Humification ou création d'humus

La pédogénèse est la formation et l'évolution des sols. Le sol apparait, s'approfondit et se différencie en strates superposées, les horizons pédologiques, qui forment le profil pédologique. Il atteint finalement un état d'équilibre avec la végétation et le climat. Classiquement, les principaux horizons sont les suivants:

Horizon O

C'est l'horizon organique (ou humus) dans lequel les débris végétaux s'accumulent à la surface du sol.

• OL : Couche de feuilles ou d'aiguilles mortes, encore reconnaissables

Cette couche de feuilles peut être divisée en deux parties suivant la vitesse de décomposition : •OLn : feuilles de l'année encore entières ; •OLv : feuilles vieillies, blanchies par un début de décomposition et commençant à être fragmentées.

• OF : Couche de fragmentation dans laquelle les débris ne sont plus reconnaissables.
• OH : Couche humifiée, absence de toute structure végétale reconnaissable à l'œil.

* Horizon A: horizon de surface à matière organique (débris de végétaux)
* Horizon C: roche peu altérée
* Horizons B: horizons intermédiaires apparaissants dans les sols évolués.
Les sols peu évolués ont un profil AC,
 Les horizons B sont formés par l'altération de la roche ou par les mouvements de matière depuis A.
les sols évolués ont un profil ABC.


En climat tempéré, il faut environ 1000 ans pour former un horizon A, plusieurs milliers d'années pour un horizon B et quelques heures à un homme pour détruire un sol.


En climat tempéré, lorsqu'une roche affleure, elle est progressivement altérée et colonisée par la végétation: végétaux inférieurs, plantes herbacées puis arbres; le sol se forme. Il s'établit d'abord un horizon d'humus sur la roche altérée (profil AC, sol jeune), puis un horizon de type B (profil ABC). La profondeur augmente et le profil pédologique devient de plus en plus évolué jusqu'à atteindre un état d'équilibre avec le climat et la végétation. Les matières circulent dans le sol dans le sens descendant, par infiltration des solutions, et dans les sens ascendant, par remontée capillaire et remontée biologique (lombrics, termites en climat tropical, racines).

 La végétation fournit l'humus et assure la circulation ascendante des matières; elle protège ensuite la roche de l'érosion. La destruction de la végétation entraine celle des sols évolués.
L'humus peut  être défini comme étant le composé final de la dégradation de la matière organique
L'humus joue un rôle important sur la valeur agronomique des sols cultivés et la physiologie des végétaux (rétention de l'eau, fixation d'oligo-éléments, action stimulante sur la formation et la croissance des racines...) Mais chaque année, le sol perd de son humus par minéralisation. L'importance de cette perte dépend du type de sol (teneur en argile et calcaire notamment) et du climat (humide ou sec, chaud ou froid). En agriculture, pour conserver les propriétés du sol, il faudra procéder à des apports compensatoire de matière organique: engrais, amendements organiques (en particulier résidus de récolte, feuilles, sarments de vigne...), enherbement temporaire, déjections animales (lisier, fumier), compost,

La formation des humus résulte d'un certain nombre de processus biochimiques qui concourent à la transformation de la matière organique morte sous  l’action des bactéries et des champignons, et de la pédofaune.

La dégradation de la matière organique conduit à la formation d’un certain nombre de mélange de produits solubles, insolubles, azotés ou non, avec les colloïdes et les minéraux du sol qui servira de précurseur à la création d'humus.
L'humus est généralement associé aux minéraux argileux et forme le complexe argilo-humique qui joue un rôle essentiel dans la structure du sol, ses propriétés mécaniques, physiques, hydriques et chimiques.

Le « mulch » comme substrat pour les champignons et la création d'humus

Depuis une vingtaine d’années, l’utilisation du « mulch » (ou « woodchips »ou copeaux de bois) s’est largement répandue. Il peut s’agir du résidu de broyage de broussailles ou de branchages, que l’on composte ou que l’on épand ou mélange au sol.

 Il confère au sol une bonne structure, une bonne aération et une bonne capacité d'échange
Ce type de mulch, qui contient aussi des feuilles, est le plus biodégradable.

