AVANT-PROPOS
Les lignes qui suivent sont d'un enseignement considérable sur la perception qu'on les scientifiques de l'existence et de l'importance de la pédogénèse à partir du point de vue agricole. Tout comme nous l'avions d'abord perçu lors d'un séminaire en Belgique à Ath en 1994 et avant avec des discussions avec des collègues, c'est la perception statique présentée sous forme d'équations chimiques qui prévaut. La perception d'un ensemble de mécanismes biologiques qui se construisent au fil des millions d'années qui nous ont précédé est complètement occultée par la perception industrielle que nous avons acquise de la production et l'installation du productivisme faisant office de philosophie.
Ces discussions ont été rendu possible grâce à la perspicacité du Bureau des Initiatives avec l'Europe Centrale et Orientale, du Centre de Recherche en Développement International, M. Jean Guilmette. à Ottawa. Elles se sont déroulées en trois temps dont deux séances le 22 mai, suivi d'une longue période d'attente et une courte reprise le 27 mai .
Depuis lors, nous avons soumis deux propositions de recherche qui prendront forme d'ici peu croyons-nous.
SOMMAIRE
page La mission 84 Proposition 85 Problématique 85 Introduction 86 Propositions techniques 88 Techniques de fragmentation 88 Utilisation immédiate 89 Les caractéristiques du site expérimental 89 Les parcelles: types et superficies 90 Préparation des parcelles 90 Évaluation des essais 91 Évaluation des parcelles 91 La récolte 92 La microbiologie 93 Les analyses chimiques 94 Les caractéristiques physiques 94 Budget 95 DISCUSSIONS SUR LA PROPOSITION DU PROJET UTILISANT LES BRF POUR L'UKRAINE DE LA PART DU CRDI (CANADA) 97 Rencontre du 22 mai 1996 98 Deuxième rencontre du 22 mai 1996 107 Azote 107 Phosphore 108 Eau 108 Énergie 109 L'exemple du «Hubbard Creek» 110 Les stratégies développées au fil de l'évolution 110 Un recours à la méthode expérimentale 111 Les BRF transformés en biomasse microbienne 112 Comment obvier au déficit azoté de départ 113 Les besoins éventuels d'un inoculum 113 Le rôle des lombrics 114 Le travail du sol 114 Impossibilité de faire contribuer d'autres services ukrainiens 116 La méthode BRF, la seule pouvant rééquilibrer les sols 117 Rencontre du 27 mai 1996 131
Traduction ukranienne de:
«Les germes économiques et scientifiques de la révolution verte au Sahel» 136
Discussions sur la proposition de projet sur les BRF pour l'Ukraine de la part du CRDI (Canada)
Kiev, mai 1996
Première rencontre du 22 mai au bureau du CRDI1
2/155A rue Bankova
Kiev
Ukraine
·1 Yarema Shulakewych En tant que responsable du Bureau de Kiev pour le CRDI, je me devais d'assister à cette première rencontre, mais je dois m'absenter et de ce fait je vous laisse en compagnie du Dr Shabliy pour discuter du projet.
Je voudrais, avant de commencer, tracer les grandes lignes des buts que nous désirons atteindre cette semaine. Vous aurez à mettre sur papier ensemble une proposition pour permettre au projet de débuter, faire la sélection de deux sites d'essais dans la mesure des possibilités et débuter les travaux dès que possible.
Il est possible que nous nous restreignons à un seul site pour faire les premiers essais. Il me semble préférable à ce jour qu'un seul site soit retenu mais très diversifié en ce qui touche les essais. Au premier rang de nos préoccupations est la compréhension des différents processus dont nous discuterons tout au long de ces entretiens.
·2 Gilles Lemieux Je voudrais dès le début m'enquérir de l'état de votre santé?
·3 Dr Y. Shabliy Juste assez bonne pour pouvoir travailler.
·4 Gilles Lemieux · Permettez-moi de vous remettre notre dernière publication portant sur la question portant le titre de «The hidden world that feeds us: the living soil» (ISBN 2-921728-17-6). Cette publication s'adresse aux aspects scientifiques de la question des BRF et de la pédogénèse. La première publication qui vous a été remise dans sa version ukrainienne, «The basics of the economical and scientifical green revolution of Sahel» (ISBN 2-921728-13-3), était plutôt destiné à cerner les problèmes actuels du sol à travers des réflexions et en proposant cette nouvelle approche destinée à des fonctionnaires internationaux.
