donné lieu aujourd’hui à tout un univers de recherche sur lesquels beaucoup de scientifiques travaillent.
Qu’est ce qu’une légumineuse ?
On entend souvent le terme « légumineuse » mais on ne sait pas toujours ce qu’il signifie exactement. Ce terme désigne la famille de plantes Fabacées ou « Fabaceae » en latin.
Cette grande famille comprend à l’heure actuelle 946 genres et plus de 24 000 espèces de plantes allant des formes herbacées à des arbres et même des lianes. On les retrouve dans une grande variété de climats depuis les zones froides jusqu’aux climats tropicaux.
Certaines ont un intérêt alimentaire : soja, lentille, fèves, haricots et pois chiche. D’autres sont utilisées comme fourrage : luzerne et trèfles. Enfin certaines sont utilisées en ornementation : mimosa, glycine…
La fameuse lentille verte du Puy cultivée en Haute Loire.
Elles représentent 25 % de la production mondiale de culture avec 247 millions de tonnes de grains de légumineuses produits par an.
Cette famille de plantes est particulièrement connue pour ses propriétés de fixer l’azote atmosphérique grâce à des nodules racinaires issus d’une symbiose avec une bactérie du sol. Cette symbiose est la plus importante association symbiotique en termes de fixation d’azote avec environ 200 millions de tonnes d’azote produits par an à travers le globe.
Justement qui sont ces bactéries ? Comment fonctionne cette symbiose ?
Des bactéries bien pratiques !
Synthèse du principe des nodules
Certaines bactéries sont capables de fixer l’azote atmosphérique. La plupart de ces bactéries vivent librement dans le sol mais certaines forment une association symbiotique avec les plantes. C’est le cas entre les légumineuses (ou Fabacée) et les bactéries de la famille des Rhizobiaceae (rhiza = racine ; bios = vie) dont les genres les plus rencontrés sont Rhizobium, Mesorhizobium, Ensifer, et Bradyrhizobium. Ces bactéries sont capables de métaboliser l’azote atmosphérique (N2) et de le convertir en composés azotés assimilables par la plante (ammoniac NH3) améliorant ainsi sa croissance. En échange la bactérie bénéficie des composés carbonés (nutriments sous forme de sucres : malate) produits par la plante via la photosynthèse et d’un « hébergement ». C’est ce que l’on appelle une relation mutualiste, c’est à dire une relation entre deux espèces dans laquelle les deux organismes tirent profit, appelée également interaction à bénéfices réciproques.
A noter que la symbiose entre les plantes légumineuses et les bactéries Rhizobiaceae n’est pas obligatoire. Les plantes de légumineuses germent et se développent sans Rhizobiaceae et peuvent continuer leur cycle de vie sans aucune association. De même que les bactéries Rhizobiaceae se trouvent dans le sol sous forme libre. C’est surtout en conditions où l’azote vient à manquer que les organismes cherchent à mettre en place une symbiose en activant des signaux spécifiques.
Quels sont les avantages de ces apports azotés produits par les bactéries ?
L’atmosphère terrestre est composée de 78 % environ de diazote (N2) c’est à dire d’azote sous forme gazeuse. Les plantes ne sont pas en capacité d’utiliser cette forme d’azote alors que l’azote est un nutriment très important. Il rentre en effet dans la composition de tous les acides aminés et les acides nucléiques. L’azote représente ainsi un facteur limitant pour la croissance et le développement des plantes. Le fait que les légumineuses puissent mettre en place cette symbiose leur permet d’acquérir un avantage certain sur les autres espèces végétales.
La disponibilité de l’azote dans les sols étant limitée, l’agriculture moderne s’est tournée vers les fertilisants industriels azotés afin de compenser ce manque.
L’apport des composés azotés sous forme de fertilisants comme les nitrates représentent un coût significatif pour l’agriculteur et ont un impact sur l’environnement. En effet la production de ces fertilisants demande une grande quantité d’énergie fossile non renouvelable et est responsable de rejet de gaz à effet de serre.
La production de composés azotés par les bactéries pour permettre d’augmenter la croissance des plantes légumineuses prend donc tout son sens dans le contexte d’une agriculture durable et respectueuse de l’environnement. De plus, les composés azotés produits par cette symbiose bénéficient non seulement à la plante qui héberge la bactérie mais ils ont aussi un effet positif sur les cultures suivantes. C’est pour cette raison que les Légumineuses font partie des fameux engrais verts !
