Nous vous proposons dans cette fiche de découvrir comment fonctionne le BRF et quelles sont les mécanismes de l’écologie des sols qui entrent en jeu.
Petite histoire sur la fertilité des sols
Forêt vosgienne du jardin Albert Kahn. © Clara Delannoy
Fait intéressant : la majorité des bonnes terres agricoles cultivées de nos jours dans le monde étaient autrefois peuplés de forêts.
En effet, avant que les scientifiques ne comprennent les processus de pédogenèse (formation des sols) ayant lieu dans les forêts, il était déjà observé que les terres les plus fertiles et durables étaient gagnées sur la forêt.
Si la disparition de la forêt entraîne une abondance de fertilité et de productivité en premier lieu, tout s’effondre après quelques années si aucun apport au sol n’est fait. On peut expliquer ce phénomène par le fait que tous le système humique (éléments de matière organique comme le bois qui sont décomposés dans la couche superficielle du sol, le humus) est métabolisé et dégradé par la microfaune du sol, rendant ainsi disponible les minéraux pour les végétaux. Or, une fois tous les composés organiques dégradés, le système ne peut plus fonctionner correctement, le sol doit être réalimenté en matière organique.
Ainsi, le maintien d’une fertilité durable d’un sol cultivé est conditionné par la nécessité de restituer au sol des matières organiques, comme les forêts qui recyclent en permanence les matériaux qu’elles produisent (feuilles, petits branchages, racines), alimentant ainsi le système humique.
© NouN/Biosphoto – Epandage d’un tas de fumier
En cas de cultures, le sol va épuiser son stock de humus et le bilan de matière organique dans le sol sera négatif. Si rien n’est fait pour reconstituer le stock d’humus, la terre n’offrira plus les caractéristiques adéquates à un bon développement des plantes : même si la fraction minérale du sol est toujours présente, les plantes ne peuvent plus y trouver tout ce dont elles ont besoin car le système est en dysfonctionnement dû au manque de humus.
Dans les écosystèmes naturels tels que les forêts, les matières organiques de base permettant la création de l’humus sont principalement végétales : l’apport au sol de résidus végétaux est donc un moyen naturel et efficace d’entretenir le humus.
Il a été démontré que la lignine, éléments que l’on retrouve dans le bois des arbres notamment, est le matériau végétal précurseur de l’humus le plus stable et le plus durable : c’est la « nourriture de base » de toutes les chaînes trophiques du sol.
De ce fait, là où l’apport de fertilisants de type engrais à un effet rapide sur le sol, il ne permet pas de le maintenir en bonne condition sur la durée. C’est là que le BRF présente un avantage majeur : en l’incorporant au sol, on revient à une forme primitive des sols nourris par la forêt, ce qui permet un stock de matière organique et un fonctionnement efficace de la microfaune du sol qui va nourrir le sol sur la durée ! Le BRF va ainsi apporter l’énergie nécessaire pour augmenter ou maintenir une vie intense, diversifiée et équilibrée dans le sol, qui contrôle et distribue les nutriments dans le sol lorsque le besoin s’en fait sentir pour la croissance et le maintien de l’écosystème.
Fonctionnement du BRF
Les BRF, incorporés au sol, sont très rapidement investis principalement par des champignons basidiomycètes qui tissent très rapidement leurs hyphes (filaments blancs) dans le sol. Ces champignons, présents dans toutes les forêts du monde, sont pratiquement les seuls organismes à avoir les capacités de décomposer la lignine. Les filaments blancs qu’ils développent servent de nourriture à quantité d’autres micro-organismes et permettent l’installation d’une grande biodiversité.
Les BRF incorporés au sol apportent ainsi des nutriments et l’énergie nécessaire aux multiples formes de vie qui le régulent. Les plantes, se développant alors dans un milieu équilibré et vivant, activent les processus biologiques nécessaires à la mise en disposition des nutriments qui leur sont nécessaires (prolongements racinaires, rhizosphère). L’incorporation de BRF rétablit des cycles forestiers dans un sol cultivé et permet l’installation de mécanismes difficiles à mesurer, mais bien réels, qui établissent des équilibres qui se répètent sans cesse et qui confèrent au sol des caractéristiques favorables à l’installation de cultures durables.
Diversité des organismes dans la chaîne tropique du sol
Le problème de la faim d’azote ?
