Le sol est un élément essentiel de notre environnement et le domaine scientifique en rapport est la pédologie. Le sol joue un rôle crucial dans l’agriculture, la gestion durable des terres, la foresterie et la protection de la biodiversité. Pourtant, la qualité des sols est souvent négligée, car elle est difficile à évaluer et à quantifier. C’est là qu’intervient le diagnostic des sols qui permet de déterminer (entre autres) si un sol est pollué ou en bonne santé.
Le diagnostic des sols est une étape clé pour garantir la durabilité de nos écosystèmes et la qualité de notre alimentation. Il est essentiel pour identifier les problèmes de pollution et mettre en place des mesures de prévention et de remédiation. Dans cet article, nous allons vous présenter la méthode de la levée de dormance des graines, un outil de diagnostic des sols pour révéler les caractéristiques physico-chimiques du sol (dont certaines pollutions). Ce domaine est en rapport avec la pédologie, l’étude scientifique des sols, domaine étudié en 3ème année de bachelor Éco-Manager, ou en formation courte.
Importance de la santé des sols
La santé des sols est un enjeu majeur pour l’agriculture et la préservation de notre environnement. Un sol sain est essentiel pour la croissance des plantes, la régulation des cycles de l’eau et de nutriments, et la lutte contre les maladies. Il contribue également à la lutte contre l’érosion et au maintien de la biodiversité.
Un sol en mauvaise santé peut entraîner une diminution de la productivité agricole, une dégradation de la qualité de l’eau et une perte de biodiversité. De plus, la pollution des sols peut avoir des conséquences néfastes sur la santé humaine, en contaminant les aliments que nous consommons et en polluant les sources d’eau potable.
Il est donc crucial de mettre en place des stratégies de gestion durable des terres et de diagnostic des sols pour préserver la qualité de notre environnement et assurer la sécurité alimentaire de la population.
Polluants communs des sols et leurs effets
Les sols peuvent être contaminés par une grande variété de polluants, notamment des métaux lourds, des produits chimiques, des hydrocarbures, des pesticides et des déchets industriels. Ces polluants peuvent avoir des effets néfastes sur la santé des sols et sur la qualité de l’eau et de l’air.
Les métaux lourds, tels que le plomb, le mercure et le cadmium, sont particulièrement préoccupants, car ils sont toxiques pour les êtres humains et les organismes vivants. Ils peuvent s’accumuler dans les sols et contaminer les cultures, les sources d’eau potable et la chaîne alimentaire.
Les produits chimiques et les hydrocarbures peuvent également avoir des effets néfastes sur la santé des sols, en perturbant les processus biologiques, chimiques et physiques qui garantissent la fertilité et la stabilité des sols. Les pesticides, en particulier, sont souvent utilisés en excès dans l’agriculture, entraînant une contamination des sols, de l’eau et de la biodiversité.
Méthode de diagnostic des sols : la levée de dormance des graines
Le diagnostic des sols repose sur une combinaison de méthodes et de techniques permettant d’évaluer la qualité des sols et d’identifier les problèmes de pollution. Parmi les méthodes les plus courantes, on peut citer les analyses de laboratoire (détecter les métaux lourds, les produits chimiques et les hydrocarbures), et les enquêtes/observations permettent de recueillir des informations sur l’historique d’utilisation des terres, les pratiques agricoles, les sources potentielles de pollution et les caractéristiques du sol (dont le diagnostic de sol par l’analyse de la levée de dormance des graines fait partie).
Qu’est-ce que la dormance des graines ?
Ah, la dormance des graines… un phénomène fascinant qui consiste essentiellement à regarder des graines ne rien faire et discuter tranquillement de la météo… C’est à peu près ce qui se passe lorsque les graines sont en dormance !
Plus sérieusement, la dormance des graines est un mécanisme de survie pour les plantes. Elle leur permet de retarder leur germination jusqu’à ce que les conditions environnementales soient optimales pour leur croissance. Mais comment cela se produit-il ? Eh bien, cela est dû à la présence de certains composés chimiques, tels que les hormones de croissance et les inhibiteurs de croissance, dans la graine. Ces composés régulent la croissance de la plante et peuvent également affecter la dormance des graines.
La dormance des graines peut être levée de façon naturelle lorsque la graine rencontre les conditions optimales à la croissance de la plante qu’elle va faire naître.