Quelles bactéries avec quelles plantes ?
Les mécanismes par lesquels les bactéries et les légumineuses choisissent leurs partenaires ne sont pas encore complètement compris à l’heure actuelle. Il existe toute une variété de bactéries Rhizobiaceae et c’est un véritable univers que l’on découvre lorsque l’on commence à s’intéresser à ces bactéries (plus d’une centaine d’espèces identifiées à ce jour). Toutes les bactéries de cette famille ne sont pas compatibles avec toutes les espèces de légumineuses. Cette association légumineuses-bactéries est très spécifiques car chaque souche de bactérie est compatible avec un nombre bien précis de plantes hôtes.
La plupart des légumineuses peuvent être associées à différentes espèces de bactéries même si l’efficacité ne sera pas la même en terme de résultat pour la plante (gain par la fixation d’azote). Certaines associations sont plus « rentables » que d’autres car certaines bactéries fixent plus efficacement que d’autres.
Mais certaines sont beaucoup plus restrictives dans leurs rôles d’hôtes. C’est le cas pour les vesces (genre Vicia), pour les trèfles (genre Trifolium) et surtout pour les plantes du genre Cicer dont la plus connue est le pois chiche (Cicer arietinum).
Floraison du trèfle incarnat.
Cela pose bien sûr quelques difficultés à une légumineuse si elle est introduite dans un nouveau milieu qui n’est pas celui d’origine. Les bactéries normalement présentes dans le sol ne sont ainsi pas disponibles (car absentes) et la plante ne bénéficie pas du tout du gain habituel de fixation d’azote lui permettant une meilleure croissance. Cette situation n’est pourtant pas définitive.
En milieu naturel, suite à l’introduction de légumineuses dans nouvel environnement, certaines bactéries indigènes sont capables d’évoluer et d’acquérir les « outils » nécessaires pour mettre en place une nouvelle symbiose. Cette plasticité, ou potentiel d’adaptation est dû à l’organisation particulière de leur génome. Cela ne veut pas dire pour autant que l’efficacité de la symbiose en terme de fixation d’azote est au rendez-vous. Seulement que l’association plante-bactérie a pu se mettre en place.
En contexte agricole, il est courant d’utiliser les bactéries pour inoculer des semences (application sur les graines ou directement dans le sol) afin de mettre en place le plus tôt possible la symbiose la plus efficace en termes de rendement. Il faut bien sûr disposer de la bonne variété de bactéries qui s’associent avec la culture mise en place et que les conditions climatiques et pédologiques conviennent aux bactéries inoculées. En général, ces bactéries sont sélectionnées pour être compétitives face aux bactéries indigènes déjà présentes dans le sol. Elles ont tendance à dominer et dans certains cas elles prédominent toujours après 5 voire 15 ans suite à l’inoculation. Elles peuvent rester des années dans le sol même en l’absence de leurs plantes hôtes en se nourrissant de la matière organique en décomposition dans le sol (saprophyte).
Ainsi lors d’utilisation d’espèces de légumineuses, par exemple en tant qu’engrais verts, il est préférable de favoriser des espèces adaptées à votre terrain (climat, type de sol…) au risque de ne pas avoir les bactéries correspondantes et donc pas de symbiose naturelle optimale.
Quand la plante décide de sanctionner son locataire !
Comme dans toute coopération, il arrive que le contrat ne soit pas toujours respecté. Il y a à la fois des coûts et des bénéfices pour la plante hôte ainsi que pour les bactéries. Parfois, la bactérie installée ne fournit pas sa part (pas de fixation d’azote). Comment cette coopération bactérie-légumineuses a-t-elle pu se maintenir au cours de l’évolution si le bénéfice n’est pas mutuel ? Les bactéries « tricheuses » produiraient ainsi des nodules non fixateurs, ce qui ne donnerait aucun avantage à la légumineuse hôte tout en ayant un coût pour la plante. Car le bénéfice majeur est tout de même d’acquérir un avantage pour les légumineuses au niveau compétitif avec les autres espèces végétales.