Le document que je vous remets propose 16 hypothèses de base dont je viens de donner les grandes lignes lors d'un exposé à l'ICRAF en mars dernier à Nairobi au Kenya.
Dans nos exposés nous nous devons d'être prudents puisque nous proposons une nouvelle interprétation de mécanismes aussi vieux que le monde lui-même. C'est la suite des nouvelles connaissances que nous apportons et qui apparaissent également dans la littérature de ces dernières années. Il va de soi que ceci n'est pas compris également; plusieurs montrent une grande méfiance et sont réticents à vouloir comprendre.
Dans le but d'obvier le plus rapidement et le plus radicalement à ces difficultés, nous nous sommes adressés directement aux paysans au Canada, en Afrique aussi bien que dans les Antilles. La partie la plus difficile est de faire pénétrer ces nouvelles conceptions au niveau des décideurs des grandes institutions, y incluant celle à laquelle j'appartiens. Le fait de nous adresser d'abord aux paysans nous a ainsi permis de surmonter plusieurs difficultés fondamentales de communication. Nous sommes maintenant en mesure d'aller plus loin.
Je voudrais maintenant m'adresser aux mécanismes fondamentaux qui sont d'une part relativement simples tout en étant d'une extrême complexité comme la vie elle-même.
Les jeunes branches des arbres contiennent beaucoup de lignine très peu polymérisée. Vous savez aussi bien que nous que cette partie des arbres est la plus susceptible aux attaques des bactéries, insectes, champignons, etc. Il en est autrement des tiges qui ne le sont qu'exceptionnellement. Nous en avons tiré la conclusion que cette partie des arbres devaient être fort différente.
Lors de nos premiers travaux, nous avons fait un tour exhaustif de la littérature scientifique et nous n'avons trouvé aucune description ou référence à cette partie distinctive des arbres, pas plus qu'à leur structure et leur contenu.
Notre première utilisation de ces petits rameaux fut pour l'extraction des huiles essentielles où les branches doivent être fragmentées en petits copeaux. Nous nous sommes aperçus qu'il y avait une grande différence entre les rameaux de conifères et ceux de feuillus.
Nous nous sommes lancés dans l'expérimentation des effets aussi bien des conifères que des feuillus en appliquant des BRF au sol et nous avons observé plusieurs différences dans l'évolution des sols et de la régénération forestière qu'ils suscitaient. Après plusieurs années, nous avons dû conclure que la principale différence entre ces deux catégories ne résidait pas dans leurs contenus en nutriments mais plutôt dans leur forme respective de lignines.
Je me permets de vous montrer ici un schéma partiel de ce qu'est la lignine du genre Picea où l'on distingue clairement les noyaux benzéniques n'ayant qu'un seul groupement méthoxyle: c'est la lignine gaïacyle. On y trouve quelques noyaux benzéniques à double groupements méthoxyles, propres à la lignine syringyle mais qui sont largement minoritaires chez les conifères. Cette tendance s'inversera au fil de l'évolution des feuillus.
Le «mauvais» fonctionnement de la dépolymérisation de la lignine gaïacyle sera responsable de l'élaboration des podzols alors que la lignine syringyle donnera des brunisols. Je résume la choses dans ses éléments les plus simples ici.
Lorsque les BRF sont déposés sur le sol, les feuillus seront attaqués par les «pourritures blanches» et les résineux par les «pourritures brunes» les deux étant le fait de Basidiomycètes
Les Basidiomycètes sont capables de synthétiser au moins 60 types différents d'enzymes. Ces enzymes, plutôt que de détruire les BRF, brisent les molécules et peuvent les arranger en produits et structures différents avec des pertes minimales.
Ceci représente la différence fondamentale entre le compost et la pédogénèse. Dans ce processus, il n'y a pas de déperdition d'énergie, bien au contraire il y a accumulation. Lorsque l'on composte de la matière organique quelconque, il y a de grandes pertes d'énergie par l'activité non pas par les Basidiomycètes mais plutôt par les bactéries thermophiles, les levures, etc. Ces organismes, en plus de consumer les parties les plus facilement attaquables comme les sucres, sont capables de cliver les noyaux benzéniques et d'en retirer beaucoup d'énergie qui sera réémise sous forme de chaleur.
Dans les faits, nous cherchons les nutriments qui peuvent être rendus accessibles: c'est le processus de minéralisation. Le processus auquel nous faisons appel permet d'accumuler de l'énergie dans le sol tout en le structurant et en faisant la régie des nutriments pour les rendre disponibles selon les besoins de la plante.
