Le système biodynamique D (Demeter) a constitué pendant toute la durée de l’essai des quantités substantielles d’humus, le système bio-organique O (Bio Suisse), et dans une moindre mesure le système conventionnel C, présentent aussi un léger accroissement de l’humus. Le système M perd de l’humus. La quantité de micro-organismes et leur activité dans le sol, avec leur capacité à mobiliser des substances nutritives, est dans les systèmes biologiques en moyenne 44 % supérieure à celle des systèmes conventionnels. En résumé, les émissions de GES dans les parcelles biodynamiques D étaient réduites de 63 %, dans les parcelles bio-organiques O de 44 % par rapport à celles du système conventionnel C.
Si le changement d’humus est inclus, le système O émet 45 % d’équivalents de CO2 en moins, et cette baisse est même de 74 % pour le système D.
Les Ecological Engineers font la différence
Dr Andreas Fliessbach, Dr Paul Mäder et Dr Hans-Martin Krause (tous du FiBL)
Les plus grands défis lancés à l’agriculture sont la perte de fertilité des sols, de la biodiversité, et les effets du changement climatique.
Formation d’humus et réduction des engrais azotés contre le changement climatique
L’agriculture biologique contribue à diminuer les pressions globales actuelles dues à la perte de la fertilité du sol et au changement climatique, par la formation d’humus qui permet ensuite le stockage du CO2 dans la substance organique (humus). Les gaz à effet de serre provenant du sol, comme le CO2, le méthane et le protoxyde d’azote ont une très grande influence sur le climat. Les réduire est donc un objectif central de l’agriculture durable.
Dans l’essai DOC la fertilité du sol a été mesurée pendant plus de 40 ans et il s’avère que les indicateurs les plus sensibles de la fertilité du sol se trouvent dans le domaine de la pédofaune et de ses activités.
En outre on a mesuré dans le DOC, pendant une séquence de rotation, les gaz à effet de serre en plus de 80 instants. Les mesures concernèrent une séquence trèfle - maïs - engrais verts pendant 571 jours et furent effectuées en général une fois par semaine, avec des relevés supplémentaires après travaux du sol et apport d’engrais.
La grande stabilité structurelle des sols biodynamiques
La fertilité du sol et la qualité du sol sont souvent considérées comme des synonymes. Pourtant, la fertilité du sol a pour but de produire des fruits – a donc un contexte agricole. On la reconnaît à une croissance végétale aisée, une structure du sol typique du site, à une communauté de vie biologique active et à la dégradation correcte des résidus végétaux. Il faut la perception d’agriculteurs ayant de longues années d’expérience ou des analyses très complexes pour bien apprécier la fertilité d’un sol.
Alors que le pH restait constant dans les sols bio-organiques O (Bio Suisse), et même s’élevait dans le système biodynamique D (Demeter), la gestion conventionnelle exigea au bout de 21 ans un chaulage massif. Sans chaulage, la croissance végétale et la fertilité du sol auraient été réduites. Le sol de loess du site de l’essai avec son taux de limon élevé est très fertile, mais tend à l’envasement et à l’érosion sur les pentes. Les sols cultivés en biologie et particulièrement le sol biodynamique D présentèrent comme conséquence d’une teneur en humus plus élevée et d’une activité biologique plus grande une moindre tendance à l’envasement et une meilleure stabilité structurelle que ceux des systèmes conventionnels.
Grande importance de l’élevage pour la fertilité du sol
Dans tous les systèmes qui ont reçu du fumier et du lisier, les taux et les réserves d’humus ont pu être maintenus ou légèrement augmentés. Mais avec le compost de fumier biodynamique, les statistiques attestent que le système D atteignit des teneurs en humus plus hautes que tous les autres systèmes. Dans le système conventionnel M, avec des amendements exclusivement minéraux, les sols ont perdu de l’humus. Cela montre l’importance de l’élevage et du concept de cycle en agriculture biologique.
La quantité et l’activité de la pédofaune est un indicateur important de la fertilité d’un sol. La quantité des micro-organismes et leur activité montre la facilité de métamorphose du sol. Dans les systèmes biologiques, elle était de 83 % plus haute que dans les conventionnels.
Les micro-organismes sont décisifs pour qu’un sol fonctionne. Des études du FiBL ont montré que les micro-organismes sont importants pour de nombreuses fonctions du sol: le cycle des substances nutritives, la protection contre l’érosion, la régulation du climat et celle des maladies et des nuisibles. Le système biodynamique peut aussi mobiliser des substances nutritives comme le phosphore mieux que les autres systèmes à partir des réserves organiques du sol, ce que montre l’activité des phosphatases.