Dans un cas de « flagrant délit de triche », la plante peut mettre en place un système de sanction. C’est ce qui a été observé dans le cas du soja et de sa bactérie au cours d’une expérimentation. Le soja pénalise ainsi la bactérie qui échoue à fixer l’azote dans les nodules racinaires. Les conséquences pour la bactérie sont au niveau de son succès reproductif qui diminuait alors de moitié. Un des mécanismes de sanction serait la diminution d’apport d’oxygène à la bactérie. On ferme les robinets !
Récapitulatif
Pour une pratique favorable au bon développement des légumineuses et de leurs bactéries :
> Favoriser des espèces de légumineuses adaptées à votre terrain (climat, type de sol…) au risque de ne pas avoir les bactéries correspondantes et donc pas de symbiose naturelle optimale.
> Attention à la composition d’une terre apportée de l’extérieur. Peut-être ne contient-elle pas les bactéries correspondantes ou tout simplement elle est pauvre en bactéries du sol.
> La mise en place des nodules est sensible au stress environnementaux: acidité du sol, salinité, températures extrêmes, sécheresse extrême. Attention au travail du sol et à l’apport d’engrais chimiques qui entraînent une perturbation pour les bactéries donc moins d’efficacité pour la fixation).
> Attention au travail du sol mais cette fois en ce qui concerne les couches du sol. Si le travail est trop important et profond, cela perturbera les couches de sol contenant les bactéries qui ne seront alors plus en contact avec les légumineuses à mettre en place. La microfaune sera modifiée et ne contiendra plus les bactéries nécessaires (ni les autres micro-organismes bien utiles également !).
> Si votre terre est saturée en apports azotés (assimilables par la plante) ; les symbioses auront du mal à se mettre en place car la plante n’aura aucun intérêt à établir un partenariat avec les bactéries si elle possède déjà ce qu’il lui faut.
>Planter plusieurs espèces de légumineuses pour une meilleure chance de nodulation car cela permet d’augmenter les chances que les bactéries du sol correspondent à votre espèce végétale. Et non une monoculture de légumineuses qui pourrait alors avoir du mal à se développer si la bactérie ne correspond pas.
> Observez votre terrain. Il vous dira si certaines légumineuses poussent naturellement mieux et donc vous orientera sur les espèces à planter pour optimiser les bactéries déjà présentes dans le sol.
> Si vous voyez qu’une plante légumineuse se développe bien dans votre terrain, vous pouvez prendre un peu de terre au pied de celle-ci pour ensemencer une autre plantation du même type. Par exemple, j’ai sur mon terrain une coronille qui se développe bien et je souhaite en planter une autre. Je vais prendre un peu de terre de la première et en mettre avec la nouvelle plantation pour aider la mise en place d’une symbiose.
Il est bien connu que pour que les plantes poussent bien, il faut qu’elles aient à disposition des éléments minéraux qu’elles puisent dans le sol. Parmi ces éléments, le plus important en terme quantitatif est l’azote, le fameux « N » du trio « NPK » (Azote, Phospore, Potassium). Dans cet article nous allons nous cantonner à l’azote et découvrir comment les vers de terre viennent perturber notre compréhension de la nutrition azotée des plantes.
En résumé, il a utilisé les vers de terre pour suivre l’azote dans le sol. Pour ce faire, il a nourrit des vers de terre avec de l’azote 15 qui est un isotope non radioactif de l’azote très rare dans la nature – le chiffre 15 signifie que cet azote possède 7 protons et 8 neutrons dans son noyau, soit 15 nucléons, contrairement à l’azote 14 beaucoup plus commun qui lui ne possède que 7 neutrons et donc 14 nucléons au total. Cet azote 15 a donc remplacé l’azote 14 qui était présent dans les vers de terre initialement. Pour ceux qui voudraient rechercher la publication scientifique d’origine, voici le lien sur science direct.
Puis il a réintroduit ces vers de terre dans une vieille prairie et a suivi l’évolution de cet azote 15 dans les vers de terre, le sol et les plantes.
Les résultats sont résumés par ce schéma (schéma simplifié établi d’après celui de Bouché 2014, des vers de terre et des hommes, p. 201)
Evolution de la teneur en azote 15 dans les vers de terre, le sol et la végétation suite à la réintroduction des vers de terre dans la prairie. D’après Bouché, 2014.
Qu’y observe-t-on ?
