C. Méthodologie
C.1 Expérimentation du BRF en agriculture littorale
C.1.2 Description de l’expérimentation
L’expérience a consisté à épandre 300 m3 de jeunes rameaux de bois fraîchement coupés et broyés qui ont été incorporés aux premiers centimètres du sol, sur la moitié de la parcelle d’expérimentation, soit un hectare constituant notre « parcelle BRF » et laisser un hectare sans traitement représentant notre « parcelle Témoin » (Figure 8). Cela a été réalisé en mars 2011. Ces 300 m3 de BRF ont été obtenus à partir de :
l’entretien de 300 mètres de linéaire de haies de feuillus fournissant 100 m3 de BRF,
la coupe d’entretien d’un hectare d’un boisement de feuillus de 15 ans d’âge fournissant 200 m3 de BRF.
Sur les deux hectares de la parcelle, un semi (avril 2011) de Ray-Grass (Lolium perenne) et de Trefle (Trifolium rubens et T. repens) a été réalisé, correspondant à la culture prairiale habituellement réalisée sur la parcelle. Ces deux parcelles ont ensuite été cultivées par l’agriculteur avec l’itinéraire cultural qu’il applique habituellement, mise à part l’absence de fertilisation, c'est-à- dire une fauche réalisée chaque année en juin. Aucun travail supplémentaire ni aucun traitement chimique n’ont été effectués durant les 5 années d’expérimentation mis à part un chaulage en 2013, en prévention suite à la baisse du PH observée après étude des résultats issus des analyses chimiques du sol.
C.1.2.1
Suivi analytique de l’expérimentation
L’ensemble des mesures a été réalisé à la fin mars pour obtenir des conditions environnementales les plus similaires possibles d’une année sur l’autre, celles-ci pouvant influer sur les résultats des mesures. Cette période a été choisie car elle correspond à la période optimale d’observation des vers de terre.
C.1.2.1.1
Effets du BRF sur le sol
Mesure initiée par le Parc
o Analyse chimique du sol
Chaque année entre 2011 et 2016, des analyses de sol et de biomasse microbienne ont été réalisées sur la parcelle BRF par un laboratoire agréé. En 2015 et 2016, les analyses ont également été réalisées sur la parcelle Témoin. Les prélèvements ont été effectués avec 15 points de répétition et les 15 premiers centimètres de sol ont été prélevés à l’aide d’une tarière. Un mélange de terre de ces 15 prélèvements a été réalisé avant d’envoyer un échantillon en laboratoire d’analyse afin d’homogénéiser l’échantillon et éviter les erreurs dues aux spécificités du point de prélèvement.
Les critères étudiés et les méthodes d’analyse employées par le laboratoire sont résumés dans le tableau 2.
Tableau 2 : Méthodes d’analyse employées pour les paramètres du sol étudiés
Paramètres Méthodes d’analyse employées
Matières organiques carbone Anne x 1,72 (NF X 31.109)
CEC Metson NF X 31.130
pH eau extraction eau, « acidité active » (NF X 31.103)
Cations échangeables Ca2+, K+, Na+, Mg2+ extraits à l’acétate d’ammonium (NF X 31.108)
Mesure initiée en complément lors du stage en 2016
o Mesure de la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol
En 2016, un complément de mesure a été réalisé sur la capacité d’absorption d’eau par le sol. Le test simplifié d’infiltrométrie de Beer Kan mis en place dans notre étude (CAPOWIEZ et al., 2009) a pour but de mettre en avant l’effet du BRF sur la capacité d’un sol à absorber l’eau. Cela permet de mesurer indirectement la porosité du sol, cette dernière étant le rapport entre le volume total d’un sol et le volume occupé par les pores.
Le protocole utilisé consiste à mesurer le temps mis par le sol pour absorber une quantité d’eau connue. Ainsi pour une surface de 1 963 cm² délimitée par un tuyau PVC de 25cm de diamètre enfoncé dans le sol, 500 millilitres d’eau ont été versés en une fois. Le temps mis par le sol pour absorber totalement le volume d’eau a été chronométré. Une fois le volume d’eau totalement infiltré, un autre volume d’eau identique a été versé immédiatement après et le temps d’absorption a de nouveau été mesuré. Cela a été répété une vingtaine de fois en continu jusqu'à une stabilisation du temps d’absorption de l’eau par le sol représentant la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol. Huit points de mesures ont été réalisés sur chaque parcelle et une moyenne des différents relevés a ensuite été effectuée pour limiter les effets de spécificité d’un milieu (présence de cailloux et de trous notamment).
