Les équipes de l’HEPIA se sont penchées sur l’état des sols agricoles en Suisse romande, dans le cadre des projets BioDivSol et Terres Vivantes. Ils déterminent la qualité du terrain en analysant sa structure, ses liens avec la matière organique et les pratiques agricoles.
Microbes, vers de terre, bactéries, champignons: les deux tiers des espèces vivantes vivent sous terre. «Un gramme de sol contient plus de 100'000 espèces de bactéries. Les sols constituent un écosystème gigantesque et passionnant.» Pascal Boivin, professeur HES ordinaire à la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA), s’intéresse depuis des années aux sols et à leur composition.
«Nous abordons cette question sous l’angle de la qualité biologique des sols, c’est-à-dire que nous analysons leurs qualités physiques et chimiques, ainsi que les propriétés bactériologiques et fongiques de la biodiversité hébergée pour évaluer ce qui fait d’un sol un bon habitat pour la vie souterraine.» À l’aube de son départ en retraite, le professeur explique l’importance d’entretenir une riche diversité du sol.
Lancé en 2020, le projet BioDivSol vise à «caractériser les relations entre le microbiome (l'ensemble des micro-organismes), le sol-habitat, et les pratiques agricoles». Pour ce faire, 60 exploitations travaillant des cultures annuelles, avec ou sans bétail, réparties entre les cantons du Jura, de Vaud et de Genève ont été sollicitées. Les chercheur·euse·s. ont notamment fait appel à la Fondation rurale interjurassienne (FRIJ) pour trouver les participant·e·s dans le Jura.
Le projet répond à une demande de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV), en partenariat avec l’Agroscope, le centre de compétence de la Confédération pour la recherche agronomique et agroalimentaire. De ces années de recherches à l'Institut Terre Nature et Paysage résultent notamment deux thèses: une publiée par l’assistant Cédric Deluz, sur la relation entre les pratiques agricoles et la qualité du sol dans les terres arables, et une deuxième écrite par l’assistante Alyssa Deluz sur la biodiversité dans le sol.
La qualité du sol est déterminée par ses teneurs en argile, en matière organique, et sa micro-porosité. «Les structures poreuses fines permettent de distribuer l’oxygène et l’eau dans tout le volume de sol, et donc à des organismes vivants de proliférer, depuis les vers de terre jusqu’aux bactéries. Dans un champ sain où paissent des vaches, la biodiversité sous-terraine devrait peser en réalité plus lourd que le cheptel.» Ainsi, un sol compacté, autrement dit tassé — le plus souvent par de lourdes machines agricoles —, perd grandement en qualité.
«Dans les exploitations partenaires de l’étude nous avons prélevé des échantillons de leurs sols que nous avons analysés, explique le professeur Pascal Boivin, responsable du groupe de recherche Sols et substrats. Elles nous ont également fourni l’historique intégral de leur ferme, ce qui avait été cultivé et quand, avec quelles méthodes, etc.» Grâce à cette plongée dans les archives, les spécialistes ont pu déterminer les facteurs d’amélioration ou de dégradation d’un sol.
Les observations de la structure des sols combinent des mesures physiques de laboratoire et des test visuels de terrain, pratiqués avec ou par les agriculteur·trice·s. «On peut observer les différentes couches d’un bloc extrait à la bêche et comprendre des informations essentielles grâce à l’application VESS, l’évaluation visuelle de la qualité de la structure du sol, réalisée par les équipes de l’HEPIA. «Ce test évalue la qualité des agrégats et la porosité du sol. Plus la structure est fine, comme de la semoule, plus elle abrite de la biodiversité. Lorsqu’au contraire elle forme des blocs massifs, c’est le signe d’une compaction ou d’une déstructuration, soit la perte de qualité biologique.»
Pour le professeur agronome: «Ce test a aussi appris aux agriculteurs — dans le cadre du projet Terres Vivantes de l’Office fédéral de l'agriculture (piloté par la FRIJ) —, à observer leurs sols de plus près. En effectuant ces contrôles chaque année, ils suivent l’évolution des propriétés de leurs terres, et prennent conscience de l’importance de préserver leur support de travail.»
La manière dont un sol est travaillé induit des changements dans les propriétés du sol. «Les agriculteur·trice·s doivent cultiver leurs terres en réfléchissant à long terme. C’est le seul moyen de préserver le sol et de le garder fertile.»
Le professeur met aussi en garde contre les polluants: «Un sol pollué est une situation aujourd’hui irrémédiable. Le seul moyen de le recultiver consiste à décaper la terre présente, la mettre en décharge et la remplacer par une terre prise ailleurs. Les pollutions au mercure, aux dioxines ou aux PFAS, par exemple, sont irréversibles si l’on conserve le sol.»
L’agriculture de conservation, initiée au milieu du 20e siècle, synthétise les pratiques qui sont les piliers de la régénération des sols. Elle consiste à supprimer le labour, qui détruit la structure du sol, et perturbe l’écosystème souterrain, pour le remplacer par l’implantation de couverts végétaux, comme par exemple des fleurs. Les champs floraux poussent entre les cultures, puis sont roulés mécaniquement, ce qui crée un tapis de matière organique vertueux pour le sol.
Cette méthode permet une cohérence entre les efforts de production et la conservation des sols. «L’activité biologique du sol perdure entre les cultures, ce qui favorise la biodiversité, réduit les besoins en produits phytosanitaires et absorbe le carbone. Il faut compter environ cinq ans pour effectuer la transition vers ce type de pratiques agricoles, mais les agriculteur·trice·s qui l’ont adopté s’en félicitent», assure Pascal Boivin.
Les demandes de formation en agriculture de conservation affluent. L’HEPIA travaille notamment avec la multinationale Nestlé, qui a décidé de promouvoir une transition agroécologique chez ses fournisseurs. «À leur demande, nous avons développé une méthodologie de régénération des sols, le "Soil Health Framework". Traduit en plusieurs langues, il aide les producteurs à travers le monde à adopter des pratiques conservatrices de leurs sols.»
Les recherches réalisées ont aussi permis de créer des associations comme «AgroImpact» en Suisse ou «Pour une agriculture du vivant» en France, qui mettent en œuvre la transition agroécologique et climatique à grande échelle.
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Après vingt ans passés, Pascal Boivin quitte l’HEPIA. Responsable de la filière Agronomie de 2007 à 2012, puis de 2020 à 2022, sa forte implication institutionnelle, aura été marquée par des avancées significatives dans les domaines de la caractérisation physique des sols, la gestion de leur fertilité et le développement de technosols. Au nom de l’Institut Terre Nature Paysage, nous le remercions très sincèrement pour son dynamisme.
Photo vignette: © HEPIA / A. Deluz
