Par Michael Martin Meléndrez
L’acide humique est un groupe de molécules qui se lient aux racines des plantes et les aident à recevoir de l’eau et des nutriments. Des niveaux élevés d’acide humique peuvent augmenter considérablement les rendements. Une carence en acide humique peut empêcher les agriculteurs et les jardiniers de faire pousser des cultures avec une nutrition optimale. La sagesse conventionnelle ignore aujourd’hui les acides humiques, cependant, soutenant qu’il est impossible de cultiver et d’entretenir un paysage urbain tel qu’un parc, un terrain de golf ou une pelouse sans engrais NPK à haute analyse.
Cet article va approfondir les détails sur l’humus. Nous pouvons ajuster la biologie et la chimie de notre sol et obtenir de meilleurs rendements si nous comprenons ses caractéristiques.
Humus vs matière organique
Nous devons commencer par comprendre qu’il existe une différence entre la matière organique du sol et l’humus. « Humus » est un terme général qui décrit un groupe de substances humiques séparées mais distinctes. « La matière organique du sol » est une matière qui se décompose à divers taux dans le sol.
Certaines des substances les plus courantes que nous appelons collectivement « humus » comprennent :
- L’acide folique : une substance humique jaune à jaune-brun, soluble dans l’eau dans toutes les conditions de pH et de faible poids moléculaire.
- Acide humique : une substance humique brun foncé qui n’est soluble dans l’eau qu’à des valeurs de pH du sol plus élevées et dont le poids moléculaire est supérieur à celui de l’acide fulvique. L’acide humique peut rester pendant des siècles dans un sol non perturbé.
- Humin : une substance humique noire qui n’est pas soluble dans l’eau à n’importe quel pH, a un poids moléculaire élevé et ne se trouve jamais dans les produits liquides d’acide humique extraits par une base.
L’application de matière organique est certainement un excellent moyen de reminéraliser un sol qui a été lessivé ou qui n’a pas de réactions chimiques, comme avec certains sables. Un sable ayant une faible capacité d’échange cationique (CEC) a du mal à retenir les cations des nutriments, et ces cations peuvent facilement être lessivés en profondeur dans le sol et devenir indisponibles pour l’absorption par les plantes.
Les sols sableux sont également incapables de retenir l’eau lorsque les conditions arides prévalent et que l’humus manque. Les sables résident dans une condition de « festin ou famine », puisque l’eau et les nutriments ne sont disponibles que pendant une courte période après leur application. Les biomolécules de l’humus peuvent aider à retenir l’eau et les nutriments ionisés qui sont produits par le cycle naturel de la biomasse organique, du compost ou d’autres sources d’engrais.
Le facteur d’électronégativité des acides humiques est essentiel pour développer et maintenir un sol sain et durable. La source de ces acides humiques dans un programme d’agriculture durable, une ferme certifiée biologique ou un paysage urbain peut être la matière organique en décomposition comme le compost. Il s’agit essentiellement d’un engrais sous une forme organique. Il est donc important de connaître la source des ingrédients et l’analyse des nutriments de votre compost.
L’humus est un truc puissant, et une quantité minuscule peut produire un énorme résultat mesurable. Nous avons vu aussi peu que 40 livres totales sur un acre de terre agricole augmenter le rendement d’une culture de façon spectaculaire.
La physique de l’acide humique
Les acides humiques sont extrêmement importants en tant que moyen de transport des nutriments du sol à la plante, car ils peuvent retenir les nutriments ionisés, les empêchant d’être lessivés. Les acides humiques sont également attirés vers la zone d’épuisement de la racine de la plante. Lorsqu’ils arrivent aux racines, ils apportent l’eau et les nutriments dont la plante a besoin.
La zone d’épuisement est la zone proche de la racine d’une plante dans laquelle la racine puise (épuise) les nutriments. Cette zone peut devenir particulièrement appauvrie s’il y a un manque soit d’acide humique, soit de champignon mycorhizien. Lorsque les plantes sont mycorhizées, la zone d’épuisement est moins importante. Les mycorhizes ont des micro-tubes d’hyphes qui peuvent s’étendre beaucoup plus loin dans le sol que la plante hôte ne peut atteindre. Ils peuvent recueillir la nutrition minérale au profit de la plante hôte en dehors de la zone d’épuisement. L’humus est encore plus critique pour la disponibilité et l’absorption des nutriments par les plantes s’il n’y a pas de relations mycorhiziennes saines dans le sol.
Les ions positifs sont plus facilement absorbés par la racine d’une plante parce que la racine a une charge négative. En d’autres termes, le positif (cation) est attiré par le négatif (la racine vivante). Les acides humiques retiennent les cations (ions positifs) de manière à ce qu’ils soient plus facilement absorbés par la racine d’une plante, améliorant ainsi le transfert des micronutriments vers le système de circulation de la plante. Cela fonctionne parce que les acides humiques (ulmiques, humiques et fulviques) captent les ions positifs et sont ensuite attirés vers la zone d’épuisement des racines et vers les micro-tubes d’hyphes des mycorhizes.
Puisque la charge négative de la racine est supérieure à la charge négative des biomolécules d’acide humique, les scientifiques théorisent que les micronutriments sont absorbés par la racine de la plante et sont absorbés par le système de circulation de la plante. Certains des micronutriments sont libérés de la molécule d’acide humique lorsqu’ils pénètrent dans la membrane de la racine, mais nous réalisons aujourd’hui que la plante absorbe également certains des acides humiques de poids moléculaire plus léger. En fait, les substances humiques chélatent des cations tels que le magnésium (Mg2+), le calcium (Ca2+) et le fer (Fe2+). Grâce à la chélation, les substances humiques augmentent la disponibilité de ces cations pour les plantes.