Tout d’abord, et cela est prévisible, une baisse rapide de la teneur en azote 15 dans les vers de terre, ce qui est logique puisqu’ils perdent l’azote 15 qu’ils contiennent à travers leurs urines, mucus… et le remplacent par de l’azote 14 venant de leur nourriture.
Une partie de cet azote part logiquement dans le sol et les turricules, mais curieusement au-delà de 20 jours, il n’y a plus trace de cet azote dans le sol… Mais alors où est-il donc ?
Eh bien dans les plantes tout simplement ! Et notamment dans les racines d’où il est progressivement transféré dans les parties aériennes.
Cela veut donc dire qu’en à peine plus d’un mois, la quasi-totalité de l’azote contenu dans les vers de terre se retrouve dans les plantes ! Et ce quasiment sans être passé dans le sol, ni même les turricules ! Comme s’il y avait un transfert direct ou presque depuis les vers de terre vers les plantes.
Pas de pertes
Et on remarque ici un autre fait amusant : au début de l’expérience, la teneur en azote 15 décroît, ce qui avait dans un premier temps été attribué à une volatilisation, comme cela s’observe très communément suite à une fertilisation azoté classique. Or ici, contre toute attente, à partir du 14ème jour, la teneur totale remonte et au bout de 40 jours, la quasi-totalité de l’azote 15 initial se retrouve dans la végétation, indiquant qu’il n’y a eu aucune perte d’azote au cours de l’expérience ! L’interprétation est que c’est de l’azote qui avait été libéré par les vers de terre en profondeur, au-delà des 50 cm étudiés par l’expérience, puis de là remontés par les végétaux via leur système racinaire. Cette remontée devient perceptible sur les courbes à partir du 14ème jour
Qu’est ce que tout cela suggère-t-il ?
Les agronomes ont l’habitude de considérer que pour qu’une plante puisse se nourrir en azote, il faut que cet azote soit sous forme minérale dissoute (nitrates…) dans l’eau du sol. Or on voit ici, que l’azote contenu dans les vers de terre est presqu’entièrement utilisé par les plantes en 40 jours seulement. Cela signifie-t-il que pour avoir des cultures abondantes, il suffit d’avoir plein de vers de terre en bonne santé dans sa terre ? Cela implique-t-il que la seule action nécessaire pour la fertilisation est de prendre soin des vers de terre en réduisant le travail du sol et en leur fournissant de la matière cellulosique à manger ? Affirmer cela de façon abrupte semble un peu rapide mais c’est bien la direction qui est suggérée ici.
Bien sûr l’expérience présentée ici a été faite sur prairie et rien ne dit que les résultats seraient identiques dans un champ de céréales ou dans un potager, mais cette piste vaut d’être suivie, ce d’autant plus qu’elle va dans le même sens que les observations faites par les praticiens qui cultivent « sol vivant » au potager, en maraîchage ou en grandes cultures.
En tous cas, il est clair que les vers de terre n’ont pas fini de nous étonner !
Suite à l’article que Christophe Gatineau avait écrit sur le thème de l’électroculture, Arnaud Colombier, du site planctonic.org a souhaité me soumettre cette article pour mieux faire connaître à mes lecteurs cette manière innovante de cultiver. J’ai conscience que ce sujet est très polémique et tend à déchaîner les passions. Je compte sur vous pour que les commentaires voient naître des échanges constructifs et paisibles 😉 !
L’électroculture est une science à part entière, plus complexe qu’un ensemble de techniques. Il y a mille manières d’optimiser la croissance des plantes. Chaque méthode a son efficacité et ses limites. la terre est souvent considérée comme un substrat de réactions chimiques complexes dont les principaux acteurs sont NPK (azote phosphore et potassium). La plupart les formulations d’engrais permettant de stimuler les plantes sont faites à partir de ces 3 éléments chimiques principaux.
La mise en place est facile mais couteuse en mécanisation et génératrice de pollutions.
L’électroculture a un angle d’attaque différent en prenant en compte les réactions électro-bio-chimiques. C’est-à-dire l’influence des phénomènes électriques et électromagnétiques au sein du substrat et dans les milieux où vivent les plantes.