Sinon, on peut aussi les réveiller par une variété de méthodes, telles que l’exposition à la lumière, le trempage dans l’eau ou même la scarification (enlever la couche externe dure de la graine). Cela permet de réveiller ces petites graines « paresseuses » et de les inciter à germer enfin !
Qu’est-ce que la levée de dormance des graines ?
La levée de dormance des graines est un processus naturel qui permet à une graine en dormance de reprendre sa croissance en réponse à des signaux environnementaux tels que l’humidité, la température ou la présence de nutriments dans le sol. Cet article explique comment cette méthode peut être utilisée pour évaluer la qualité du sol en termes de disponibilité de nutriments et de matière organique.
La méthode dite de « seed bag burial » consiste à enterrer des sacs contenant des graines de plantes spécifiques dans le sol pendant un temps déterminé, puis à récupérer les graines et à les analyser pour déterminer si elles ont germé. Si les graines ont germé, cela indique que les nutriments nécessaires pour leur croissance sont présents dans le sol.
La dormance des graines est donc souvent due à des conditions environnementales particulières pouvant affecter la disponibilité des nutriments et des hormones de croissance nécessaires à la germination.
Voici quelques exemples de conditions pour illustrer ce procédé :
- Les légumineuses, telles que les pois et les haricots, ont besoin d’une source d’azote disponible pour germer. Un sol riche en azote est donc important pour ces graines. Donc si vos légumineuses poussent, on peut conclure que votre sol contient de l’azote.
- Pareil avec les graines de tomate, qui ont besoin de calcium pour germer, donc un sol riche en calcium est essentiel pour la germination de ces graines.
- Les graines de carotte ont besoin de potassium pour germer, donc un sol riche en potassium est important pour ces graines.
- Les graines de chou ont besoin d’un rapport C/N équilibré pour germer, donc un sol riche en matière organique et en azote est important pour la germination de ces graines.
- Les graines de maïs ont besoin d’une source d’azote et de phosphore disponibles pour germer, donc un sol riche en ces nutriments est essentiel pour la germination de ces graines.
Ces exemples montrent comment les différentes graines ont des besoins spécifiques en termes de nutriments (et d’autres facteurs environnementaux) pour lever leur dormance et germer avec succès. Et si vous menez la réflexion du côté du sol, vous pouvez donc déduire que le sol contient tel ou tel nutriment, puisque la graine à germer et pousse. Cette réflexion est à la base de l’outil que nous vous présentons juste après.
Ensuite, que faire des résultats ?
En agriculture, cette méthode peut être utilisée pour évaluer la qualité du sol avant de planter des cultures. Elle peut aider à déterminer si les nutriments nécessaires pour la croissance des plantes sont présents dans le sol, ce qui peut aider les agriculteurs à choisir les cultures appropriées pour leurs sols et à déterminer les niveaux de fertilisation nécessaires.
Dans la restauration écologique, cette méthode peut être utilisée pour évaluer la qualité du sol avant de planter des espèces végétales indigènes pour restaurer les écosystèmes locaux. Elle peut aider à déterminer si les nutriments nécessaires pour la croissance de ces plantes sont présents dans le sol, ce qui peut aider à sélectionner les espèces appropriées et à planifier la restauration du site.
Enfin, en écologie, cette méthode peut être utilisée pour étudier les effets de la dégradation du sol et de la contamination sur la disponibilité des nutriments pour la croissance des plantes. Elle peut aider à évaluer les impacts des activités humaines sur les écosystèmes locaux et à proposer des solutions pour restaurer ces écosystèmes.
Les avantages et les limites de la méthode de la levée de dormance.
L’un des avantages de cette méthode est sa simplicité et son faible coût, permettant une évaluation rapide de la qualité du sol dans une variété de contextes différents. Cependant, cette méthode ne fournit qu’une indication de la disponibilité des nutriments et de la matière organique dans le sol, et ne fournit pas d’informations détaillées sur les caractéristiques physiques du sol ou sur les interactions complexes entre les différents éléments du sol et les plantes.
Conclusion : utiliser la levée de dormance en combinaison avec d’autres méthodes
En conclusion, la méthode de la levée de dormance des graines est une méthode intéressante pour évaluer la qualité du sol en termes de disponibilité de nutriments et de matière organique. Cependant, il est important de l’utiliser en combinaison avec d’autres méthodes pour obtenir une évaluation plus complète et précise de la qualité du sol.