Nous avons donc imaginé que si nous pouvions fragmenter ces branches en rendant les fragments accessibles aux Basidiomycètes pour atteindre le cambium en particulier. Comme les mycélium des Basidiomycètes ne sont pas cloisonnés, ils sont en mesure de transporter les nutriments. En plus, cette caractéristique rend le mycélium «comestible» pour un certain nombre d'espèces de la microfaune qui, à leur tour, donneront des fèces sur lesquelles s'installeront d'autres champignons et d'autres bactéries; les acariens sont de ce type.
Ces Basidiomycètes joueront un autre rôle fondamental en dépolymérisant la lignine en deux fractions; l'une légère comme l'acide fulvique, l'autre à poids moléculaire beaucoup plus important, l'acide humique (3000 daltons) qui sont les composés les plus importants dans la formation du sol. Ainsi, l'acide humique est l'une des bases de la formation du sol.
Les sucres agissent comme «carburant» pour l'activité microbiologique du sol alors que les fractions humiques participeront à la formation des agrégats.
·5 Dr Y. Shabliy Vos propos sont tout-à-fait compréhensibles puisqu'ils sont bien connus dans les processus de minéralisation du sol.
·6 Gilles Lemieux J'en suis très heureux parce que ces processus étaient loin d'être aussi clairs lorsque nous nous sommes intéressés aux BRF dans le sol.
Nous avons donc regardé ces mécanismes en terme de sols forestiers non pas agricoles
·7 Dr Y. Shabliy Si je comprends bien, vous essayez d'accomplir ce qui se fait durant l'hiver en forêt et de l'appliquer aux sols agricoles.
·8 Gilles Lemieux Lorsque les branches sont déposées sur le sol en forêt, elles se minéralisent mais les résultats ne sont pas ceux que nous attendons puisque les minéraux sont presque toujours perdus par lessivage et par les effets du vent. Nous sommes toujours heureux de voir les branches disparaître mais beaucoup est perdu dans une telle évolution.
Ici, par notre méthode, tout est restitué au sol aussi bien l'ensemble des nutriments chimiques et biochimiques, que l'énergie. Cette transformation se fait au niveau du sol à température ambiante.
Ce que l'expérience acquise à ce jour nous permet de dire, c'est la possibilité d'obtenir un sol forestier avec sa structure et ses qualités mais sans la présence des arbres, en terrain ouvert.
Les paramètres que nous avons évalué et mesuré sont les suivants: les augmentations de rendement des récoltes, variant de 30% à 300%, une augmentation des valeur du pH, ainsi qu'une augmentation du rapport C/N.
Nous avons également noté une évolution considérable des mauvaises herbes, en quantité mais également en agressivité. Nous avons également observé une réduction de la susceptibilité aux pucerons. En parallèle, nous observons une diminution des acides aminés libres. L'activité et le nombre des lombrics est grandement stimulée et le nombre augment; ils sont largement responsables de l'augmentation de fertilité. Ils contiennent une flore bactérienne du tube digestif capable de dissocier les protéines des tanins. Peu d'êtres vivants peuvent faire cette dissociation en rendant les nutriments azotés disponibles lorsque la plante en a besoin sans qu'il y ait de pertes atmosphériques. Nous observons une augmentation par un facteur de 10 au regard des parcelles n'ayant pas reçu de BRF.
Ces observations montrent des mécanismes fort importants, sinon les plus importants, dans la fertilité des sols agricoles et forestiers.
Nous avons conclu en 1990 que, sous nos conditions de climat, ces processus étaient trop lents et qu'ils étaient probablement universels. Nous avons dès 1992 commencé des essais en milieu tropical au Sénégal, en coopération avec l'Université de Dakar. Comme nous percevions un problème inhérent à une faible disponibilité d'énergie solaire, nous avons cru que ces processus seraient beaucoup plus efficaces alors que les températures moyennes sont beaucoup plus élevées tout au long des périodes de croissance
Au Sénégal, nous avons fait des expériences utilisant les BRF de Casuarina equisetifolia Nous y avons testé trois plantes: Solanum æthiopicum, (tomate amère). Solanum lycopersicum ou Lycopersicum esculentum (tomate) ainsi que Solanum melongena (aubergine). Les augmentations se manifestent en particulier la deuxième année après l'application des BRF, soit de 400% à 600% pour les deux premières plantes et près de 1000% dans le cas de l'aubergine.