Cet autre plan d’observation permet de mettre en évidence des facteurs d’influence négligés et dont l’efficacité est importante et plus respectueuse des écosystèmes. Les recherches aujourd’hui ont pour but de concevoir des moyens simples, peu couteux, reproductible, d’une bonne efficacité sur des surfaces de plus en plus grandes et avec un fonctionnement durable dans le temps. Elles permettraient d’augmenter les rendements de l’agriculture bio pour un coût faible, amorti rapidement. Elle est particulierement adaptée aux maraichers qui cultivent des surface réduites en plein champ ou sous serre et aux jardiniers amateurs ..
Le principe de l’électroculture est de stimuler l’environnement des plantes par l’action de charges électriques statiques ou dynamiques ou à partir d’énergie magnétique (aimants). Nous sommes à la croisée de l’utilisation des techniques issues de la physique électromagnétique et du monde biologique en abandonnant les techniques provenant de la chimie.
Il faut se faire à l’idée qu’une plante est un système équivalent et à égalité aux humains et aux animaux et douée de conscience. J’ai appris dernièrement que 35% de l’ADN de l’homme est identique à celui de la jonquille, 70% de l’oursin et 98% du bonobo (source cnrs.fr). Cela ne doit étonner personne car nous sommes faits des mêmes briques élémentaires.
La plante fait partie d’un écosystème dans lequel elle interagit avec les trois éléments suivants :
– La rhizosphère comprenant un substrat formé d’eau, d’humus, de terre, de racines où se passent les multiples réactions électro-biochimiques.
– l’air formé de gaz (oxygène et azote pour 99%), des molécules en suspension, de vapeur d’eau, des énergies (lumière et chaleur) solaires, lunaire (lumière et gravitationnelle), ainsi que stellaires (rayonnement cosmique), les énergies géomagnétiques liées notamment aux pôles magnétiques de la terre, les énergies telluriques (réseaux de Hartmann et de Curie).
-Le vivant par la faune d’insectes prédateurs ou pollinisateurs, d’animaux se trouvant sur et dans le sol, de vers, de bactéries, de champignon etc…
La plante a besoin de ces trois sous-écosystèmes principaux pour se développer. Les plantes et animaux savent coopérer ensemble chacun trouvant intérêt à aider l’autre. Dans le cas contraire des stratégies de défense sont mises en place.
L’électroculture peut être appliquée dans l’un ou l’autre sous-écosystème. Comme nous parlons de charges électriques celles-ci doivent être conduites au plus près des parties aériennes ou dans la rhizosphère.
On peut utiliser les charges électriques (ions) existant naturellement dans l’atmosphère à quelques dizaines de mètres de haut. Justin Christofleau inventeur français (1920) a mis au point et breveté des antennes placées sur des mats en plein champ reliées à des conducteurs électriques dans la terre. L’antenne sert à collecter les charges électriques du champ électrique naturel de la terre pour créer des micro-courants électriques dans le sol.
Ces charges électriques statiques qui sont appelées par certain « cosmo-telluriques » sont essentiellement variables avec la température, l’humidité l’ensoleillement et d’autres facteurs liés aux couches stratosphériques influencées par le soleil, par d’autres facteurs mal connus de la planète, les orages et probablement le cosmos.
L’autre technique consiste à apporter des charges provenant de générateurs électriques (batterie, panneaux solaires, générateur électrique, aimant). L’avantage de ces appareils est que l’on peut réguler et contrôler les apports de ces charges. Celles-ci génèrent aussi des micro-courants électriques au sein du substrat.
Une grande partie des techniques d’électroculture est répertoriée dans le livre
Electroculture et énergies libres, Maxence LAYET & Roland WEHRLEN
Cette stimulation dans la terre permet de mieux activer les réactions électro-bio-chimiques naturelles qui se passent dans la rhizosphère (phénomène d’oxydo-réduction et électrolyse). Il y a une augmentation des réactions de dissociation de l’eau chargée d’ions (électrolyse). Elle permet la libération de plus grande quantité de nutriments pour les bactéries et champignons qui grouillent dans la terre. Ces usines biologiques rendent ces nutriments facilement assimilables par les racines des plantes.
On peut mesurer les effets de la stimulation directement sur la plante, en plaçant des électrodes dans la tige principale du végétal et en les connectant un enregistreur électronique. Les signaux électriques mesurées sont représentatifs de l’activité électrochimique de la plante et de son développement. La stimulation électrique montre une activité intense avec une amplification des signaux facilement exploitables pour analyse.
