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L'agriculture et le sol

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​Introduction :

La photosynthèse permet la production de biomasse par les végétaux. Ce procédé qui est à la base de l’agriculture et de l’élevage. Les plantes vivent dans un milieu bien particulier appelé le sol. C’est un milieu très fragile, qui met des centaines d’années à se créer.

Dans un premier temps, nous nous intéresserons à l’organisation et aux étapes de formation du sol. Ensuite, nous verrons ce qu’est la production agricole et quels sont les enjeux de la gestion de l’eau et des sols.

Le sol

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Définition

Sol :

Le sol est la couche superficielle de la croûte terrestre. Cette couche est meuble et représente l’interface entre les roches du sous-sol et l’atmosphère.

Il recouvre la roche mère et accueille les racine et végétaux qui le recouvrent. Il acceuille également des animaux (vers,décomposeurs). L’étude des sols est une science que l’on appelle la pédologie.

Organisation d’un sol

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À retenir

Un sol est composé de matière organique et minérale. Il est composé de différentes couches. En pédologie, une couche est appelée horizon.

Alt texte Organisation des horizons du sol

L’horizon le plus superficiel est la litière. Il est composé de débris de végétaux et d’animaux comme les excréments ou des cadavres. Il est également très riche en êtres vivants : c’est la faune du sol. C’est l’horizon organique car il est riche en matière organique.

En dessous, on trouve l’horizon humique. L’humus provient de la dégradation de la matière organique après la mort des êtres vivant sous l’action des bactéries, des champignons et des animaux. Grâce au travail des vers de terre, l’humus va se combiner à de l’argile pour former un complexe argilo-humique. Le complexe argilo-humique a un rôle essentiel dans le sol car c’est lui qui va échanger des ions avec la plante pour la nourrir. C’est le réservoir de fertilité du sol. Le complexe argilo-humique crée également la structure du sol : il est aéré ou compact. Les meilleurs sols agronomiques ont une structure grumeleuse, qui permet de laisser de la place à l’air et l’eau dans le sol.

Sous l’horizon humique se trouve l’horizon organo-minéral où matières organiques et matières minérales cohabitent.

Ensuite, il y a l’horizon d’altération. Il contient la roche mère altérée : il est riche en minéraux et pauvre en matière organique.
Enfin, on trouve la roche mère.

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À retenir

Un sol est constitué d’eau, d’air, de matière minérale et de matière organique. La matière organique, bien que non majoritaire à un rôle primordial dans le bon fonctionnement d’un sol. La présence de ce que l’on appelle la faune du sol est intimement liée à la fertilité de ce sol.

Formation d’un sol

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Définition

Pédogénèse :

La pédogénèse est le processus de formation d’un sol.

À l’origine du sol, il y a la roche mère qui, lorsqu’elle affleure, subit différentes actions qui participent à sa dégradation.
En effet, elle est exposée aux phénomènes de gel et dégel, aux vents violents et au ruissellement de l’eau de pluie.
Elle est également soumise aux êtres vivants comme les végétaux qui vont essayer d’infiltrer leurs racines à la moindre fragilité de la roche. Les premiers végétaux à s’installer sur un sol en formation sont appelés des végétaux pionniers.

Tous ces facteurs contribuent à la dégradation physique de la roche mère. Elle se fractionne alors en plus petits éléments.

En plus de cette dégradation physique, la roche mère subit une dégradation chimique. Certains de ses composants chimiques sont dissous, par la pluie par exemple, et sont entrainés en profondeur grâce à l’eau qui s’infiltre. On parle de lessivage.

La matière organique, elle, est composée des plantes pionnières qui vont s’infiltrer dans le sol et constituer une litière grâce à leurs débris. C’est comme cela que se crée l’horizon organique.
Mais la matière organique est aussi et surtout la faune du sol. On parle de macrofaune pour les vers de terre et les insectes et de microfaune pour les champignons et les bactéries.