·9 Dr Y. Shabliy Ceci semble incroyable. C'est bien la seconde année après l'application des BRF sur le sol?
·10 Gilles Lemieux C'est bien le cas.
Plus au sud, dans la république de Côte d'Ivoire, sur les hauts plateaux dans la région de Bouaké, nous avons testé cinq essences différentes en tant que BRF avec comme test, le maïs (Zea mays): ce sont Azadirachta indica, Gliricidia sepium, Cassia siamea, Acacia auriculiformis et Tectona grandis. Les deux premières espèces donnèrent des résultats extraordinaires alors que les trois dernières furent nettement moins bonnes. Par rapport aux parcelles témoins, l'augmentation de rendement exprimé en matière sèche est de l'ordre de 400%. Ce fut pour nous un étonnement complet.
Le autres essences utilisées ne furent pas aussi intéressantes. Ceci nous indique clairement qu'il y a des variations entre les essences et qu'on ne peut toutes les considérer sur un pied d'égalité.
Nous avons appris pas mal de choses dans ce type d'expérimentation parce que nous avons également subi des échecs pour lesquelles nous en savons maintenant les raisons. L'une des premières erreurs fut d'utiliser des BRF ne provenant pas d'un milieu forestier.
En utilisant ces BRF sur des champs hautement productifs, ayant reçu de fortes fumures chimiques et l'utilisation de biocides à différents degrés, la transformation des BRF ne se fit pas vers la fertilité, mais au contraire, tous les mécanismes furent bloqués. Plutôt que d'évoluer vers un brunisol, celui-ci devint noir en empêchant la germination du blé utilisé comme plante témoin ou, au mieux, en réduisant de 70% sa croissance par rapport aux témoins.
L'absence de Basidiomycètes et l'évolution du carbone en absence de dépolymérisation de la lignine en fut une de mauvaise qualité, ressemblant plutôt à du charbon bloquant ainsi la mise en disponibilité des nutriments avec une impossibilité pour les chaînes trophiques d'agir correctement.
Une autre erreur fut d'utiliser ces BRF dans des sols mal drainés où la présence d'eau maintenant le milieu en anaérobiose empêche le processus de dépolymérisation de la lignine de fonctionner.
·11 Dr Y. Shabliy Je pense qu'il nous sera nécessaire d'accorder plus de temps à ce que vous dites pour en apprendre davantage et j'ai hâte de pouvoir utiliser ces données pour poursuivre cette activité de recherche.
·12 Yarema Shulakewych J'apprécie vivement que cette introduction ait été faite avec des explications sur le procédé. Il faut donc se rappeler que ce projet doit être organisé, les sites localisés, les fonds rendus disponibles. Je ne puis être avec vous durant toutes ces discussions, mais je suis assuré que vous saurez mettre les choses en marche correctement.
·13 Dr Y. Shabliy Du côté scientifiques, les choses ne posent pas de difficulté, mais il nous faudra contacter et convaincre les experts nécessaires. Sera-t-il nécessaire d'impliquer des personnes de l'extérieur? Personnellement je ne suis pas un spécialiste en foresterie et il faudra intéresser les personnes touchant l'agriculture. Vous serez donc le scientifique responsable de cette question et nous essaierons de travailler avec toute les personnes possibles et pertinentes.
·14 Gilles Lemieux La raison de ma venue à Kiev est de vous expliquer en détail ce que nous faisons et de voir à ce que vous compreniez bien et d'installer des expériences au champ. Il faudra que les gens puissent constater ce qui se passe véritablement. Dans un premier temps, il y aura beaucoup de scepticisme, mais à la vue des résultats avec la compréhension des mécanismes, les choses évolueront rapidement et positivement.
·15 Dr Y. Shabliy Ceci ne pose aucune difficulté et nous trouverons bien un moyen d'y arriver.
Si j'ai bien compris, les meilleurs résultats seront obtenus sur des podzols?
·16 Gilles Lemieux Bien au contraire, c'est sur les brunisols que les résultats seront les meilleurs. Les podzols posent le problème de la dépolymérisation de la lignine donnant des composés impropres à la structuration des chaînes trophiques, donc à l'installation de la fertilité nécessaire à la croissance des plantes. Je vous rappelle que sur la lignine gaïcyle, la position libre est très active chimiquement, donnant de nombreux polyphénols et composés aliphatiques impropres à générer la fertilité, comme des cires ou des acides gras comme l'acide linoléique....