Une plus grande diversité de la microflore et de la pédofaune dans les sols biologiques révèle également une fertilité du sol supérieure. De récentes études dans l’essai DOC mettent en évidence la très grande influence sur la pédofaune de l’emploi de fumier et de lisier, par comparaison avec l’emploi exclusif d’engrais minéraux. Mais aussi la forme des engrais de ferme (compost de fumier versus fumier décomposé ou fumier en tas) et les produits phytosanitaires ont une influence sur les organismes vivant dans le sol.
Récupération du CO2 et émissions de gaz à effet de serre
Des scientifiques imputent le changement climatique actuel aux gaz à effet de serre (GES) qui s’accumulent dans l’atmosphère, à travers laquelle ils laissent certes passer les rayons solaires depuis l’extérieur mais bloquent le rayonnement thermique de la Terre vers l’espace. Les trois GES les plus importants – également en rapport avec l’ agriculture – sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O).
Protéger le climat signifie réduire la concentration de GES dans l’atmosphère – donc moins d’émissions et/ou récupération accrue des GES, ici surtout le CO2. Le but politique de la COP (Conférence des Nations-Unies sur les changements climatiques) qui est de limiter l’augmentation globale de la température à 1,5°C s’ancre ici. L’adaptation au changement climatique comporte des mesures pour endiguer les conséquences de ce dernier. Les stratégies d’adaptation en agriculture aident à réduire les risques venant d’événements météorologiques extrêmes attendus (canicule, sécheresse, érosion).
L’enracinement stabilise le sol
Parmi les mesures proposées, beaucoup sont déjà pratiquées par l’agriculture biologique. Plus d’humus dans le sol peut aider à réduire les pertes de sol par érosion et y stocker plus d’eau. La diversification des cultures peut réduire les risques économiques. Les systèmes de culture avec couverture du sol permanente utilisent pleinement la photosynthèse des plantes pour fixer le CO2. Une intense pénétration racinaire du sol le stabilise. Seule l’agriculture biodynamique D (Demeter), avec la fumure qu’elle pratique, stocke dans l’humus du carbone organique en quantité substantielle, vraisemblablement grâce à la stabilisation des composants organiques par le compostage du fumier avec les préparations biodynamiques.
En outre, c’est là que furent mesurées les plus petites émissions de protoxyde d’azote, alors que l’importante fumure azotée des systèmes conventionnels C et M conduit à des taux d’émission de GES plus élevés.
La fixation du CO2 par la formation d’humus et la réduction des GES réduisent dans le système D les conséquences sur le climat de 74 % par rapport au système conventionnel C avec fumier. Les deux systèmes biologiques ont un effet sur le climat réduit de 55 % par rapport aux deux systèmes conventionnels.
Il est aussi remarquable que la plante en gestion écologique réalise plus de liaisons carbone issues de la photosynthèse dans la partie souterraine, donc dans les racines et les exsudats racinaires, que dans la partie aérienne. Ces résultats sont capitaux pour la modélisation des effets climatiques de systèmes agricoles.
Sources
Source graphique 'fertilité du sol': Bioanbau im Vergleich, Faktenblatt FiBL, 2024.
KRAUSE, H.-M. STEHLE, B. MAYER, J. MAYER, M. STEFFENS, M. MÄDER, P. & FLIESSBACH, A. (2022). Biological soil quality and soil organic carbon change
in biodynamic, organic, and conventional farming systems after 42 years. Agronomy for Sustainable Development 42(6), 117.
Source image 'teneurs en humus: Der DOK-Versuch, FiBL Dossier, 2024
Source graphique 'emissions de gaz à effet de serre': Bioanbau im Vergleich, Faktenblatt FiBL, 2024
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KRAUSE, H.-M. STEHLE, B. MAYER, J. MAYER, M. STEFFENS, M. MÄDER, P. & FLIESSBACH, A. (2022). Biological soil quality and soil organic carbon change in biodynamic, organic, and conventional farming systems after 42 years. Agronomy for Sustainable Development 42(6), 117.
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OBERSON, A. JAROSCH, K. A. FROSSARD, E. HAMMELEHLE, A. FLIESSBACH, A. MÄDER, P. MAYER J. (2024): Higher than expected: Nitrogen flows, budgets, and use efficiencies over 35 years of organic and conventional cropping. Agriculture, Ecosystems and Environment 362,108802.
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