Trop d’engrais a un impact sur l’environnement. Heureusement, nous pouvons utiliser plus efficacement les éléments nutritifs déjà disponibles dans le sol. Les scientifiques de Wageningen étudient l’effet des vers de terre sur les nutriments tels que l’azote et le phosphore. Les vers de terre mangent à la fois des matières organiques et des particules de sol et les rejettent dans leurs matières fécales. De ce fait, ils fournissent de l’azote et mettent à la disposition des plantes les résidus d’engrais phosphorés précédemment appliqués. Vous voulez voir comment les vers de terre opèrent dans le sol ?
Tout le monde sait que les vers de terre sont bénéfiques pour la fertilité des sols. Les défenseurs de la nature et les agriculteurs semblent très peu d’accord sur ce point. Les vers de terre jouent peut-être un rôle encore plus important dans l’agriculture que dans la nature », déclare Jan Willem van Groenigen, pédologue à Wageningen. Il est bien connu que les vers de terre sont bénéfiques pour la croissance des plantes. La question est de savoir comment cela fonctionne.
Time-lapse : vers de terre actifs dans différentes couches de sol.
Les sols agricoles contiennent beaucoup de phosphore, principalement en raison des applications d’engrais effectuées dans le passé. Les plantes sont incapables d’absorber ce phosphore, car il est chimiquement lié aux particules du sol. Nos expériences de la dernière décennie montrent cependant que la disponibilité du phosphore pour les plantes dans les excréments des vers de terre peut être multipliée par 100 voire par 1000″.
Cette grande quantité de phosphore disponible dans les matières fécales des vers est tellement plus élevée en raison de plusieurs processus. Les vers de terre ne mangent pas seulement des matières organiques, mais aussi des particules de sol. Leurs intestins servent de réacteur chimique dans lequel le phosphore des engrais résiduels devient disponible.
Stock dans le sol
Ces résultats sont porteurs d’espoir pour l’avenir, car le phosphore est une ressource limitée. Les estimations sur la durée pendant laquelle nous pourrons encore produire des engrais phosphorés vont de 50 à 200 ans. Le prix du phosphore va augmenter à l’avenir et il deviendra une ressource de plus en plus importante au sens géopolitique du terme.
En prévision de la future pénurie de phosphore, les scientifiques expérimentent de nouveaux types d’engrais phosphorés, tels que la struvite provenant des déchets organiques produits par les usines de transformation du soja, ou de l’urine. Les étudiants de Van Groenigen mènent des études sur le terrain avec de la struvite et trois types de vers de terre différents, individuellement ou en combinaison. La struvite n’est pas très soluble, et nous testons si les vers de terre peuvent la rendre plus accessible aux plantes.
Les habitants des décharges, les habitants du sol et les navetteurs
Il existe trois principales catégories d’espèces différentes de vers de terre :
Les vers de terre qui vivent sur les litières ont une couleur rougeâtre sur tout le corps et se trouvent également en surface, où ils se nourrissent de feuilles. Les « habitants du sol » sont les vers de terre grisâtres, qui vivent sous terre et consomment le sol et la matière organique semi-décomposée. Les « navetteurs » ont une tête violette et un corps gris et se déplacent verticalement dans le sol. Ils tirent les feuilles de la surface vers le sol.
25% de rendement supérieur
Les scientifiques ont étudié l’effet positif des vers sur la croissance des plantes pendant des années. « Lorsque nous avons combiné toutes ces études dans une méta-étude, nous avons constaté qu’en moyenne, les cultures produisent un rendement 25 % plus élevé en présence de vers de terre. Cela est dû en grande partie au fait qu’ils rendent l’azote du sol plus facilement disponible. Ces résultats ne s’appliquent toutefois qu’aux environnements pauvres en azote. Les avantages des vers de terre sont donc plus importants dans les systèmes d’élevage avec peu ou pas d’engrais artificiels ».
