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Acquérir les outils de diagnostic de la fertilité des sols en maraîchage

Formation organisée par Frédric FURET AGRIBIO Vaucluse

Le 14 novembre 2013

www.consultant-agriculture-ecologique.com78 Mas de La Cigalière – ZA La Cigalière – 84250 Le Thor – FranceTél. +33 490214044 – fax : +33 490214041 e-mail : karim.riman@free.fr

Intervenant : Karim RIMAN - Consultant en agriculture écologique

Plan de mon intervention

Matin en salle 9h-12h30• Synthèse des observations du terrain • Complément d’observations sur la terre loupe et toucher

• Les analyses de terres

Après-midi : 13h30-17h00Bilans de fertilités du sol à partir des analyses de terre• Humique• biologique• minérale

Synthèse du diagnostic et pistes d’améliorations

Échange et interprétation des analyses de terre des participants qui les ont amenées bilan de la formation

L’analyse de terre :

complément indispensable aux

observations de terrain

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Capacité de fixation du sol

A-Quantité et qualité des particules ultra-finesgranulométrie, pierrosité, triangle de texture,

B-Capacité d’échange cationiquesCEC Metson CEC Cobaltihéxamine, Coefficient de fixation

Ces 2 paramètres déterminent le niveau

d’apports à ne pas dépasser et la nécessité ou

non de les fractionner

Liens du complexe organo-minéral : pH eau et pH KCl (acidité potentielle), les Alcalino–Terreux (Ca++ et Mg++)fer de laision calcaires total et actif Indice du Pouvoir Chlorosant (IPC)Aluminium échangeable

Nécessité ou pas d’amendements calcaires

évaluation des risques de blocage/ de toxicité

Richesse minérale du sol : éléments facilement assimilables (anions et cations), conductivité et oligo-éléments.

Valeur en absolu g/kg ou mg/kg de terreValeur relative % CEC (pour les cations)Ratios entre éléments

Détermine l’équilibre des apports et les

corrections éventuelles au sol et/ou en

foliaire

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Evolution du sol (éléments rarement analysés en routine)rapport fer libre et Fe Total, rapport aluminium libre et Al total.

Hydromorphie du sol : manganèse facilement réductible / manganèse total

Corrections possibles : drainage,

amendements minéraux/ organiques

Activités biologiques du sol

Biomasse microbienne,Activités de minéralisationIndices d’activités biologiques,etc.

Biomasse Microbienne : exprimée en mg de Carbonne/kg terre, c’est la quantité d’organismes microscopiques du sol (essentiellement bactéries + champignons).

Valeur de la Biomasse Interprétation

100-150 Faible

200-300 Correcte

300-400 Élevée

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Éléments minéraux stockés dans la BM (calculés)

Exemple : 395 mg de C microbien

N 178 U - kg /ha

P 137 U – kg /ha

K 116 U - kg /ha

Ca 17 U – Kg /ha

Mg 17 U – kg/ha

Activité de minéralisation du carbone (Cm) :exprimé en mgC-CO2 / kg / 28 jourset calcul de l’indice de minéralisation du carbone

Minéralisation du carbone

0,0

200,0

400,0

600,0

0 7 14 21 28

Jours

C-C

O2

(mg/

kg

terr

e)

Activité de minéralisation de l’Azote (Nm) :exprimé en mgN-minéral /kg/28 jours et calcul de l’indice de minéralisation de l’N

Minéralisation de l'azote

0,0

10,0

20,0

30,0

0 7 14 21 28

Jours

N-N

O3+

NH

4 (m

g/kg

)

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Matière organique (C H O N S et …) première approche quantitative :Carbone Total Azote TotalRapport C/N

Ceci n’est pas toujours suffisant, donc complément fractionnement

de la M.O.

• Matière organique libre/rapide : facilement accessibles à la biomasse du sol (rôle nourricier), rôle fertilisant pour les plantes. Dégradation rapide (< 15 ans).