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À retenir

Sans sa faune, un sol ne peut fonctionner correctement. Les champignons et les bactéries sont responsables de la transformation de la matière organique brute en humus. Les vers de terres et autres insectes enfouissent la matière organique et la mélangent aux matériaux minéraux.

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Exemple

Les vers de terre sont à l’origine du complexe argilo-humique qui est une fine combinaison de matière organique (humus) et de matière minérale (argile). Ils ingèrent l’équivalent de leur poids tous les jours et fabriquent par leurs excréments de la matière fertile. Ils sont aussi responsables de la bonne aération des sols grâces aux multitudes de galeries qu’ils créent.
La faune du sol est donc à l’origine de l’horizon humique.

Alt texte Formation d'un sol

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Astuce

La formation d’un sol est un très long processus. Il faut au minimum 500 ans pour créer 5 cm de sol ! Il est donc primordial de protéger les sols.

L’agriculture

À la surface de la terre, une partie des sols est utilisée pour l’agriculture. Quel est principe de la production agricole et quelles sont les conséquences des pratiques actuelles sur les sols ?

Production agricole

Le principe de l’agriculture est de produire de la biomasse. C’est la photosynthèse qui permet cette production primaire. La biomasse végétale produite par photosynthèse peut être utilisée pour produire de la biomasse animale : c’est l’élevage. Lorsque l’on utilise la biomasse végétale pour produire une source de combustible, on parle alors de biocarburants. Ainsi, un agriculteur ou un éleveur va évaluer son travail en calculant la productivité de son activité.

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Définition

Productivité :

La productivité correspond à la quantité produite par an et par surface pour les cultures ou par animal pour l’élevage. La notion de productivité, qui sert à évaluer l’activité agricole, ne prend pas en compte les facteurs extérieurs comme la préservation des sols et de la biodiversité, le bien-être animal ou la pollution.

Pour améliorer leur productivité, certains agriculteurs usent d’engrais minéraux afin d’enrichir les sols. Ils utilisent des pesticides, responsables d’une baisse de la biodiversité. Enfin, l’irrigation est largement répandue.

Malheureusement, des pratiques respectueuses du sol et de la biodiversité comme la jachère sont gourmandes en surface et moins productives que l’agriculture conventionnelle. Elles entrent donc moins souvent dans les choix des agriculteurs.

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Définition

Jachère :

La culture en jachère consiste à laisser au sol le temps de se reposer entre deux cultures.

Eau et agriculture

L’irrigation représente un enjeu majeur dans le monde agricole actuel. En effet, l’eau est une ressource inégalement répartie à la surface de la Terre qui est très précieuse.

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Définition

Irrigation :

L’irrigation est le fait d’apporter de l’eau aux cultures en plus des précipitations naturelles.

L’irrigation est responsable de 70 % de la consommation d’eau douce dans le monde. Une technique très utilisée est l’irrigation par aspersion. Cette technique est très gourmande en eau et une grande partie s’évapore avant d’atteindre le sol : il y a donc un gaspillage important. D’autres techniques permettent d’économiser l’eau. C’est le cas du goutte à goutte par exemple. Dans cette technique, seule la quantité nécessaire à la culture est utilisée et il y a très peu de pertes. Mais cette technique est plus coûteuse et donc moins accessible.

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À retenir

En plus d’être gourmande en eau, l’agriculture contribue à la pollution des nappes phréatiques avec le lessivage des engrais chimiques et des pesticides.

Sols et agriculture

Les sols sont également victimes de nos pratiques agricoles. Ils sont pollués par les produits chimiques, et l’utilisation de machines agricoles provoque un tassement du sol. L’air ne peut alors plus y circuler librement et cela provoque l’asphyxie de la faune, pourtant indispensable à son fonctionnement.

Conclusion :

Le sol est donc un système vivant, formé de matière minérale et de matière organique. La faune du sol, très riche, est indispensable à sa formation et à son bon fonctionnement.

L’agriculture et l’élevage sont de grands consommateurs d’espace et d’eau. Le sol et l’eau sont très fragiles, il est donc essentiel de les protéger en adaptant nos pratiques.