Et justement, nous allons vous présenter maintenant la méthode de Gérard DUCERF permettant de diagnostiquer un sol, en se basant sur ce principe de levée de dormance.
Outil de diagnostic des sols
Même si cet outil est étudié plus en détail dans le chapitre “Pédologie : étude et écologie du sol”, 3ème année de bachelor Éco-Manager, ou en formation courte, nous vous présentons ici comment l’utilisation de cet outil permet de réaliser une étude de la levée de dormance des graines, pour caractériser un sol.
Quel est cet outil ?
L’outil que nous allons utiliser s’appelle le “FASCICULE DES CONDITIONS DE LEVÉE DE DORMANCE DES PLANTES BIO-INDICATRICES » et s’achète directement sur le site de PromoNature sous forme de livret.
Il a été développé par Gérard DUCERF, auteur de l’Encyclopédie des Plantes Bio Indicatrices avec la collaboration de Miguel NEAU.
Comment se présente l’outil ?
Le fascicule est composé de tableaux de levée de dormance.
Il nous invite à réaliser 3 étapes clés : l’inventaire des espèces présentes sur la parcelle étudiée, l’évaluation de la densité de chaque espèce par les taux de recouvrement et enfin, l’analyse des caractéristiques de la parcelle. Ces étapes vous permettent ensuite d’interpréter les résultats.
Comment l’utiliser ?
Nous sommes toujours dans l’optique de vous faire découvrir des acteurs engagés dans le partage des connaissances utiles à la compréhension du vivant. C’est pour cela que pour prendre en main cet outil, nous vous partageons le travail réalisé par “le Jardin d’Emerveille” en collaboration avec Ver de Terre Production.
Voici la vidéo à suivre pour comprendre le fonctionnement de l’outil (bien entendu, les cours de l’école vous permettent d’exercer la méthode et d’aller plus loin, mais vous pouvez aussi pratiquer l’outil par vous-même grâce à cette vidéo) :
Et pour aller plus loin, Ver de Terre Production propose également une autre vidéo très complète de 7h avec Gérard DUCERF lui-même, qui forme à cet outil :
Cette présentation de l’outil étant terminée, poursuivons notre article avec la reconnaissance des signes d’un sol en bonne santé.
Identifier les signes d’un sol sain
Un sol sain présente plusieurs caractéristiques importantes qui contribuent au bien-être des écosystèmes, dont voici les 5 principales :
- Une structure grumeleuse, friable, mais sans être en érosion (poussière) : cette structure facilite la circulation de l’eau et de l’air et favorise l’activité des organismes vivants. Un sol sain a une structure granulaire et poreuse qui permet à l’eau, l’air et les racines des plantes de circuler librement. Cette structure facilite le drainage et prévient l’érosion, tout en assurant un bon ancrage pour les plantes. Une faible érosion caractérise également ce type de sol, car elle témoigne de la stabilité et de la résistance du sol aux intempéries et aux perturbations humaines.
- Activité biologique : un sol sain présente une activité biologique élevée, ce qui signifie que les microorganismes et les autres organismes du sol sont actifs dans la décomposition de la matière organique et la transformation des nutriments. Cette activité biologique est un signe de la bonne santé et de la fertilité du sol.
- Une biodiversité riche, qui inclut une diversité d’organismes vivants qui contribuent à la dégradation de la matière organique et à la formation d’agrégats stables. En effet, un sol sain abrite une diversité d’organismes vivants, tels que les bactéries, les champignons, les protozoaires, les nématodes et les invertébrés du sol comme les vers de terre. Ces organismes contribuent à la décomposition de la matière organique, à la formation d’agrégats de sol et à la libération de nutriments pour les plantes.
- Teneur en nutriments : un sol sain possède un équilibre approprié de nutriments essentiels comme l’azote, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium et le soufre. Ces nutriments sont cruciaux pour la croissance et le développement des plantes. L’outil de diagnostic de la levée de dormance des graines permet notamment de détecter la présence de ces nutriments dans le sol étudié. En général, la couleur du sol est plutôt foncée, indiquant la présence de matière organique et de nutriments essentiels pour la croissance des plantes.
- Capacité de rétention d’eau : un sol sain a une capacité de rétention d’eau adéquate, ce qui permet aux plantes d’absorber l’eau dont elles ont besoin pour survivre et se développer. Un sol qui retient bien l’eau aide également à prévenir l’érosion et les inondations.