• Matière organique liée/très lente : constitue l’humus stable du sol, dégradation très lente (>50 ans),

Le niveau et l’équilibre entre ces deux fractions détermine le type de produit à apporter au sol.

La quantité se raisonne en fonction de la capacité de fixation du sol, des cultures et de son activité biologique

Étapes du conseil

• Je confirme par mes observations de terrain la problématique posée par l’agriculteur

• Je règle les déficits/déséquilibres majeurs :– Structure/aération/circulation de l’eau

– Limitation de l’érosion

– Équilibre calcique

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Étapes du conseil

• Je stimule l’activité biologique – Niveau en matières organiques

– Niveau de la biomasse mirobienne

• Je vérifie l’équilibre minéral selon les analyses de terre/du végétal et j’élabore mon plan de fumure

Équilibre calcique du sol« sols acides »

Éléments de décision

• pH eau

• pH KCl

• Al échangeable

• Niveau de Calcium du sol en absolu g/kg et en relatif à la CEC (taux de saturation)

Bilan humique sur la rotation

• Enrichissement (entrées)– Résidus de cultures

– Apports exogènes : amendements, mulch, …

• Les Pertes (sorties) par minéralisation

Calcul selon coefficient d’intensification

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Evolution de la matière organique

Matière organique fraîche,

végétale et animale

Humus stable,

MO liée aux particules ulltra-fines

Eléments minéraux

Environ 25 % par an

Environ 1.5 à 2 % par an

MO libre, minéralisation rapide

Humification

Minéralisation lente

Objectifs en maraîchage

Couvrir les pertes annuelles assez élevées

Prendre en considération les restitutions par les cultures : assez faibles

Prendre en compte les apports par les amendements.

Besoin d’une analyse de terre

• C total, N total• Rapport C/Net si possible • la Biomasse microbienne• Éventuellement fractionnement de la M.O.,

activités de minéralisation du C et de N

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Quels niveaux optimaux

Carbone organique

• Minimum 10 g de CT /kg de terre fine

Azote organique

• Minimum 1 g de NT /kg de terre

Rapport C/N de 8 -11

Biomasse microbienne

• Minimum 200 mg de C /kg de terre fine

Rapport BM/CT

• 1 à 5 %

Chou cabus

Céleri rave

Poireau

Haricot

Carotte (équeutée)

Chou-fleur

Pois

Résidus de récolte T de M.O. /ha

7.9

4.6

4.4

3.9

3.2

2.6

1.7

Equivalent en T de fumier décomposé

10.6

6.2

5.9

5.2

4.3

3.5

2.3

A. ANSTETT-BTI 1962

Effet sur la matière organique des engrais verts

Famille Espèce NOM SCIENTIFIQUE Rendement en Matière Sèche des parties aériennes

Légumineuses Vesce commune Vicia sativa 6.7 T/ha Trèfle incarnat Trifolium incarnatum 8.2 T/ha Pois fourrager Pisum arvense 2.8 T/ha Féverole Vicia faba 3.4 T/ha Graminées Ray-grass

d’Italie Lolium multiforum 4.1 T/ha

Seigle Secale cereale 4.8 T/ha Brassicacées Moutarde

blanche Sinapis alpa 5.5 T/ha

Radis fourrager Raphanus sativus 6.5 T/ha Colza fourrager Brassica napus 7.2 T/ha Hydrophyllacées Phacélie Phacelia tanacetifolia 5.1 T/ha Polygonacées Sarrasin 2 à 5 T

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Rappel sur l’utilisation d’engrais et d’amendements

article 3 du règlement (CE) d'application No 889/2008

Lorsque les mesures prévues à l'article 12, du règlement (CE) n° 834/2007 ne permettent pas de couvrir les besoins nutritionnels des végétaux, seuls les engrais et amendements du sol énumérés à l'annexe I du présent règlement peuvent être utilisés dans la production biologique, et uniquement suivant les besoins.