·17 Dr Y. Shabliy Quelle sera la dimension des champs à utiliser pour l'expérimentation?
·18 Gilles Lemieux Ceci sera fonction de la disponibilité du matériel nécessaire et des sommes dont nous disposerons.
Toutefois, je voudrais ces parcelles de démonstration de superficies plutôt restreintes, mais avec plusieurs répliques dans le but de pouvoir mesurer, compter et voir ce qui se produit dans la réalité.
·19 Yarema Shulakewych Un hectare serait-il suffisant?
·20 Gilles Lemieux À mon avis très largement suffisant, les parcelles ayant 40m2 chacune. Nous ne mesurons qu'une bande étroite à l'intérieur de chacune pour éviter les effets de bordure.
Le but d'un tel dispositif est de pouvoir compter les plantes, en mesurer la hauteur, les récolter pour en évaluer le contenu en matière sèche, tout en regardant et mesurant l'évolution du sol également.
Lorsque ces expérimentations et mesures seront terminées, les gens seront convaincus des résultats obtenus, pouvant ainsi éviter les erreurs et procéder correctement. Ainsi sera-t-il possible par la suite pour les paysans de procéder par eux-même sur une plus grande échelle.
·21 Dr Y. Shabliy À quels écosystème s'adresse votre proposition, pour la steppe ou la forêt et pour quel type de sol? S'agit-il d'un seul site avec plusieurs parcelles ou bien doit-on penser à plusieurs. Par quels moyens doit-on procéder à la fragmentation? Est-il nécessaire de faire appel à des spécialistes ou tout simplement leur donner les instructions et la marche à suivre?
·22 Gilles Lemieux Il est toujours préférable d'entrer directement en contact avec ceux qui seront impliqués pour qu'ils le soient dès le début et pour toute la durée de l'expérimentation. Il est également très important que les techniciens qui travaillent aux champs soient convenablement éduqués en la matière. Mon expérience tant en aux Antilles qu'en Afrique m'a montré que dans tous les cas des erreurs grossières avaient été faites, faute d'une compréhension correcte des mécanismes en cause. Partout, ils avaient copié et comme dans tous les cas ils ont exagéré les défauts.
Est-il possible que le CRDI puisse assumer les frais de fragmentation?
·23 Yarema Shulakewych Il y aura un budget et ce sera votre responsabilité de voir à vous y conformer. Si des sommes supplémentaires devaient être nécessaires, il faudra y regarder de plus près.
·24 Gilles Lemieux Nous devons nous restreindre à de petites sommes parce que trop d'argent ferait disparaître les buts que nous voulons atteindre.
·25 Yarema Shulakewych Pourquoi ne pas tenir une prochaine réunion à votre Institut permettant également d'en faire prendre connaissance par le Professeur Lemieux.
Rencontre à l'Institut Agricole d'Ukraine
·26 Gilles Lemieux Lors du premier entretien il nous a été impossible de nous attaquer aux mécanismes de la mise en disponibilité des nutriments comme l'azote et le phosphore
Azote
En ce qui regarde l'azote, nous pensons que le mécanisme de fixation non symbiotique serait le plus important sous la forme de N2. et particulièrement d'origine bactérienne. Ceci serait possible grâce à une enzyme dépendante du fer, un peu comme dans l'hème de l'hémoglobine du sang. Il est reconnu que les sols forestiers contiennent des quantités importantes d'azote, souvent trop. Si les légumineuses fixent l'azote d'une façon symbiotique, il en va autrement dans les sols forestiers où il n'y a pas ou très rarement des arbres de la famille des Légumineuses. Cette source symbiotique n'est donc pas nécessaire.
Phosphore
Dans le cas du phosphore, les choses se présentent d'une manière bien différente. Il est reconnu qu'une enzyme particulière, la phosphatase, est synthétisée par la biomasse microbienne mais, de récentes analyses montrent, au moins pour deux essences importantes, la présence d'une quantité appréciable de phosphatases alcaline et acide.
Cette enzyme, de structure protéique, est capable à partir des complexes phosphocalciques ou phosphoferriques de récupérer de petites quantités de phosphore sous forme de P205 et de les introduire dans la plante, utilisant le système de mychorhizes pour le transport.
Nous sommes maintenant à peu près certains que la régie de ces deux éléments se fait biologiquement puisque dans tous les cas que nous connaissons, jamais avons-nous noté de déficiences d'azote ou de phosphore. Dans les sols agricoles, ces deux éléments posent des problèmes importants.
