matière organique: ce qu’elle est et pourquoi elle est si importante

suivez la pertinence de la saison, considérez bien la nature et les conditions du sol, alors et seulement alors le moins de travail apportera le Comptez sur votre propre idée et non sur les ordres de la nature, alors tous les efforts seront vains.,

– JIA SI XIE, 6ème siècle, Chine

Comme nous le verrons à la fin de ce chapitre, la matière organique a un effet écrasant sur presque toutes les propriétés du sol, bien qu’elle soit généralement présente en quantités relativement faibles. Un sol agricole typique contient 1% à 6% de matière organique. Il se compose de trois parties distinctement différentes-les organismes vivants, les résidus frais et les résidus bien décomposés. Ces trois parties de la matière organique du sol ont été décrites comme les vivants, les morts et les très morts., Cette classification à trois voies peut sembler simple et non scientifique, mais elle est très utile.

la Figure 2.1. Un nématode se nourrit d’un champignon, faisant partie d’un système vivant de freins et contrepoids. Photo par Harold Jensen.

la partie vivante de la matière organique du sol comprend une grande variété de micro-organismes, tels que des bactéries, des virus, des champignons, des protozoaires et des algues., Il comprend même les racines des plantes et les insectes, les vers de terre et les animaux plus gros, tels que les taupes, les coccinelles et les lapins qui passent une partie de leur temps dans le sol. La partie vivante représente environ 15% de la matière organique totale du sol. Les micro-organismes, les vers de terre et les insectes se nourrissent de résidus végétaux et de fumiers pour l’énergie et la nutrition, et dans le processus, ils mélangent la matière organique dans le sol minéral. En outre, ils recyclent les nutriments des plantes. Les substances collantes sur la peau des vers de terre et d’autres substances produites par les champignons aident à lier les particules ensemble., Cela aide à stabiliser les agrégats du sol, des amas de particules qui composent une bonne structure du sol. Des organismes tels que les vers de terre et certains champignons aident également à stabiliser la structure du sol (par exemple, en produisant des canaux qui permettent à l’eau de s’infiltrer) et, par conséquent, à améliorer l’état de l’eau du sol et l’aération. Les racines des plantes interagissent également de manière significative avec les divers micro-organismes et animaux vivant dans le sol. Un autre aspect important des organismes du sol est qu’ils sont en lutte constante les uns avec les autres (figure 2.1)., On trouvera au chapitre 4 une analyse plus approfondie des interactions entre les organismes du sol et les racines, ainsi qu’entre les divers organismes du sol.

une multitude de micro-organismes, de vers de terre et d’insectes obtiennent leur énergie et leurs nutriments en décomposant les résidus organiques dans les sols. Dans le même temps, une grande partie de l’énergie stockée dans les résidus utilisés par les organismes pour fabriquer de nouveaux produits chimiques ainsi que de nouvelles cellules. Comment l’énergie est-elle stockée dans les résidus organiques en premier lieu? Les plantes vertes utilisent l’énergie de la lumière du soleil pour relier les atomes de carbone en molécules plus grosses., Ce processus, connu sous le nom de photosynthèse, est utilisé par les plantes pour stocker de l’énergie pour la respiration et la croissance.

la Figure 2.2. Résidus frais partiellement décomposés retirés du sol. Les Fragments de tiges, de racines et d’hyphes fongiques sont tous facilement utilisés par les organismes du sol.

Les résidus frais, ou matière organique” morte », sont constitués de micro-organismes récemment décédés, d’insectes, de vers de terre, de vieilles racines de plantes, de résidus de cultures et de fumiers récemment ajoutés., Dans certains cas, il suffit de les regarder pour identifier l’origine des résidus frais (figure 2.2). Cette partie de la matière organique du sol est la fraction active, ou facilement décomposée. Cette fraction active de la matière organique du sol est la principale source de nourriture pour divers organismes—microorganismes, insectes et vers de terre— vivant dans le sol. Comme les matières organiques sont décomposées par le « vivant », elles libèrent de nombreux nutriments nécessaires aux plantes. Les composés chimiques organiques Produits lors de la décomposition des résidus frais aident également à lier les particules du sol et à donner au sol une bonne structure.,

Les molécules organiques directement libérées par les cellules de résidus frais, tels que les protéines, les acides aminés, les sucres et les amidons, sont également considérées comme faisant partie de cette matière organique fraîche. Ces molécules ne durent généralement pas longtemps dans le sol car de nombreux micro-organismes les utilisent comme nourriture.

la matière organique bien décomposée dans le sol, la « très morte”, est appelée humus. Certains utilisent le terme humus pour décrire toute la matière organique du sol; certains l’utilisent pour décrire simplement la partie que vous ne pouvez pas voir sans microscope. Nous utiliserons le terme pour désigner uniquement la partie bien décomposée de la matière organique du sol., Parce qu’il est si stable et complexe, l’âge moyen de l’humus dans les sols est généralement supérieur à 1 000 ans. L’humus déjà bien décomposé n’est pas un aliment pour les organismes, mais sa très petite taille et ses propriétés chimiques en font une partie importante du sol. L’Humus conserve certains nutriments essentiels, les stockant pour une libération lente des plantes. L’Humus peut également entourer certains produits chimiques potentiellement nocifs et les empêcher de causer des dommages aux plantes., De bonnes quantités d’humus du sol peuvent à la fois atténuer les problèmes de drainage et de compactage qui se produisent dans les sols argileux et améliorer la rétention d’eau dans les sols sableux en améliorant l’agrégation, ce qui réduit la densité du sol, et en retenant et libérant de l’eau.