L’agriculture biologique va donc privilégier dans les apports complémentaires des formes naturelles, utilisées à l’état brut ou ayant subit une transformation par des procédés physiques ou fermentaires.

Les produits minéraux autorisés ont une solubilité moyenne à lente

Les matières organiques favorisent les processus de minéralisation ou d’humification

Produits organiques autorisés par le règlement européen

Classement des produits en:

• Amendements organiques composition < 3% en chaque élément sur M.B. et N+P+K < 7% sur M.B. : norme NFU 44 051

Attention aux boues compostées interdites en AB norme NFU 44-095

• Engrais organiques au moins 1 élément > 3% sur M.B. : norme NFU 42 001

Engrais pour pulvérisation foliaire: NFU-42003-1

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Classement des produits organiques selon leur effet humus

Précurseurs de matière organique facilement accessible, à dégradation rapide :

Engrais organique

Précurseurs d'humus stable, structurant du sol, à dégradation lente :

Amendement organique

Purin Fumiers pailleux, compost

Lisier Déchets végétaux ligneux

Fientes Résidus de récoltes (paille)

Guano Ecorces (sauf résineux)

Tourteaux et résidus de légumes Tourbe dégradée

Farines de plumes Chaumes

Corne Prairies (effet des racines)

Sang et farines animales Feuilles mortes

Engrais verts Cartons, papiers

Poudres d'os Débris cellulosiques

Quel est le rendement en humus stable du produit ?

Le nouvel indice ISMO (Indice de Stabilité de la Matière Organique) remplace l’ISB et

le CBM devenus obsolètes au regard de la

multiplicité des produits organiques mis sur

le marché. L’ISMO se différencie de l’ISB et

du CBM par l’intégration de la cinétique de

minéralisation du carbone à trois jours dans

le calcul avec le fractionnement biochimique.

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Quelle matière organique pour mon sol? … pour quel besoin?...

• pas UNE mais des DES matières organiques différentes pour différents besoins…:

– Stables (ISMO > 80%) = compostées, riches en lignine, pour entretenir le stock de MO humifiée et la fertilité physique du sol,

– Facilement minéralisables (0<ISMO<50% = Non compostées pour entretenir la fertilité chimique et biologique

• Végétale (C/N fort) : pour fournir de l’énergie à la faune et à la microflore du sol,

• Végétale et animale (C/N moyen) : pour fournir un substrat de croissance à la faune et à la microflore,

• Animale et résidus de cultures maraîchères/engrais verts (C/N faible) : Pour fournir des éléments fertilisants à la plantes (N-P)

• Animale et végétale : pour entretenir la biodiversité de la microflore du sol

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vegethumus• DOSAGES GARANTIS SUR BRUT

granulé

Nt 2,2%

Norg 2% P205 0,5% K20 1% MgO 2,5% Taux matière organique 60%

RAPPORT C/N = 13Bonne maturitéUn C/N entre 15 et 20 indique un produit en cours d’évolution. Si le C/N est inférieur à 15, il s’agit d’un amendement organique mûr, équilibré, concentré et

stimulant pour le sol (micro-organismes).

Exemple produit

BIO-REX 65 % MO• pH 7• Azote (N) Total Organique 2,8 % • Anhydride phosphorique (P O ) Total 2,5%• Oxyde de potassium (K O) soluble eau 1,5%• Oxyde de magnésium (MgO) soluble eau1%• Oligo-éléments Totaux 0,5%• Matières Organiques 65,0 %• C/N 11,6• ISMO 55 % MO• Humidité 16 %

Coefficient d’équivalence-engrais des effluents d’élevage pour N

• Selon le type de produit : – fumier (bovin, ovin,…), lisier (bovins, ovins) riche en litière

, ou lisier pauvre en litière et purin

• Fréquence d’apport :– Tous les ans, tous les 2 ans, tous les 3 ans, occasionnels