Dépôt gluant
Van Groenigen a pu découvrir comment les vers rendent l’azote disponible. Ils mangent des matières organiques et rejettent du mucus dans leur tube digestif. Ce mucus stimule la vie microbienne dans la matière digérée, et ces microbes décomposent ensuite la matière organique, rendant ainsi l’azote disponible dans le processus, que les plantes peuvent absorber.
« Je tiens à souligner que les vers de terre ne produisent pas d’azote. Ils ne font que transformer l’azote et les autres éléments nutritifs déjà présents dans le sol ». C’est pourquoi les vers de terre sont essentiels à l’agriculture écologique, car ils sont capables de recycler les éléments nutritifs du fumier et du compost.
« En tant qu’écologistes du sol, nous étudions souvent le fonctionnement de la nature et nous cherchons à l’imiter dans l’agriculture. Cependant, je pense que les créatures du sol pourraient bien avoir des rôles supplémentaires très intéressants à jouer dans l’agriculture ».
Protoxyde d’azote
Dans le passé, les pédologues ont également étudié les émissions de gaz à effet de serre des vers de terre. L’homme applique trop d’azote au sol. Les microbes le transforment en oxyde nitreux. Les vers de terre stimulent ces microbes et creusent des tunnels verticaux, ce qui permet une ventilation et un drainage souterrains. Cependant, ces tunnels permettent également à l’oxyde nitreux de s’échapper avant d’être transformé en un composé inoffensif. Des recherches récentes du groupe Van Groenigen suggèrent que les émissions de protoxyde d’azote peuvent être réduites de 10 à 20 % si la vie du sol est plus riche en biodiversité.
Les membres de l’équipe de Van Groenigen ont mis en place une expérience de terrain sur le campus du WUR pour déterminer si les vers de terre peuvent augmenter la disponibilité du phosphore de la struvite pour les plantes, et si une plus grande diversité de vers de terre augmente encore cet effet. La struvite est produite à partir de flux de déchets dans les usines et d’urine.
Atténuer le réchauffement climatique
Un nouveau projet financé par l’UE a été lancé pour étudier si les vers peuvent également contribuer au stockage du carbone, et ainsi atténuer le réchauffement climatique. Cette étude porte sur la poussière de roche olivine : lorsque cela se produit, il absorbe le dioxyde de carbone de l’atmosphère. Van Groenigen s’attend à ce que les vers accélèrent ce processus. C’est en fait une idée très folle. Mais si elle fonctionne, elle sera spectaculaire ».
Appréciation
Dans ses recherches, Van Groenigen collabore étroitement avec des chimistes du sol. Traditionnellement, les chimistes des sols ne savent pas grand-chose sur les vers de terre, tandis que les écologistes des sols ne sont pas très au courant du phosphore. « J’ai d’abord détecté un certain scepticisme lorsque j’ai demandé aux chimistes des sols de collaborer à cette recherche. Mais, dès que nous avons vu les analyses préliminaires des fèces de vers, cela a déclenché leur enthousiasme et leur intérêt ». A l’inverse, Van Groenigen a beaucoup apprécié la volonté des chimistes de comprendre réellement les processus, tant au niveau quantitatif que mécanique. La beauté de la recherche interdisciplinaire est qu’elle favorise l’appréciation de l’expertise et de l’approche d’autres personnes.
Créatures du sol
Tout bien considéré, les vers de terre sont très bénéfiques pour les systèmes d’élevage, souligne M. Van Groenigen. Et cela ne vaut pas seulement pour les vers de terre, mais aussi pour d’autres animaux du sol comme les acariens et les collemboles. Les écologistes du sol essaient souvent d’imiter la nature autant que possible dans l’agriculture. C’est un excellent point de départ. Cependant, je pense que les créatures du sol pourraient bien avoir des rôles supplémentaires très intéressants, encore à découvrir, à jouer dans l’agriculture ».