Eau
Il nous fallait donc trouver une réponse à la question de savoir pourquoi nous obtenions des augmentations de rendement alors que nous observions une diminution de la demande des plantes en eau.
Nous avions déjà noté au Québec, mais plus particulièrement en Afrique, que nous obtenions des augmentations de rendements allant de 300% à 1000%, avec une réduction de la consommation d'eau de près de la moitié de la consommation normale. En fonction de ce que nous pouvons connaître à partir de la littérature scientifique, l'eau serait gérée un peu comme un nutriment.
La raison de cet énoncé nous vient de notre expérience africaine parce que les hypothèses posées n'étaient pas claires ni convaincantes au départ. En climat tropical, lorsque 100 g d'eau sont apportés au sol, de 70% à 80% sont évaporés directement dans l'atmosphère, de 10% à 20% retenus par la solution du sol et de 10% à 15% utilisé par les plantes elles-mêmes.
Ceci nous indique qu'en condition forestière l'eau du sol est en bonne partie régie par la biomasse microbienne parce que, dans les conditions les plus difficiles, il est extrêmement rare de voir des arbres fanés par manque d'eau.
Nous en tirons donc la conclusion que, dans un sol forestier, la gestion d l'eau est assurée par le fait que cette dernière se trouve dans la biomasse microbienne, à l'abri d'une évaporation illimitée. En effet. la présence de membranes hémiperméables des tissus du mycélium empêche à la fois l'évaporation et la retenue à solution du sol par la génération d'une pression osmotique excessive par sa concentration en sels. Dans ces conditions, de petites quantités d'eau deviennent très efficaces.
Énergie
Ayant trouvé des réponses à peu près satisfaisantes sur l'azote, le phosphore et l'eau, la question énergétique restait entière et particulièrement difficile, puisque les systèmes que je viens de décrire nécessitent des apports énergétiques importants et constants.
En Afrique, particulièrement au Nigéria, les rendements en maïs décroissent régulièrement année après année, malgré des augmentations de fertilisation chimique aussi régulières que les rendements diminuent. Ces techniques permettent à peine aux rendements de se maintenir actuellement, mais à des coûts croissants.
Si l'augmentation des fumures n'a pas les résultats escomptés, nous concluons que ce ne sont pas les nutriments qui manquent, mais plutôt l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'écosystème hypogé, c'est à dire un manque de disponibilité d'énergie endogène, Ici l'énergie doit être liée aux nutriments, ce qui indique que nous devons assimiler le tout apporté au sol comme étant des aliments. Ils sont présents mais non disponibles.
Lorsqu'on se dirige vers le nord, on observe l'inverse alors que la matière végétale formant le «sol» n'est pas transformée à cause du manque d'énergie. Nous en arrivons à la conclusion que la mise en disponibilité des nutriments est inhibée, soit par un manque d'eau ou une trop grande abondance.
Si au nord les tissus végétaux s'accumulent presque à l'infini, sous les tropiques, on note exactement l'inverse. Il devient donc illusoire d'attendre des résultats en utilisant des fertilisants sans un bon équilibre entre l'énergie endogène (contenu dans le sol par les tissus végétaux) et l'énergie exogène provenant du soleil. Nous pensons devoir tenir compte de la dynamique interne de ce processus. Il faut percevoir l'agriculture sous l'angle de la thermodynamique et particulièrement de l'entropie ou de la négantropie pouvant expliquer bien des choses obscures jusqu'ici. Si les sols agricoles doivent disposer de l'énergie pour être fertiles, les sols forestiers en accumulent dans les même circonstances.
L'exemple du «Hubbard Creek»
Je vous rappelle que le groupe de recherche dans le cadre du Programme Biologique International des année '70, dit du «Hubbard Creek» aux USA, a fait de nombreuses recherches et mesures qui montrent que l'énergie du sol en milieu forestier est bien plus importante que celle contenue dans l'écosystème hypogé. Après avoir complètement rasé la forêt d'un bassin-versant, on a noté après deux ans que le contenu en énergie du sol était passé de 15 000/Cal/m2 à moins de 2 000/Cal/m2. Ce n'est qu'après 60 ans, semble-t-il, que l'énergie du sol soit rétablie avec le retour de la forêt climacique d'origine. La relation entre l'énergie disponible dans le sol, la fertilité et le retour à l'équilibre de la végétation semble fortement corrélée à l'énergie disponible.
