Estimation des pertes en humus d'un sol cultivé

Comment déterminer la perte annuelle d’humus d’un sol cultivé.

Le volume et le taux de perte d’humus d’un sol de culture ne doivent pas être effectués à la légère. Ces informations permettent au jardinier amateur de définir notamment la quantité de compost acheté ou fabriqué par lui-même qu’il doit épandre tous les ans pour corriger la perte en humus. Ces informations sur la perte d'humus ne peuvent être fiables qu’à partir d’analyses de laboratoire entreprises périodiquement. On peut aussi se baser sur des études générales de la région effectuées par l’INRA ou d’autres organismes comme les chambres régionales d’agriculture. Mais ces études générales sont bien entendues moins précises qu’une analyse de laboratoire qui peut varier d’une parcelle à une autre en raison des caractéristiques pédologiques, climatiques, la nature des cultures entreprises, etc.

D’une manière générale, pour 300 kg par m2 de terre arable sur une épaisseur de 20 cm, il est admis qu’en région PACA, un sol de culture doit contenir au minimum 3 % d’humus, soit 900 kg/are. Avec une perte moyenne d’humus de 3 % par an (2 % pour les régions plus au nord), il faut apporter 27 kg/are d’humus (40,5 kg pour une épaisseur de terre arable de 30 cm) pour corriger cette perte annuelle. Avec une perte moyenne estimée à 80 % au cours du processus de compostage, il faut réunir environ 135 kg de matières organiques fraîches (202 kg pour une épaisseur de terre arable de 30 cm) pour obtenir ces 27 kg d’humus. Il faudrait déduire de ce chiffre l’humus produit par la litière souterraine (notamment les racines restées dans le sol après les récoltes). Pour certaines cultures, on connait le rapport entre le volume de matière organique produite par les racines, et les résidus de culture retournant au champ.

Ne pas oublier l’humus produit par les racines des plantes cultivées.

Pour les céréales, le rapport entre litière souterraine et litière de surface est environ ½ pour le blé, un peu plus ½ pour le colza, 1/3 pour l’orge, plus de 1/3 pour le maïs grain. Pour l’engrais vert jeune, ce rapport est un peu plus 1/1 et il est d’un peu plus ½ pour l’engrais vert avancé (4). Pour les cultures maraîchères, les données sont moins précises. Au moment des récoltes, on peut constater que certains légumes comme le poireau, la tomate, le céleri rave et la carotte produisent beaucoup de racines, mais ce n’est pas le cas des laitues. D’une manière générale les résidus de cultures maraîchères produisent peu de matières sèches récupérables.

L’engrais vert avancé est probablement le modèle le plus approchant pour les cultures maraîchères. Pour une surface de 100 m² entièrement utilisée durant toute la saison de culture et en tenant compte qu’environ 80 % de la masse est perdue, l’humus produit par les racines de cet engrais vert devrait être d’environ 27/2/80% = 2,7 kg/are. On a ainsi une bonne idée de ce qui reste dans le sol pour les cultures maraîchères après les récoltes et de ce qu’il faut apporter sous forme de compost pour compenser la totalité des pertes. Le rapport d’humus provenant d’un compost est de l’ordre de 24,3 kg/are (36,45 pour une épaisseur de terre arable de 30 cm). Cette valeur est approximative, car certaines plantes cultivées consomment plus d’humus et d’autres moins. En outre, d’autres facteurs incontrôlables interviennent dans la minéralisation de l’humus comme le climat. Les pertes en humus sont donc toujours changeantes d’une année à une autre.

Pour satisfaire la totalité des besoins de certaines plantes exportables gourmandes en sels minéraux, il faut prévoir plus de matières organiques utilisées comme engrais de fonds auquel il faut déduire l’apport des engrais minéraux (voir l'article : Exemples de fertilisations raisonnées pour quelques plantes potagères). Pour les autres plantes moins gourmandes en sels minéraux, il faut prévoir une fertilisation moins riche en matière organique afin d'éviter les pertes de sels minéraux vers la nappe phréatique.

On estime qu’environ 50 % des sels minéraux absorbés par les plantes se retrouvent dans les récoltes, le reste se retrouve dans la litière souterraine et dans les résidus de culture qui peuvent être recyclés. Au moins 80 % de ces déchets seront perdus lors de leur compostage, mais cette perte peut être réduite par l’apport de matériaux organiques structurants. Des études expérimentales du CTIFL (5) ont montré des pertes d’environ 50 % avec des compostages de biodéchets de cultures de fruits et légumes additionnés de matériaux structurants (bois, paille…). Une matière organique fraîche contenant beaucoup de cellulose (par exemple taille de haies) se traduira au cours du compostage par moins de perte en volume d’humus ; de l’ordre de 50 à 60 %. En contrepartie, les déchets de cuisine produisent très peu d’humus (environ 5 %). En ce qui concerne les fumiers, les pertes varieraient entre 80 et 92 % (6).

Pour les entreprises agricoles qui exploitent des hectares, la quantité de matière organique à composter devient vite problématique. La surface moyenne des exploitations françaises étant de 55 hectares (7), et pour que le sol conserve un volume d’humus de 3 %, il faut environ 148,5 tonnes d’humus pour seulement limiter les pertes annuelles, ou encore 742,5 tonnes de matières organiques fraîches. Il est facile de comprendre qu’en grande surface, il est pratiquement impossible de compenser les pertes en humus uniquement par l’apport de matières organiques sous forme de fumiers et de composts si l’agriculteur ne dispose pas d’un élevage de bovins, ovins, volailles… produisant suffisamment de déchets. S’il veut conserver ses rendements, l’agriculteur n’a pas d’autre choix que d’utiliser des engrais minéraux qui ont l’avantage d’augmenter également les déchets végétaux recyclables (y compris la litière souterraine).

Restructuration d’un sol carencé en humus.

Pour une restructuration complète d’un sol dépourvu d’humus, il faut beaucoup plus de matières organiques fraîches. Imaginons une parcelle de terrain désertique de 100 m2 à laquelle on souhaite incorporer 3 % d’humus sur une épaisseur de 20 cm. La quantité d’humus à incorporer serait d’environ 900 kg, soient 4800 kg de matières organiques fraîches. C’est en général le volume d’humus qu’il faut reconstituer pour la plupart des jardins potagers qui n’ont jamais fait l’objet d’un projet d’analyse et de restructuration de la biodiversité du sol, y compris les jardins potagers n’ayant jamais reçus d’engrais minéraux avec des apports à l’aveuglette d’engrais organiques non adaptés aux caractéristiques du sol. Une situation très fréquente qui explique souvent l’origine des nombreux problèmes rencontrés.

Pour une exploitation agricole de 55 hectares, il faut environ 4950 tonnes d’humus ou 24950 tonnes de matières organiques fraîches. Pour le jardinier amateur, comme pour l’agriculteur, il n’est pas facile de trouver des quantités aussi importantes de matières fraîches sauf si la restructuration du sol est effectuée sur plusieurs années. Recueillir et traiter 5 tonnes de matières organiques fraîches sur 2 à 3 ans reste encore faisable pour un jardinier amateur s’il se donne la peine de rechercher des résidus organiques : récupération de fumiers à un centre d’équitation ou une bergerie, tontes de pelouse et de tailles de haie provenant des voisins, ramassage de feuilles mortes en automne….