Cette stimulation et abondance de nutriment vont permettre à la plante de se développer de façon plus importante et d’être en excellente santé. Nous observons des réactions positives sur les maladies ou les parasites, car la plante peut mettre en place des stratégies efficaces de défense. La croissance et la fructification sont plus importantes et de meilleure qualité avec des fruits plus gros et plus gouteux (augmentation en poids ou volume de 10% à 50%).
Au niveau de la terre, ces stimulations électriques par les différentes méthodes entrent dans la chaine de fabrication de l’humus. Tous les acteurs dans le sol en profitent. Les vers de terre et la faune du sol assurent leur travail de décomposition avec plus d’efficacité, les bactéries et les champignons sont dans un milieu plus favorable et se développent, la qualité de la terre s’améliore.
L’électrolyse de l’eau assure une meilleure oxygénation interne, et la prolifération des bactéries aérobies.
Au niveau de la gestion de l’eau, il est observé une meilleure répartition de l’eau en surface sans création de croute sèche et dure. Ces dernières observations sont faites par comparaison entre des jardinières électrocultivées et sans stimulation placées dans une serre.
Cette stimulation profite aussi aux « mauvaises herbes ».
Toutes les plantes bénéficient des effets de l’électroculture. Les semis poussent plus vite, on note une différence de croissance de 8 à 15 jours entre des semis électrocultivés et sans stimulation avec des graines potagères. Cette différence s’amplifie avec le temps.
L’électroculture est efficace aussi avec les boutures, les arbres (voir par exemple l’expérience sur les noix et toutes les graines potagères. Certains végétaux sont cependant plus dynamiques que d’autres.
Conclusions
L’électroculture n’est pas une vue de l’esprit, c’est une technique agricole qui est ancestrale et qui fonctionne parfaitement. Sa difficulté est de maitriser et cadrer son utilisation afin d’être reproductible et utilisable sur de grande surface avec une installation simple et peu onéreuse. L’électroculture modifie positivement l’environnement des plantes et du substrat en améliorant toute la chaîne biologique de création d’humus .Ces techniques dépassent largement le cadre de la croissance des végétaux car elles modifient l’écosystème de façon plus douce et agissent sur les acteurs de la pollinisation, les maladies et la qualité des sols.
Beaucoup de recherches passionnantes sont à faire dans de nouvelles voies non explorées et quelquefois non conventionnelles. Pour l’instant l’agriculture bio n’a pas encore intégré ces nouvelles techniques, c’est dommage. L’électroculture est une alternative aux pesticides sur des petites surfaces de moins de 500m².
Arnaud Colombier
Vous le savez peut être, j’ai un goût prononcé pour les terres argileuses que pourtant bien des jardiniers trouvent difficiles.
En fait, j’ai fait mes premiers jardins sur des sols argileux et notamment le jardin que j’ai cultivé de 2007 à 2011 dans le Gers chez mes parents (ce jardins est toujours cultivé mais je ne peux plus m’y impliquer en habitant à 400 km…).
Je vous propose dans cet article de tordre le cou à certaines idées reçues et à comprendre pourquoi ils sont si intéressants !
Terre argileuse déstructurée qui colle aux bottes !
Quelques idées reçues à leur sujet
On entends souvent à leur sujet toutes sortes d’affirmations qu’elles sont pauvres, compactes, difficiles à travailler…
Qu’elles soient pauvre, rien n’est plus faux, au contraire, l’argile retient très bien les éléments nutritifs, j’y reviendrai un peu plus bas !
Qu’elles soient compactes, ça peut arriver, mais cela arrive aussi aux autres terres. C’est un problème de structure lié aux méthodes culturales et non un défaut inhérent aux sols argileux. En plus on confond souvent compact et dur. Or, en été, il est normal qu’un sol argileux sec soit dur, cela ne veux absolument pas dire qu’il est compact !
Qu’elles soient difficiles à travailler, en revanche, c’est incontestable, mais c’est justement là l’intérêt de plus les travailler 😉 !