Les stratégies développées au fil de l'évolution
Lorsque le sol est «pauvre» en énergie il cède la place aux conifères qui sont moins dépendants du sol et pouvant cycler à l'interne les nutriments nécessaires à la croissance avec une contribution minime du sol. Pour leur part, les feuillus climaciques en particulier peuvent produire de 2 à 3 fois plus que les conifères, mais il sont terriblement dépendants du sol pour le cyclage et le stockage des nutriments, où les chaînes trophiques jouent un rôle fondamental.
Il est intéressant de noter que certains auteurs, depuis le début des années '80, montrent que les proportions de lignine gaïacyle (propre aux conifères) par rapport à la lignine syringyle (propre aux feuillus) diminue constamment dans les feuillus arrivés plus tardivement dans l'évolution.
On doit en tirer la conclusion que les résineux auront développé des stratégies fort différentes pour vivre que celles des feuillus. Le sol développé par les résineux aura une évolution basée sur l'exclusion de la concurrence en empêchant la germination et la croissance de presque toutes les autres espèces, mises à part les plus anciennes (Bryophytes, Ptéridophytes, Équisétales, Lycopodiales...).
Il en va autrement des feuillus qui auront une stratégie inverse en acceptant toute la concurrence, en la mettant au «service du sol» et des chaînes trophiques et ainsi stocker nutriments et énergie dont tout l'écosystème dépendra.
Voici en gros ce que nous savons du fonctionnement du sol et des écosystèmes forestiers depuis que nous sommes obligés de réfléchir et d'observer les changements que nous apportons au sol et aux écosystèmes épigés par le bois raméal fragmenté. Il n'y a pas de semaines que nous n'en apprenions davantage; soit par l'observation, la réflexion et la lecture de la littérature scientifique.
Un recours à la méthode expérimentale
Nous sommes forcés d'agir ainsi parce que nous avons eu des résultats importants et pour lesquels nous n'avions pas de réponses. Ces considérations ne semblent pas pertinentes d'un premier abord, mais elles nous semblent aujourd'hui la base fondamentale de compréhension. Ceci nous permet d'utiliser la méthode expérimentale en comparant et mesurant les faits tout en pouvant les répéter et les reconstituer, ce que ne permettent pas les méthodes actuelles basées sur la notion de «matière organique»
Nous pensons avoir en main des arguments puissants qui nous forcent à aller de l'avant. Dans la réalité, ce que je viens de vous décrire nous semble, sans l'ombre d'un doute, la mécanique de contrôle de l'écosystème hypogé qui règle le développement et la vie de l'écosystème épigé, la végétation. C'est donc la lignine et son évolution qui avec les chaînes trophiques ui en sont responsables.
Aussi longtemps que l'agriculture n'a donné que de faibles rendements, les problèmes n'étaient pas importants concernant le sol et la fertilité. Maintenant que nous avons de beaucoup augmenté les rendements, ces problèmes liés au sol deviennent très importants. Dans ces conditions, les sols se dégradent de plus en plus vite.
·27 Dr Y. Shabliy Je comprends bien ce que vous dites, mais je désirerais poser un certain nombre de questions. Pour ce qui est des augmentations de rendement des cultures, elles apparaissent après avoir introduit les BRF dans le sol, mais en combien de temps ces BRF sont intégrés?
·28 Gilles Lemieux Cette période varie selon les conditions climatiques; ainsi au Québec une période n'excédant pas 90 jours semble la bonne moyenne. Par contre, en République Dominicaine, cette période est aussi courte que 21 jours.
Les BRF transformés en biomasse microbienne
Ces BRF sont transformés en biomasse microbienne, sans aucune perte. Lorsque ce processus débute, on observe un déficit azoté pour une courte période sans endommager la végétation, mais en la retardant pour une courte période de temps. Il est remarquable de constater que ce phénomène n'apparaît que lorsqu'on applique ce traitement pour la première fois. Il ne se reproduira plus par la suite lorsqu'on appliquera des quantités supplémentaires les années suivantes.
Nous sommes d'avis que ceci est dû encore une fois à la constitution des systèmes enzymatiques qui nécessitent de grandes quantités d'azote pour leur élaboration et lorsque cette dernière est présente en quantité suffisante et que les systèmes enzymatiques sont déjà synthétisés, il n'y a plus résorption de l'azote présent. Au Canada, nous avons utilisé deux méthodes pour obvier à cet inconvénient.
Comment obvier au déficit azoté de départ.