un autre type de matière organique, qui a attiré beaucoup d’attention ces derniers temps, est généralement appelé carbone noir. Presque tous les sols contiennent quelques petits morceaux de charbon de bois, résultant d’incendies passés, d’origine naturelle ou humaine. Certains, comme les sols noirs de la Saskatchewan, au Canada, peuvent contenir des quantités relativement élevées d’omble chevalier., Cependant, l’intérêt pour le charbon de bois dans les sols est né principalement à travers l’étude des sols appelés terres sombres (terra preta de indio) qui se trouvent sur des sites de villages longtemps occupés dans la région amazonienne d’Amérique du Sud qui ont été dépeuplés pendant l’ère coloniale. Ces terres sombres contiennent 10-20% de carbone noir dans le pied de surface du sol, ce qui leur donne une couleur beaucoup plus foncée que les sols environnants. Le charbon du sol est le résultat de siècles de feux de cuisson et de combustion sur le terrain de résidus de cultures et d’autres matières organiques., La manière dont la combustion s’est produite—des brûlures lentes, peut— être à cause des conditions humides courantes en Amazonie-produit beaucoup de matière carbonisée et pas autant de cendres qu’avec une combustion plus complète à des températures plus élevées. Ces sols ont été intensivement utilisés dans le passé, mais ont été abandonnés pendant des siècles. Pourtant, ils sont beaucoup plus fertiles que les sols environnants—en partie en raison des apports élevés en nutriments dans les résidus animaux et végétaux—et donnent de meilleures récoltes que les sols environnants typiques de la forêt tropicale., Une partie de cette fertilité plus élevée— la capacité de fournir aux plantes des nutriments avec de très faibles quantités de perte par lixiviation—a été attribuée à la grande quantité de carbone noir et à la grande quantité d’activité biologique dans les sols. Le charbon de bois est une forme très stable de carbone et aide apparemment à maintenir une capacité d’échange de cations relativement élevée ainsi qu’une activité biologique. Les gens commencent à expérimenter avec l’ajout de grandes quantités de charbon de bois aux sols—mais nous suggérons d’attendre les résultats des expériences avant de faire d’importants investissements dans cette pratique., La quantité nécessaire pour faire une différence majeure pour un sol est apparemment énorme-plusieurs tonnes par acre—et peut limiter l’utilité de cette pratique aux petites parcelles de terre.

la décomposition normale de la matière organique qui se produit dans le sol est un processus semblable à la combustion du bois dans un poêle. Lorsque la combustion du bois atteint une certaine température, le carbone dans le bois se combine avec l’oxygène de l’air et forme du dioxyde de carbone. Comme cela se produit, l’énergie stockée dans les produits chimiques contenant du carbone dans le bois est libérée sous forme de chaleur dans un processus appelé oxydation., Le monde biologique, y compris les humains, les animaux et les micro-organismes, utilise également l’énergie contenue dans les molécules contenant du carbone. Ce processus de conversion des sucres, des amidons et d’autres composés en une forme d’énergie directement utilisable est également un type d’oxydation. Nous l’appelons habituellement respiration. L’oxygène est utilisé, et le dioxyde de carbone et la chaleur sont dégagés dans le processus.

le carbone du sol est parfois utilisé comme synonyme de matière organique., Parce que le carbone est le principal élément constitutif de toutes les molécules organiques, la quantité dans un sol est fortement liée à la quantité totale de toute la matière organique—les organismes vivants plus les résidus frais plus les résidus bien décomposés. Lorsque les gens parlent de carbone du sol au lieu de matière organique, ils se réfèrent généralement au carbone organique. La quantité de matière organique dans les sols est environ deux fois le carbone organique., Cependant, dans de nombreux sols des zones glaciaires et des régions semi—arides, il est courant d’avoir une autre forme de carbone dans les sols-le calcaire, soit sous forme de concrétions rondes, soit dispersé uniformément dans le sol. La chaux est du carbonate de calcium, qui contient du calcium, du carbone et de l’oxygène. C’est un carbone inorganique forme. Même dans les climats humides, lorsque le calcaire est très proche de la surface, certains peuvent être présents dans le sol.,

Le BIOCHAR comme amendement du sol
On pense que les sols inhabituellement productifs de la « terre sombre” de la région amazonienne Brésilienne ont été produits et stabilisés par incorporation de grandes quantités de charbon de bois au cours des années d’occupation et d’utilisation. Le carbone noir, produit par les feux de forêt ainsi que par l’activité humaine et présent dans de nombreux sols du monde entier, est le résultat de la combustion de la biomasse à environ 700 à 900°F dans des conditions de faible teneur en oxygène. Cette combustion incomplète entraîne la rétention d’environ la moitié ou plus du carbone contenu dans le matériau d’origine sous forme de char., L’omble chevalier, qui contient également des cendres, a tendance à avoir de grandes quantités de charge négative (capacité d’échange de cations), a un effet de chaulage sur le sol, retient certains nutriments du bois ou d’autres résidus brûlés, stimule les populations de micro-organismes et est très stable dans les sols. Bien que de nombreuses augmentations du rendement aient été rapportées après l’application de biochar-probablement en raison de l’augmentation de la disponibilité des nutriments ou de l’augmentation du pH—, les rendements en souffrent parfois., Les légumineuses réussissent particulièrement bien avec les ajouts de biochar, tandis que les graminées sont souvent déficientes en azote, ce qui indique que l’azote peut être déficient pendant une période suivant l’application. Remarque: les effets du biochar sur l’augmentation du pH du sol et l’augmentation immédiate du calcium, du potassium, du magnésium, etc., sont probablement le résultat de la cendre plutôt que le carbone noir lui-même. Ces effets peuvent également être obtenus en utilisant un matériau plus complètement brûlé, qui contient plus de cendres et peu de carbone noir.

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