Biochar

Des expériences scientifiques récentes² laissent penser que le biochar (surtout s'il est associé à un apport de matière organique) peut contribuer à restaurer de nombreux types de sols tropicaux, même très acides et très altérés. Il pourrait ainsi jouer un rôle dans la restauration des forêts tropicales, mais aussi un rôle agronomique. Plutôt qu'un amendement (car il est très pauvre en nutriments), le biochar se comporterait comme un (re)structurateur² du sol et peut-être comme un catalyseur, via des mécanismes d'action encore mal compris. Le taux de matière organique joue un rôle important dans la stabilité et la fertilité des sols, notamment pour ceux fortement exposés aux pluies tropicales⁴.

Près de Manaus (Brésil), des scientifiques² ont récemment testé l'application combinée d'engrais organiques et de charbon de bois, en différentes proportions, sur des parcelles de sols acides et très altérés, en les comparant à des parcelles témoins. Le charbon de bois utilisé a été produit à partir d'arbres d'une forêt secondaire locale, puis broyé en fragments de 2 mm maximum, incorporés au sol à raison de 11 Mg (t) par ha, ce qui correspond au taux attendu à la suite d'une culture sur brûlis dans une forêt secondaire moyenne poussant sur un sol ferralitique de l'Amazonie centrale⁵. Quinze combinaisons d'amendements ont été testées, apportant dans chaque cas une quantité égale de carbone (C), mais avec des proportions différentes de fumier de volaille, de compost, de charbon de bois ou de litière forestière. Ces sols ont ensuite subi quatre cycles de culture de riz (Oryza sativa L.) et de sorgho (Sorghum bicolor L.). L'expérience a démontré qu'on pouvait fortement augmenter les stocks d'éléments nutritifs dans la rhizosphère (zone racinaire), tout en réduisant le lessivage des éléments nutritifs du sol et en augmentant la productivité agricole.

• La production de biomasse végétale a fortement chuté dès la seconde récolte là où seuls des engrais minéraux avaient été appliqués, bien que pouvant perdurer plus longtemps avec apport de matière organique. Une seule application de compost a quadruplé le rendement par rapport aux parcelles seulement fertilisées par des engrais minéraux².

• Dans les sols fertilisés avec des fientes de volaille, les teneurs initialement élevées en azote (N) et potassium (K) ont chuté au cours des quatre cycles de culture mais les fientes de poulet ont néanmoins augmenté le rendement par rapport à un sol n'en ayant pas reçu, et ce au cours de quatre saisons, en élevant le pH du sol et les teneurs en phosphore (P), calcium (Ca) et magnésium (Mg). Et ce sol est resté plus fertile après la 4^e récolte².

• La hausse de rendements entraîne une exportation accrue d'éléments nutritifs. Mais même si un taux significatif de nutriments (P, K, Ca, Mg, et N) a été exporté des parcelles ayant reçu du charbon de bois, les teneurs en éléments nutritifs du sol n'ont pas diminué de la même manière selon que le sol a reçu ou non un apport d'engrais minéraux ou organiques².

• C'est l'effet sur la stabilité du taux de carbone du sol qui a été le plus spectaculaire: les pertes en carbone des parcelles testées ont été les plus élevées sur les sols amendés par les fientes de volaille (- 27 %) et par le compost (- 27 %), suivies par les sols ayant reçu de la litière forestière (- 26 %) puis par la parcelle témoin (- 25 %), alors que les parcelles ayant reçu du charbon de bois n'ont perdu que 8 % de leur carbone pour la parcelle ayant aussi initialement reçu un engrais minéral et 4 % pour la parcelle n'ayant été enrichie qu'en charbon de bois².

• Dans tous les cas, le biochar a significativement amélioré la croissance des plantes, et il a réduit la quantité d'engrais requise. La productivité des céréales a doublé sur la parcelle traitée par le charbon de bois en plus des engrais NPK, par rapport à la parcelle ayant reçu les engrais NPK sans charbon de bois.

Le charbon de bois augmente donc bien la fertilité du sol, surtout si une autre source de nutriments est ajoutée, mais par un mécanisme encore mal connu. Les auteurs émettent l'hypothèse qu'il contribue à mieux fixer les nutriments ajoutés par ailleurs, en les empêchant d'être lessivés (donc perdus) dans les sols soumis à une pluviométrie importante et par ailleurs pauvres en argile.

  Les auteurs concluent donc qu'un apport combiné en matière organique et en biochar pourrait produire un sol imitant les propriétés favorables des Terra preta².

 Notes

1. ↑ http://www.bestenergies.com/
   
2. ↑ ^{a, b, c, d, e, f, g, h, i et j} Steiner C, Teixeira WG, Lehmann J, Nehls T, Vasconcelos de Macêdo JL, Blum WEH, Zech W (2007) Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil. Plant and Soil 291: 275-290.
3. Sur Wikipédia article complet