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Submitted on 5 Jun 2020
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Nouvelles Connaissances sur les sols et pistes de développement favorables à l’agroécologie
Catherine Hénault, Isabelle Cousin, Cécile Revellin
To cite this version:
Catherine Hénault, Isabelle Cousin, Cécile Revellin. Nouvelles Connaissances sur les sols et pistes
de développement favorables à l’agroécologie. Séminaire Agroécologie, Direction Régionale de
l’Alimentation, de l’Agriculture et de la Forêt du Centre (DRAAF Centre). FRA., Feb 2015, Or-
léans, France. �hal-02793359�
Nouvelles Connaissances sur les Sols, et Pistes de Développements favorables
à l‘AgroEcologie
Catherine Hénault et Isabelle Cousin
Avec la collaboration de Cécile Révellin
Rappels de quelques enjeux sociétaux, en relation avec l’agriculture
Production de nourriture suffisante, couplée à une capacité de distribution
Préservation des ressources naturelles
Préservation de la qualité de l’environnement
Eviter les tensions entre Humains, à toutes les échelles
Prendre en considération les conditions sociales et économiques de
l’agriculture
Quelles sont les propositions de l’AgroEcologie, face à ces enjeux ?
Aller chercher dans les fonctions et les régulations biologiques des solutions à ces enjeux
Ceci correspond à un changement d’approche par rapport à celle de
«l’après deux Guerres » où de nombreuses solutions pour augmenter la
production agricole ont été trouvées dans la chimie.
Quelles solutions AgroEcologiques dans les sols sont à faire émerger ? (1/2)
• Du climat
• Des inondations
• Des maladies
• Purification de l’eau…
• Esthétique
• Spirituel
• Educatif
• Récréatif …
Services Ecosystémiques rendus par les Sols
Approvisionne ment
Régulation
Culturels
• Nourriture
• Eau
• Bois, Fibres
• Energie …
• Cycle des nutriments
• Formation des sols
• Production primaire
• …
Support
• Cycle des nutriments
• Formation des sols
• Production primaire
• …
107 à 109 / g sol 103 à 106 / g sol
Quelles solutions AgroEcologiques dans les sols sont à faire émerger ? (2/2)
Servic es Ecosys témi que s rendus par les Sols
Approvisionne ment Régulation
Culturels
L’Ecologie
Les fonctionnements des organismes vivants
La structure des communautés, les relations entre organismes vivants
Les interactions entre les organismes vivants et leurs milieux de vie
Gérer le fonctionnement des organismes du sol, en prenant en compte leurs diversités fonctionnelles (µorganismes)
Gérer les interactions entre organismes vivants
Gérer les interactions entre les organismes vivants et leurs milieux de vie
Support
Exemples de fonctions biologiques mobilisables pour les services écosystémiques
Fonctions biologiques : fixation de l’azote, minéralisation des matières organiques, …
Interactions entre organismes : associations symbiotiques, antagonismes/synergies, ‘PGPR’, signaux moléculaires, …
Se rvi ce s Ec os ys tém iqu es rend us pa r le s Sols
Approvisionne ment
Régulation
• Climat
• Inondations
• Maladies
• Eau…
Fonctions biologiques : dénitrification, méthanogenèse / méthanotrophie
succion, Transpiration, …
Interactions entre organismes : parasitisme, ‘BCA’ …
Support
Activités de l’UR SOLS et Interactions avec les concepts de l’AgroEcologie
Préservation des Sols
Préservation de la ressource
en eau
Préservation de la qualité de l’air
Enjeux
Capture des propriétés des sols Et des évènements
Connaissance et représentation de la diversité des sols
Compréhension et modélisation du fonctionnement des sols
Domaines
de compétence
Soutien administratif Fronts de recherche
Présentation du projet d’unité SOL’HYD’AIR
Activités de l’UR SOLS et Interactions avec les concepts de l’AgroEcologie
Préservation des Sols
Préservation de la ressource
en eau
Préservation de la qualité de l’air
Enjeux
Capture des propriétés des sols Et des évènements
Connaissance et représentation de la diversité des sols
Compréhension et modélisation du fonctionnement des sols
Domaines
de compétence
Soutien administratif Les fonctionnements des organismes vivants Fronts de recherche
La structure des communautés, les relations entre organismes vivants
Les interactions entre les organismes vivants et
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols
Contribution de l’agriculture aux émissions de N
2O
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols, travail sur la réduction de N 2 O en N 2
SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2dénitrification (anaérobie)
nitrification (aérobie)
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols, travail sur la réduction de N 2 O en N 2
SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2dénitrification (anaérobie)
nitrification (aérobie)
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols, travail sur la réduction de N 2 O en N 2
SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO
3-NO
2-NH
4+NO + N
2O N
2dénitrification (anaérobie) nitrification (aérobie)
Introduire dans le sol des microorganismes capables de réduire N 2 O en N 2
Comprendre le déterminisme du fonctionnement de la réduction de N 2 O en
N 2 par les facteurs physico-chimiques des sols
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols, par l’introduction de rhizobia réducteur de N 2 O
-0.1 -0.05 0 0.05 0.1
g N-N2O h-1 par pot
én ault et R ev ell in , 2011
Régulation des émissions du GES N 2 O par les sols, par la gestion des facteurs physico-chimiques des sols
Prédiction de la capacité des sols à réduire N
2O par un modèle PLS mettant en œuvre , pH, CEC et teneur en argile des sols
SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO3- NO2- NH4+
NO + N2O N2
SOL SOL
•• ATMOSPHEREATMOSPHERE
NO3- NO2- NH4+
NO + N2O N2
•
Utilisation du réseau RMQS pour échantillonner les sols
Site ARVALIS de La Jaillère, 2014, d’après Poyac, 2014
Approvisionnement en eau des cultures (1/2)
La production d’1 kg de grains nécessite de l’ordre de 500 l d’eau
C’est dans le sol que les plantes vont chercher l’eau nécessaire à leur développement
Les agronomes utilisent la réserve utile en eau des sols comme un indicateur de la qualité d’un sol vis-à-vis de la disponibilité en eau pour les cultures
Capacité au champ
Point de flétrissement
permanent
Teneur en eau du sol
Réserve utile en eau
Approvisionnement en eau des cultures (2/2)
T1
T1 T3
T2 T3 T2
T5
T5
Bloc 1 Bloc 2
SOERE ACBB Site de Lusignan
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
T1 maïs blé orge maïs blé orge maïs blé orge
T2 maïs blé orge Prairie Prairie Prairie maïs blé orge
T3 Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie maïs blé orge
T5 Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie Prairie
traitement D rendement D draînage cumulé
q / ha mm
T1 ref ref
T2 +4 -17
T3 +3 -14
T5 0 -2
d’après Bardy et al., 2014
Conclusions (1/2)
Les approches d’AgroEcologie nous permettent d’avancer sur nos projets et au-delà, de progresser vis-à-vis des enjeux partagés.
D’autres travaux d’AgroEcologie en Sciences du Sol sont développés par d’autres équipes nationales et internationales
Fixation de l’azote, symbiotique et libre, ….
Disponibilité du phosphore dans les sols, rôle des cultures associées
Protection des cultures, utilisation des « endophytes », antagonismes, réceptivité des sols