Un autre type de mulch est constitué par les copeaux assez grossiers de bois pur et riches en lignine.
On l’utilise pour couvrir des surfaces (plates-bandes, sentiers) où l’on veut empêcher la prolifération de mauvaises herbes. On utilise aussi, dans le même but, des morceaux d’écorce de pin,substrat très acide, qui se dégrade plus difficilement. ce n'est pas l'objet de cet article


le but etant d'avoir un maximum d'humus doux ou mull forestier:

C'est un humus formé en aérobiose caractérisé par:

présence d'une importante pédofaune riche en particulier en vers de terre et en macro-arthropodes qui  assure une incorporation rapide de la litière.
C'est l'humus des forêts feuillues tempérées sur Bruni-sol (sol brun) C'est aussi l'humus que l'on trouve dans les prairies. 
 La minéralisation y étant rapide, on n'observe pas d'horizon OH,
 mais seulement une litière de feuilles mortes plus ou moins décomposées (horizons OL et OF ou OL seul). .
horizon O:
    OL : Couche de feuilles ou d'aiguilles mortes, encore reconnaissables
Cette couche de feuilles peut être divisée en deux parties suivant la vitesse de décomposition : •OLn : feuilles de l'année encore entières ; •OLv : feuilles vieillies, blanchies par un début de décomposition et commençant à être fragmentées.
    OF : Couche de fragmentation dans laquelle les débris ne sont plus reconnaissables.
    OH : Couche humifiée, absence de toute structure végétale reconnaissable à l'œil.

En revanche, l'horizon A est bien développé, il est brun et offre une structure grumeleuse.
C'est par définition un horizon contenant à la fois de la matière organique et de la matière minérale. Dans quelques rares cas, il résulte principalement de la pénétration de la matière organique dans le sol sous forme de constituants solubles. Mais, en général, il est le résultat d'un brassage mécanique par les organismes vivant dans le sol (vers, insectes) ou bien matérialise l'intervention de la charrue dans le cas des sols cultivés.

Le pH est de l'ordre de 5 à 6,5:
 Le pH d’un sol est le résultat de la composition du sol (sol calcaire, résineux…) et de ce qu'il reçoit (pluie, engrais…). Il a une influence sur l’assimilation des nutriments et oligo-éléments par une plante.

• le pH mesure l’acidité ou la basicité d’une solution
• une solution de pH = 7 est dite neutre

Le rapport C/N est de l'ordre de 10 à 15.
Le rapport C/N est un facteur essentiel de la dynamique du carbone et de l’azote.
Le rapport C/N ou rapport carbone sur azote est un indicateur qui permet de juger du degré d'évolution de la matière organique, c'est-à-dire de son aptitude à se décomposer plus ou moins rapidement dans le sol:
Les microorganismes du sol (microfaune) ont un rapport C/N moyen de 8. Ils consomment les deux tiers du carbone pour l'énergie (celui-ci est alors transformé en dioxyde de carbone) et un tiers pour leur constitution. L'azote est quant à lui presque seulement utilisé pour la constitution. L'équilibre nutritionnel des microorganismes est donc situé à un rapport C/N de 24. En dessous de ce rapport, l'azote est en excès et sera donc libéré, à la disponibilité des plantes. Au dessus, de l'azote sera prélevé dans la solution du sol pour subvenir aux besoins des microorganismes. D'où :

    C/N < 15 : production d'azote, la vitesse de décomposition s'accroît ; elle est à son maximum pour un rapport C/N = 10

    15 < C/N < 20 : besoin en azote couvert pour permettre une bonne décomposition de la matière carbonée,

    C/N > 20 : Pas assez d'azote pour permettre la décomposition du carbone 
(il y a compétition entre l’absorption par les plantes et la réorganisation de la matière organique par les microorganismes du sol, c'est le phénomène de "faim d'azote"). 

L'azote est alors prélevé dans les réserves du sol. La minéralisation est lente et ne restitue au sol qu'une faible quantité d'azote minéral.


Il est couramment admis que, plus le rapport C/N d'un produit est élevé, plus il se décompose lentement dans le sol mais plus l'humus obtenu est instable.

Cet indicateur est fréquemment utilisé dans la pratique pour préciser l'utilisation d'un produit organique inconnu. Il est utile par exemple lors de l'épandage de bois raméal fragmenté ou pour la fabrication d'un bon compost. Pour que le compostage se fasse dans des conditions optimales, le rapport Carbone/Azote doit être situé entre 15 et 30. En effet, si le mélange à composter est trop faible en azote, il ne chauffera pas (pas de dégradation). Si la proportion d'azote est trop élevée, le compost peut surchauffer et tuer les micro-organismes du compost. Il faudra donc veiller à équilibrer les apports.
 
Écoutons Claude Bourguignon à ce sujet:

A suivre...