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Contribution de: Agroscope

Comment mesurer la vie dans le sol

L’activité microbienne est un indicateur de la santé des sols. L’évaluation de données recueillies sur plus de dix ans, dans le cadre de la surveillance cantonale des sols, confirme les connaissances théoriques et pointe les aspects à prendre en compte.

Ressource rare, les sols sains ont une grande valeur écologique et économique. C’est ce que relève également le Conseil fédéral dans sa Stratégie Sol suisse. Le sol est notamment à la base de la production de denrées alimentaires et fonctionne comme filtre dans la production d’eau potable.

C’est pourquoi le sol fait l’objet d’une surveillance depuis longtemps. Ces dernières années, on a mesuré non seulement des propriétés telles que la teneur en nutriments ou la structure du sol, mais on s’est également intéressé à la vie du sol, notamment à l’activité microbienne. Ces derniers jouent un rôle important dans la décomposition de la matière organique, favorisent les cycles des nutriments, produisent de l’humus et conditionnent ainsi la fertilité des sols. L’activité biologique est donc un indicateur intégratif de l’état d’un sol pour un site donné.

L’activité microbienne est mesurée, depuis plus de dix ans, dans le cadre de la surveillance cantonale des sols, dans les cantons d’Argovie, des Grisons et de Berne. Les mesures recueillies ont maintenant été évaluées. L’objectif de l’étude était de vérifier si les paramètres utilisés révèlent des changements dans le temps ou en termes d’utilisation, et si les méthodes appliquées doivent être optimisées. La biomasse microbienne, la respiration du sol, le quotient métabolique – une mesure de l’efficience énergétique d’une communauté de microorganismes – ont été mesurés.

L’influence anthropique affecte la vie du sol

L’étude a confirmé les connaissances théoriques sur la vie du sol: plus l’influence humaine se fait sentir, moins l’activité biologique du sol est importante. Dans les sols labourés, l’activité était plus faible que dans les sols sous semis direct. De même, dans les grandes cultures, elle était plus faible que dans les prairies permanentes. Il est intéressant de noter que l’activité biologique est restée stable au cours des ans, quel que soit le type d’utilisation.

Par contre, dans les surfaces de protection de la nature, où le sol superficiel riche en humus avait été décapé afin de créer des sites pauvres en nutriments pour les espèces végétales menacées, la vie du sol a considérablement changé. Après le retrait de l’humus, l’activité biologique a fortement diminué. Et même si les valeurs mesurées ont régulièrement augmenté, après 10 ans, elles demeuraient inférieures aux valeurs d’avant le décapage.

Les paramètres utilisés permettent de bien mesurer la vie du sol

Les résultats de l’étude montrent que les paramètres utilisés se prêtent bien à la surveillance à long terme des sols. Pour des raisons statistiques, les mesures doivent être effectuées sur une période suffisamment longue et à une fréquence adéquate, de préférence annuellement durant cinq ans, ou au moins cinq fois sur une plus longue période. Par ailleurs, pour la surveillance à long terme, les échantillons ne devraient pas être prélevés à moins de 10 cm de profondeur, car un échantillonnage pas assez profond engendre une augmentation considérable de la variabilité des résultats d’analyse. Il a été démontré qu’avec une stratégie d’échantillonnage fiable – autrement dit des prélèvements suffisants et régulièrement répartis – un échantillon composite suffit. Les échantillons de référence de laboratoire doivent être impérativement être mesurés en parallèle afin de garantir une stabilité des mesures sur le long terme.

Résumé

  • Les paramètres de biomasse microbienne et de respiration basale permettent de mesurer l’état général et les changements du sol dans le temps.
  • Les sites dévolus à long terme aux herbages et aux grandes cultures, avec une rotation culturale réglementée, n’ont pas révélé d’importantes modifications de l’activité biologique dans le temps. Par contre, dans les surfaces de protection de la nature dont la couche d’humus avait été fraîchement décapée, les valeurs ont régulièrement augmenté au cours de la période d’étude.
  • Pour des résultats statistiquement fiables, cinq relevés au moins sur une période prolongée sont nécessaires.
  • Des échantillons prélevés à une profondeur de moins de 10 cm ne conviennent pas aux mesures, en raison de la grande variabilité.
  • Un échantillon composite est possible si la stratégie d’échantillonnage est solide. Les échantillons de référence de laboratoire doivent être mesurés en parallèle.

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