Comment construire les niveaux d’acide humique
Le compost et les autres sources de matières organiques en décomposition ne sont pas un moyen efficace de construire les niveaux d’humus du sol. Le compost se décompose rapidement et laisse ses minéraux derrière lui, libérant du carbone dans l’atmosphère sous forme de CO2. Les substances humiques, en revanche, sont des biomolécules stables et durables. Les composants de l’humus ont un temps de résidence moyen (basé sur la datation au radiocarbone, en utilisant des extraits de sols non perturbés) de 1 140 à 1 235 ans, selon le poids moléculaire de l’acide humique.
Si vous voulez vraiment réparer ou réhabiliter un sol, augmenter sa CEC, améliorer sa tilth et sa porosité, améliorer la disponibilité de l’eau pour la conservation, et donc faire d’un sol une biosphère terrestre plus saine pour toutes les plantes, les racines, les microorganismes, vous devez dépendre de l’humus. L’humus est un produit de la chimie du sol, et dépend d’une source de ses précurseurs chimiques : les acides aminés.
Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. La meilleure source d’acides aminés dans un écotone naturel est produite par les espèces Glomus de mycorhizes. Celles-ci sont associées à toute herbe dans un site naturel et non perturbé. Les prairies à herbes hautes du Midwest illustrent ce processus de construction du sol mieux que n’importe quel écotone sur terre, car les herbes utilisent une relation Glomus-mycorrhize. C’est pourquoi il y a tant de terre arable riche en humus dans les prairies à herbes hautes. Le Glomus produit une protéine du sol appelée glomaline, une substance riche en acides aminés. Combinés à l’humus, ils créent un énorme facteur de séquestration et de mise en réserve du carbone.
Les scientifiques peuvent mesurer le pourcentage de calories du compost qui proviennent des protéines (les acides aminés), des glucides et des graisses. Cela leur permet de mesurer le manque de potentiel humusif du compost. Même dans un compost de qualité supérieure, le pourcentage de calories provenant des acides aminés (protéines) est inférieur à 5 %. Comme il est difficile de se fier au rapport parfait entre les acides aminés dans le compost en raison des différents contrôles de qualité de fabrication et de l’uniformité des ingrédients, nous ne pouvons pas prédire une conversion efficace à 100 % de tous ces acides aminés en substances humiques. Le compost ou d’autres amendements du sol en matière organique ne sont donc pas un moyen fiable d’augmenter les substances humiques du sol.
Tenter d’ajouter des quantités adéquates d’acide humique par l’application de compost nécessiterait une quantité tellement énorme qu’elle pourrait conduire à un surdosage du site en nutriments. En fait, plus la qualité du compost est bonne, plus les nutriments seront concentrés, et moins vous devriez en utiliser. Dans le cas de notre compost TTP Supreme, par exemple, nous recommandons de l’utiliser avec parcimonie – jamais plus de 60 livres par 1 000 pieds carrés ou 2 600 livres par acre. Et ceci en supposant qu’aucun autre engrais n’est utilisé en même temps.
La supplémentation en humus est nécessaire si vous voulez de l’humus. Vous pouvez mesurer la quantité d’acide humique dans un produit de compost dans un laboratoire qualifié. Un compost de bonne qualité mesurera environ 5 à 8 pour cent d’acides humiques.
Bénéfices des niveaux élevés d’acides humiques
Un avantage évident de l’humus que nous avons vu à notre Arboretum de Los Lunas, au Nouveau-Mexique, a été l’agrégation de l’argile. Cette agrégation a rendu l’argile plus poreuse, douce et aérobie, avec un meilleur drainage, ce qui a entraîné une croissance plus profonde des racines de toutes les plantes. Le site a été acheté en 1986 avec un sol argileux de 12 pieds de profondeur et un pH allant de 8,3 à 9,2 – si alcalin qu’en hiver, le site devenait blanc.
Aujourd’hui, nous avons l’une des plus grandes collections d’espèces de chênes du genre Quercus aux États-Unis, et la plus grande collection de chênes indigènes de la région du désert de Chihuahuan en Amérique du Nord. On trouve également sur le site plusieurs types de séquoias, d’érables, de cornouillers et de bambous géants. Aucune de ces plantes ne devrait être capable de pousser sur des sols avec les conditions dans lesquelles nous avons commencé, mais avec le pouvoir (ou la magie) des acides humiques, nous avons réhabilité les sols à un niveau productif et sain.
Enfin, « Humic Acids : Marvelous Products of Soil Chemistry » (The Journal of Chemical Education, décembre 2001) déclare : « Les acides humiques sont des produits remarquables de la chimie du sol, du brun au noir, qui sont essentiels pour des sols sains et productifs. Ce sont des molécules fonctionnalisées qui peuvent agir comme photosensibilisateurs, retenir l’eau, se lier aux argiles, agir comme stimulants de la croissance des plantes et éliminer les polluants toxiques. Aucune matière synthétique ne peut égaler la polyvalence physique et chimique de l’acide humique. »
Note de la rédaction : Cette histoire a été publiée pour la première fois dans le numéro d’août 2009 du magazine Acres U.S.A.
D’APPRENDRE SUR LES SOLS SANTÉS AVEC ACRES U.S.A. CET ÉTÉ
Le deuxième sommet annuel sur les sols sains est un événement virtuel qui aura lieu les 25 et 26 août 2020. Il consistera en 2 jours d’éducation de haute qualité sur les sols et d’interaction avec des experts. Klaas Martens sera l’orateur principal. Apprenez-en plus sur le Sommet des sols sains ici.
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