L’élément N et le végétal (2)

http://www.dailymotion.com/video/x874w9 La biologie ou l’art de la cohabitation des rythmes …

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Charge azotée, intensification des cultures et décohabitation des rythmes

Elément moteur de la croissance végétale, la quantité d’azote minéral disponible dans les sols en est par conséquent un facteur limitant. Au même titre que l’eau, la température, la lumière et les autres ions minéraux dont les cycles sont intimement liés.
C’est pourquoi certaines des plantes capables de fixer l’azote atmosphérique (N2) possèdent un redoutable avantage compétitif. Souvent envahissantes, elles sont capables de coloniser les sols les plus pauvres. Les sols faiblement chargés en azote sont ainsi spontanément occupés par de telles espèces, luzerne ou le trèfle blanc par exemple. A l’inverse, l’abondance d’orties communes identifiera des sols riches ou en excès d’azote. La capacité de cette plante urticante à manger l’azote en fait d’ailleurs un très bon engrais vert pour les sols par restitution de l’azote contenu dans les déchets végétaux.

En condition naturelle, la plante capte l’azote minéral dans le sol avant de le restituer à sa mort par décomposition. L’agriculture intensive, dont le but est de soutenir une croissance végétale élevée, nécessite un apport continu d’engrais azotés d’autant plus conséquent que l’essentiel de la matière organique produite termine dans nos assiettes.
Les cultures étant fauchées puis exportées hors de l’écosystème, beaucoup de l’azote organique contenu dans les végétaux ne retourne par au sol pour minéralisation et reconstitution des stocks de NH4+ ou NO3-.
Ceci entraine par ailleurs un déséquilibre de la charge électrique des sols. Les charges négatives absorbées quittent le système cultural, ce sont les anions fixés dans la biomasse, tandis que les charges positives y demeurent, ce sont les cations libérés par les plantes en période de croissance.

Globalement, la répétition du phénomène de culture (croissance végétale – fauche – exportation de la matière organique) entraine à terme une accélération de l’acidification des sols nuisible à la minéralisation de la l’azote organique. La dégradation est en effet de meilleure qualité quand elle est réalise par les bactéries. Or leur métabolisme nécessite des sols plutôt neutres ou légèrement alcalins. Dans les sols acides, ce sont alors des champignons qui prennent le relais de la fonction dégradation, mais le métabolisme fongique est bien moins efficace à cet endroit que celui des bactéries.
Plus précisément, si une trop grande acidification rend les sols moins fertiles, c’est que les cations H+ et Al3+ se substituent dans les colloïdes du sol aux autres cations (Ca2+, Mg2+, K+) nécessaires tant au métabolisme de la plante qu’à celui des bactéries nitrifiantes. On parle alors de perte des cations échangeables (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) et de leur remplacement progressif par les ions H+ et Al3+.

Autre conséquence de l’intensification des pratiques culturales, les ions nitrates apportées par les engrais azotés étant très lessivables, ceux-ci migrent facilement avec les pluies vers les nappes phréatiques où leur trop grande concentration n’est pas sans risques quant à la production et la consommation d’eau potable.
Parallèlement, l’ion ammonium NH4+ qui se fixe mieux dans les sols devient alors l’élément d’azote minéral privilégié par la plante. Seulement son adsorption entraine en retour une acidification accrue de la rhizosphère par libération d’ions H+.

Le vert toujours dans le fruit révolutionnaire

Petite transition qui est ici l’occasion d’un peu de poétique de la table. Manger une tomate cultivée en pleine terre, du Chili par exemple, c’est littéralement absorber le fruit d’un agencement complexe entre un système naturel, une économie et des modes de vie. C’est tout un paysage qui se découvre replié dans le fruit, panorama touristique fait d’extractions et de sélections, de terre, d’eau et de lumière chilienne. Expression fragmentaire d’un environnement, cette tomate demande qu’on vienne la lire avec attention. De toute évidence, l’uniformisation des conditions de culture, le développement du hors-sol, les méthodes de conservation et de transport longue distance ont fortement réduit nos possibilités de lecture. 

Les écosystèmes dédiés à l’agriculture intensive sont fortement artificialisés. L’objectif est de le maintenir à l’état juvénile par la fauche, les apports exogènes d’eau et d’ions minéraux, et de favoriser ainsi les stratégies de reproduction des espèces sélectionnées. Le système végétal ainsi modifié est alors peu structuré et diversifié, essentiellement composé d’espèce des stades pionniers intermédiaires à la croissance rapide et au renouvellement continu des individus (pante annuelle). D’où les besoins en azote accrus.
L’une des caractéristiques des écosystèmes jeunes comme le champ cultivé réside dans leur recherche de stabilité. Cela se traduit notamment par une augmentation tendancielle de la diversité et de la biomasse, d’où la production des « mauvaises » herbes. De la même manière, cette forte production végétale entraine le développement des populations de consommateurs (parasites, rongeurs, insectes, etc.). Faute de la maturité nécessaire, les interactions inter et intraspécifiques étant à ce stade relativement faibles, les besoins induits en pesticide et fongicide sont encore accrus.

A long terme, l’agriculture intensive débouche donc sur l’acidification, la toxicité et l’appauvrissement biologique des sols qu’elle occupe. Si cela n’interdit pas pour autant la recolonisation naturelle des sols délaissés par les cultures, cela l’oriente fortement. Les espèces recolonisatrices adaptées à des sols appauvris et/ou toxique étant souvent envahissantes et fortement résistante, la succession végétale n’est pas assurée.

Décohabitation des rythmes, dégradation de la fertilité des sols, dispersion diffuse de polluants qui se retrouvent dans les eaux, notons tout de même que l’agriculture intensive demeure aussi une source d’externalités positives à court terme, mais à coûts de production et d’entretien croissants : tampon à l’urbanisation diffuse des espaces naturels, maintiens des emplois agricoles, de la vie rurale, de la structuration des paysages et des espaces ouverts qui forment des habitats ou territoires de chasse importants pour l’avifaune, rongeurs et autres insectes, développement d’écotone, entretien de corridors écologiques (système de haies coupe-vent) et de systèmes de friches riche en graminées, etc.

Irrigation et apports d’engrais azotés, telles étaient certaines des bases les plus importantes de la première révolution verte. Mécanisation, produits phyto, sélection végétale en étaient d’autres.
Il serait ainsi intéressant d’étudier l’évolution de la qualification verte des mots, de la révolution à la croissance, et ses effets dans les discours. L’objet d’une prochaine note, tant il est bien possible que les discours associés soient particulièrement superposables d’une époque à l’autre.
Quand tout est vert dehors, c’est que peu ne l’est dedans.

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Création d’une nouvelle fonction par introduction dans la cellule végétale d’une bactérie capable de fixer directement le N2 …

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