C.1.2.1.2
Effets du BRF sur les micro et macro organismes du sol
Mesure initiée par le Parc
o Analyse de la biomasse microbienne du sol
Chaque année entre 2011 et 2016, des analyses de la quantité de biomasse microbienne (mg C microbien/kg de sol) ont été réalisées sur la parcelle BRF par un laboratoire habilité selon la méthode de fumigation – extraction dérivée de la norme NF ISO 142 40-2. Ces analyses ont également été réalisées sur la parcelle Témoin en 2015 et 2016.
Les prélèvements ont été effectués avec 15 points de répétition et les 15 premiers centimètres de sol ont été prélevés à l’aide d’une tarière. Comme pour les analyses chimiques, un mélange de terre de ces 15 prélèvements a été réalisé avant d’envoyer un échantillon en laboratoire d’analyse afin d’homogénéiser l’échantillon et éviter les erreurs dues aux spécificités du point de prélèvement.
o Dénombrement des vers de terre
Le nombre de vers de terre a été mesuré et analysé chaque année selon le protocole « Observatoire Participatif des Vers de Terre » (OPVT) créé par l’Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes 1 (Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes 1).
Ce protocole consiste à verser grâce à un arrosoir une solution moutardée (300 grammes pour 10 litres d’eau) sur un quadra de 1 m². Cette opération est répétée 10 minutes plus tard. Cela a pour but de faire sortir les vers de terre du sol et ainsi pouvoir effectuer un prélèvement suivi d’un comptage et d’une identification en trois catégories définies selon Bouché (BOUCHE, 1972) :
- les anéciques (Tête noire et Tête rouge dans notre étude) qui sont les vers de grande taille se déplaçant verticalement dans le sol et qui ont le plus d’impact sur le sol avec leur réseau de galeries,
- les épigés qui vivent en surface dans le sol et sont liés aux matières organiques du sol (litière, fumier, compost, bois mort),
- les endogés, qui vivent en profondeur dans le sol, sont géophages et rhizophages et se déplacent horizontalement.
Une classification juvénile/adulte a aussi été réalisée.
Trois quadras de 1 m² ont été réalisés sur la parcelle BRF et une moyenne des résultats obtenus a été calculée dans un but de limiter l’impact d’un possible effet dû à la spécificité d’une mesure. En 2015 et 2016, la mesure a également été effectuée sur la parcelle Témoin.
Mesure initiée en complément lors du stage en 2016
o Analyse de la biomasse de vers de terre
En 2016, la mesure de la biomasse de vers de terre par m² a été réalisée sur la parcelle BRF et Témoin au vu de l’évolution des résultats du dénombrement des vers de terre. Les échantillons de vers de terre prélevés lors du dénombrement de vers de terre ont été pesés afin de définir une biomasse de vers par m².
C.1.2.1.3
Effets du BRF sur la plante
Mesure initiée en complément lors du stage en 2016
o Mesure du développement racinaire de la culture
Un autre paramètre étudié lors de cette étude est le pourcentage d’occupation du sol par les racines de la prairie en fonction de la profondeur de sol sous un format similaire à celui de l’étude de KULAGOWSKI et al. (2013).
Quatre fosses d’un mètre de profondeur ont été creusées sur chaque parcelle àla perpendiculaire du semis. Le pourcentage de recouvrement des racines a ensuite été estimé par tranches de 5 centimètres de profondeur. Pour cela une grille de 20 centimètres de large avec un quadrillage de 1 cm² a été posée sur l’ensemble de la hauteur de la fosse. La présence ou l’absence de racines a ensuite été notée pour chaque carré. Un pourcentage du nombre de carrés présentant des racines nous a ensuite permis d’aboutir au calcul de recouvrement racinaire en fonction de la profondeur. Deux relevés par fosse ont été effectués et une moyenne des différents relevés a ensuite été réalisée toujours dans le but de limiter les effets de spécificité d’un milieu.
Cette mesure nous permet de nous rendre compte de l’effet du BRF sur le développement racinaire de la plante. Ce complément de mesure du développement racinaire a été réalisé uniquement en 2016.
Mars
2011
Mars
2012
Mars
2013
Mars
2014
Mars
2015
Stage de
mars à
Septembre
2016
C.1.2.2
Chronogramme du projet BRF du Parc
: Mesure de l’état t=0 et mise en place du BRF. : Suivi analytique de la parcelle.
: Suivi analytique de la parcelle et mise en place de mesures complémentaires (stage).
Interprétation des données et lancement de l’étude des gisements et utilisateurs potentiels de la méthode BRF.