Une lourde terre gasconne labourée à l’automne 2014
quelques reproches justifiés
Cela dit, je peux bien sûr concéder que les sols argileux représentent à certains point de vue des défis pour les jardiniers et les agriculteurs, en voici quelques-uns :
La texture argileuse est composée de grain de terre très petits qui tendent à coller très fort, c’est pourquoi ces sols sont lourds et difficiles à travailler, en plus si on les travaille au début du printemps ça fait des mottes ensuite impossibles à casser. Bref, ces sols lorsqu’on veut les travailler mécaniquement sont vite une galère, mais je me doute que cela ne concerne pas les lecteurs de mon blog qui savent cultiver sans travailler leur terre 😉 !
Ce sont des sols qui peuvent contenir beaucoup d’eau et la garder plus longtemps, c’est pourquoi ils se réchauffent plus difficilement au printemps qu’une terre plus légère.
Enfin, ce sont des sols qui sont très favorables aux limaces. Je ne reviens pas sur ce point déjà traité à maintes reprise dans les articles et commentaires de ce blog !
Pourquoi ces sols sont-ils si intéressants ?
Mais les sols argileux ont au contraire de nombreux atouts :
– ils gardent l’eau :
Cela est source de quelques ennuis (réchauffement plus lent, limaces…) mais c’est là une des principales propriétés des terres argileuses : elles peuvent contenir beaucoup plus d’eau que des terres plus légères dans un même volume de terre. Et comme cette eau est contenue des pores extrêmement fins, elle est fortement liée aux matières minérales et du coup elle reste plus longtemps en cas de période sèche. Le seul défaut de cette eau est qu’une partie est tellement liée au argiles qu’elle est inaccessible pour les plantes, mais cela n’empêche pas qu’un sol argileux est globalement moins sensible à la sécheresse qu’un sol sableux par exemple. Actuellement, je cultive un mini jardin sur sol argileux devant la maison et un plus grand sur sol sableux ailleurs et à climat très semblable, le sol argileux reste humide beaucoup plus longtemps !
Une terre argileuse peut contenir beaucoup d’eau et sèche lentement !
– Ils conservent les éléments nutritifs :
Les argiles sont de toutes petites particules dont certaines sont chargés électriquement. Ces charges électriques permettent de retenir facilement tous les élément chargés positivement dont les principaux sont le potassium, le magnésium, l’ammonium (ammoniac dissous) et bien d’autres. Les pédologues disent que l’argile à une forte CEC (Capacité d’Echange Cationique).
Ces argiles peuvent aussi se lié aux particules organiques (en particulier l’humus) qui sont elles aussi chargés négativement. Cette liaison se fait par l’intermédiaire d’éléments contenu deux charges positives : une se lie à l’argile, l’autre à l’humus pour former le complexe argilo-humique. Ce complexe augmente encore la CEC par rapport à l’argile seule.
Cela explique pourquoi la richesse minérale d’une terre argileuse est souvent meilleure que celle d’une terre sableuse qui a du mal à retenir autant d’élément minéraux !
– Ils sont riches en vers de terre :
Venons en à présent à des points plus biologiques : les sols argileux sont très favorables aux vers de terre qui creusent facilement des galeries stables dans ces terres. Un sol argileux non travaillé est une maison de luxe pour ces bestioles ! Il suffit donc de les nourrir et le tour est joué : les vers de terre se chargent alors de structurer au mieux votre terre ! Génial, non ?
Une terre argileuse non perturbée est souvent très bien pourvu en vers de terre comme l’illustre ce profil de sol percé de galeries de bas en haut !
– Ils se structurent facilement et durablement par voie biologique
La conséquence de cela est que ces sols se structurent donc facilement par voie biologique : vu qu’ils sont souvent encore bien pourvus en vers de terre, le travail du sol est facile à supprimer et à remplacer par le travail biologique, c’est pour cela que j’affirme que les sols argileux sont ceux qui réagissent le mieux au non travail du sol !
Un ebook sur la mise en culture de ces sols
Mon collègue blogueur jardinier Nicolas Larzillière vient de sortir un nouvel ebook justement consacré à la mise en culture d’un sol argileux. Ce livre a le mérite d’être très clair et très facile d’accès et facile à mettre en oeuvre. Je reconnais que j’ai parfois des points de vue différents de lui sur les techniques à mettre en oeuvre mais dans l’ensemble son travail me plaît car il va dans le même sens que le mien, c’est à dire vers le moins possible de travail mécanique et le plus possible de travail biologique, c’est pourquoi je n’hésite pas à vous le recommander :
(cliquez sur l’image pour plus d’information sur cet ebook)