(tous les 4 ans ou +)

• Selon l’époque d’apport : automne, hiver, printemps• Et la culture

Le coefficient varie de 15% à 80%

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Coefficient d’équivalence-engrais pour P2O5 K2O CaO MgO

Produits P2O5 K2O CaO MgO

Fumiers de bovins, ovins,caprins, chevaux

1 1

Lisier de porcs. Purin

0,85 1

Lisiers et fumier de volailles

0,65 1

Teneurs en azote total et pourcentages d’azote minéralisé avec les engrais organiques d'avril à décembre

N total % N minéralisé

Guano 16 % 93 %

farine de sang farine de plumes poils en granulés

10-11 % 82-85 %

farine de viande farine d’os tourteau de ricin farine de plumes granulée

6-9 % 66-72 %

fientes de volailles déshydratées 5 % 32 %

Ces pourcentages sont très voisins entre certains engrais organiques. Dans le tableau ci -dessus, nous avons également porté les teneurs en azote total des engrais organiques étudiés, et nous voyons qu’il existe une corrélation positive entre ces teneurs et les quantités d’azote minéralisé : plus la teneur en azote total est élevée, plus le pourcentage d’azote minéralisé est important.

Bilan minéral sur la rotation

• Exportations (ou besoins) : quelles références

• Apports par le sol

• Apports par les engrais verts

• Apports par les engrais

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Produits minéraux autorisés par le règlement européen

• Amendements minéraux

– Basiques répondent à la normes

NFU 44-001: teneur en CaO, MgO, valeur neutralisante, finesse de mouture, solubilité carbonique

• Engrais minéraux

Restitue des éléments fertilisants facilement

assimilables après son incorporation

N Kg/Ha P Kg /Ha K Kg/ha Ca Mg Vesces 55-150 10-25 50-90 35 5 Trèfle Ladino 40 - 60 10 - 20 35-60 Minette 25 - 35 5 - 15 20 - 30 Féveroles 30 - 100 10 - 35 25 - 120 RGI 160 21 185 Moutarde blanche 50-80 25-30 80-110 35 5 Radis fourrager 40 - 180 20 - 60 80 - 220 40 6 Colza 50 - 100 25 - 40 80 - 180 Phacélie 160 22 165 Lupin blanc 95 40 90 40 7 Vesce-avoine 100 35 120 40 6

Présentation d’une étude

personnelle réalisée en 2009/2010 sur 14 parcelles en maraîchage biologique en plein

champs et sous tunnel

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conclusion

Le maraîcher en agriculture biologique doit chercher constamment les compromis entre :

– nourrir à court terme et maintenir la fertilité du sol à long terme

– entre un système extensif et un système intensif

Ceci nécessite de la surface = foncier disponible

et de diversifier les cultures

Le maraîcher en agriculture biologique doit absolument faire la différence

entre– Amendement et engrais organique

– humus structurant le sol et humus à vocation de nutrition rapide de la vie du sol et de la plante

– Engrais organique = stimulateur à court terme mais perte humus à long terme

Idéal est de faire une rotation longue incluant prairie et céréales au mieux faire un engrais vert à fort pouvoir de restitution en cellulose/lignine.

Amendements organiques

• Ceux du commerce sont soumis à la norme NF U44-051

• Leur restitution en humus stable est quantifiée par l’ISMO (indice de stabilité matière organique) exprimé en % qui a remplacé l’ISB/CBM

Les engrais organiques sont soumis à la norme NF U42-001Ne pourront jamais restituer cette perte de fertilité du sol

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Le maraîcher en agriculture

biologique doit prendre conscience

de l’effet destructeur de la désinfection thermique = destruction de la biomasse et

de l’humus

Et destruction de la structure du sol notamment en sols fragiles

même si l’effet est impressionnant par la

pousse

Cas des sols acides

La correction de l’acidité du sol et la gestion du calcium doit précéder les apports organiques