La faim d’azote est souvent décriée comme un risque lors de l’incorporation de BRF. Ce phénomène survient lors de l’incorporation dans le sol d’un matériau dont le rapport C/N (teneur en Carbone/teneur en Azote) est élevé (>50%). Dans une question d’équilibre, les micro-organismes, qui ont à disposition beaucoup de carbone, puisent alors dans le sol l’azote dont ils ont besoin pour le décomposer au détriment des plantes qui souffrent alors de cette immobilisation. Par exemple, l’application de paille directement dans le sol provoque souvent une faim d’azote provoquant une dépression de la végétation car l’azote dont elle a besoin n’est pas disponible.
Les BRF ont aussi un rapport C/N élevé ; on pourrait donc s’attendre à observer ce problème de faim d’azote. Toutes les expériences montrent qu’il est en fait très rare et très passager ! (2 mois maximum en climat tempéré et beaucoup moins en climat tropical). L’explication se trouve dans le fait que la lignine est attaquée presque exclusivement par les basidiomycètes. Ces champignons ont la particularité de consommer un peu d’azote qu’ils recyclent en permanence pour assurer leur développement. Un autre phénomène entre en jeu également : l’incorporation des BRF entretient et régule la vie des bactéries capables de capter l’azote de l’air (azotobacter). La quantité d’azote disponible dans le sol est ainsi régulée en fonction des besoins.
Combiner BRF et compost
Un compost de qualité est constitué d’une quantité impressionnante de produits et de micro-organismes très bien équilibrés (on peut cultiver sur compost pur). Son apport en combinaison avec les BRF ne présente aucun risque de déséquilibre car les mécanismes mis en jeux sont similaires !
Cette combinaison est d’ailleurs recommandée pour une première application de BRF sur un sol dégradé. Cela permet d’obtenir une bonne fertilité immédiatement et d’accélérer l’installation des mécanismes autour des BRF. Sur un sol déjà redressé et équilibré au moyen des BRF, l’application de compost peut trouver son utilité pour atteindre un niveau de fertilité maximum plus rapidement et plus élevé !
Attention : Si l’utilisation de compost avec le BRF est possible, ce n’est pas le cas des engrais chimiques ! En plus des conséquences néfastes pour la biodiversité que ces derniers peuvent avoir, les engrais chimiques vont chercher à équilibrer la chimie du sol, favorisant ainsi certains micro-organismes au détriment d’autres, ce qui va déséquilibrer la biologie du sol : ce sont deux itinéraires incompatibles !
BRF = Sol vivant !
L’utilisation de BRF n’est rapidement efficace que sur sol vivant, c’est-à-dire un sol où l’on cultive et protège la vie biologique qu’il héberge. Les outils de travail du sol sont les premiers destructeurs du sol vivant. Il faut environ 5 ans pour restaurer la vie d’un sol mort. Les deux premières causes de la mort des sols sont la compaction et le travail mécanique profond, un sol compacté s’opposant à la pénétration des racines. L’apport de BRF n’est pas une solution dans ces cas-là.
Pour « ressusciter » un sol mort, une solution consiste à semer des engrais verts et à pratiquer le paillage de façon à laisser un maximum de résidus frais de plantes en surface. Les premiers apports de BRF se font alors toujours en petites quantités, à l’automne. Un sol mort ne peut digérer la lignine. L’aggradation (reconstitution d’un sol vivant) est un processus assez lent. Il faut 3 à 4 ans pour mesurer une différence de porosité dans les sols. Plus les sols sont lourds et hydromorphes, plus il faut travailler avec des plantes à racines pivots qui constituent d’excellentes alliées pour rapidement restaurer les échanges verticaux dans les sols. Le rumex et le chardon restaurent par exemple un sol dégradé en 3 ans. Il y a cependant un compromis à trouver entre adventices (plantes non cultivées) et cultures.
Ce n’est qu’une fois un sol revenu à la vie qu’on peut utiliser le BRF qui permettra de la maintenir en bonne santé ! Si vous voulez en savoir plus sur la structure du sol, nous avons un article dédié qui peut vous intéresser.
Vous avez à présent toutes les clefs pour fabriquer, utiliser et comprendre le BRF ! Vous avez accès à la fiche de présentation sur le recyclage des déchets verts ici, à la fiche 1 sur la fabrication du BRF ici et à la fiche 2 sur l’utilisation du BRF ici.