Si le sol étudié ne présente pas au minimum ces 5 caractéristiques, il est possible que le sol ne soit pas en bonne santé, voire pollué. Dans ce cas, voici quelques stratégies pour y remédier.
Stratégies de remédiation pour les sols contaminés
Même si cet article n’a pas pour vocation de vous apporter des stratégies de restauration (comme c’est le cas du Mastère Ingénierie Écologique, option Gestion et Restauration des Écosystèmes), voici une présentation des principales stratégies de remédiation généralement utilisées pour que les sols contaminés se voient réduire leurs niveaux de polluants et restaurer leur qualité.
Plusieurs méthodes de remédiation existent, dont certaines sont plus adaptées à des situations spécifiques en fonction de la nature des contaminants et des caractéristiques du sol. Voici ces quelques stratégies couramment utilisées :
- Excavation et mise en décharge : Cette méthode consiste à enlever le sol contaminé et à le transporter vers un site d’enfouissement sécurisé. Elle est généralement utilisée lorsque les contaminants sont hautement toxiques et concentrés.
- Confinement : Le confinement implique l’isolation des contaminants en plaçant une barrière physique, comme une membrane géosynthétique, autour du sol contaminé. Cette méthode empêche la migration des contaminants vers les eaux souterraines ou les zones environnantes.
- Stabilisation et solidification : Cette technique consiste à ajouter des liants chimiques au sol contaminé pour immobiliser les contaminants et réduire leur mobilité. Les liants peuvent inclure des ciments, des silicates ou des résines.
- Lavage des sols : Le lavage des sols consiste à utiliser de l’eau ou des solutions chimiques pour extraire les contaminants du sol. Le sol est mélangé avec le liquide de lavage, puis les contaminants dissous ou en suspension sont séparés du sol.
- Bioremédiation : La bioremédiation utilise des microorganismes ou des plantes pour dégrader, transformer ou immobiliser les contaminants présents dans le sol. Cette méthode est particulièrement efficace pour traiter les sols contaminés par des hydrocarbures, des métaux lourds ou des pesticides.
- Phytoremédiation : La phytoremédiation est une forme de bioremédiation qui implique l’utilisation de plantes pour extraire, dégrader ou immobiliser les contaminants. Les plantes hyperaccumulatrices sont capables d’absorber des concentrations élevées de contaminants sans être affectées.
- Traitement thermique : Le traitement thermique, tel que la désorption thermique ou la vitrification, utilise des températures élevées pour détruire ou volatiliser les contaminants. Cette méthode est particulièrement adaptée aux sols contaminés par des composés organiques volatils.
- Ventilation du sol : La ventilation du sol (ou extraction des vapeurs du sol) consiste à forcer l’air à travers le sol pour volatiliser et extraire les contaminants organiques. Cette méthode est souvent utilisée pour les sols contaminés par des hydrocarbures ou des solvants.
Ces stratégies peuvent être combinées ou adaptées en fonction de la nature et de la gravité de la contamination, ainsi que des objectifs de remédiation et des contraintes environnementales. Il est important d’évaluer soigneusement chaque situation pour choisir la méthode de remédiation la plus appropriée et efficace.
Vous êtes à la fin de cet article, qui se termine sur quelques conseils pour préserver la santé des sols. En effet, le diagnostic des sols permettant d’identifier les problèmes de pollution, il est alors plus aisé de mettre en place des mesures de prévention et de remédiation pour préserver sa santé.
La prévention de la pollution des sols et le maintien de la santé des sols impliquent la mise en place de pratiques agricoles durables, la réduction des sources de pollution et la surveillance régulière de la qualité des sols. Parmi les mesures à mettre en œuvre, on peut citer :
- La rotation des cultures et la diversification des systèmes de production, pour prévenir l’épuisement des nutriments et la propagation des maladies.
- La réduction de l’usage des pesticides et des engrais chimiques, en privilégiant les pratiques alternatives, telles que l’agriculture biologique, l’utilisation de biofertilisants et la rotation des cultures.
- La gestion des déchets, en évitant les décharges sauvages et en favorisant le recyclage et la valorisation des déchets organiques.
- La surveillance régulière de la qualité des sols, en réalisant des analyses de laboratoire et des observations sur le terrain pour détecter les signes de pollution et identifier les zones à risque.