La première méthode consiste à ajouter 1 kg d'azote sous une forme chimique, comme le nitrate d'ammonium, par tonne de BRF. La seconde, qui me semble largement préférable est celle de l'utilisation de lisiers de porcs ou de poules à raison de 50 tonnes/ha. Notre industrie porcine est très importante et nous produisons beaucoup de ces lisiers pour lesquels nous n'avons pas de débouchés. Je ne sais pas si cela est un problème ici en Ukraine, mais si c'est le cas, il y a ici une solution pratique et économique.
Ce phénomène de résorption de l'azote ne peut se produire si on applique ces BRF à raison de 2 cm d'épaisseur ou 200m3/ha, tard à l'automne ou au début de l'hiver. La période nécessaire à la constitution de ces systèmes enzymatiques se fera en l'absence de plantes en culture et, de ce fait ne causant aucun retard, la saison morte étant utilisée pour ce faire. Nous pensons que c'est la façon la plus simple et la plus économique de procéder, mais elle implique la disponibilité des BRF en temps voulu.
·29 Dr Y. Shabliy Le problème est à l'inverse en ce qui regarde l'azote, nous manquons terriblement de fumiers et de fertilisants organiques.
·30 Gilles Lemieux Par la suite, il faudra procéder à une autre opération en mélangent les BRF avec les 5 à 10 premiers centimètres du sol pour assurer le contact et favoriser la colonisation des BRF par les Basidiomycètes présents dans le sol.
Les besoins éventuels d'un inoculum.
Je vous ai déjà souligné plutôt que lorsque nous avions des sols ayant été soumis à de fortes fumures chimiques, le processus de transformation des BRF ne s'enclenchait pas correctement. Dans ces conditions, nous pouvons obvier à la situation en ajoutant une petite quantité de sol forestier à raison de 10 grammes au mètre carré, ce qui est un véritable inoculum.
Les essences pour la production de BRF.
Il nous faut prendre en considération les essences à utiliser parce que toutes ne sont pas égales, certaines bien supérieures aux autres dans leurs effets sur les processus pédogénétiques.
À titre d'exemple, nous avons trouvé que le genre Alnus de la famille des Bétulacées donnait beaucoup de nutriments, mais ne contribuait pas à une bonne pédogénèse. Ils ont un haut taux de protéines, mais également un fort taux de polyphénols.
À l'inverse, l'érable à sucre (Acer saccharum) qui est une essence climacique au même titre que le chêne en Europe, donnait de bien meilleurs résultats en terme pédogénétique et de stimulation des chaînes trophiques. Nous avons mesuré le nombre d'espèces et d'individus de la micro et mésofaune dans ces sols ainsi traités, et en avons tiré la conclusion que ces essences étaient les meilleures pour le retour à la vie du sol.
Nous nous sommes intéressés à diverses types de cultures qui bénéficient toujours des mêmes mécanismes de base à partir de la dépolymérisation de la lignine et de la structuration de la vie du sol.
Le rôle des lombrics
Dans un bon peuplement d'érable à sucre (Acer saccharum), on a naturellement deux tonnes de vers de terre (Lumbricus terrestris) à l'hectare. Ceci représente le travail de deux chevaux labourant sans ne rien endommager, à l'année longue, à condition de les nourrir. Ainsi la structure du sol est souple à cause du travail incessant des vers de terre.
Le travail du sol
Naturellement la présence des vers de terre change complètement à la fois la structure du sol mais également la mise en disponibilité des nutriments. Cette activité biologique des vers de terre liée à l'absence de labour «no tilling» et l'utilisation de hersage remplacent avantageusement plusieurs pratiques actuelles fort onéreuses et dommageables pour l'écosystème hypogé. L'apport de BRF dans ces conditions apporte la nourriture et permet une véritable économie de l'eau en réduisant les pertes inutiles.
Un autre aspect intéressant réside dans le fait que ces traitements persistent jusqu'à cinq ans. Cependant, des cultures à hauts rendements, nous suggérons qu'un petite quantité de BRF soit ajoutée tous les deux années, variant de 25 à 50m3/ha.
·31 Dr Y. Shabliy Vous avez bien dit 200m3/ha? Combien d'arbre faut-il abattre pour obtenir un tel volume et quels sont les coûts qu'ils engendrent? Ceci sera très onéreux en terme de fertilisants.
·32 Gilles Lemieux Le tout dépend largement de la disponibilité. du matériel ligneux. Cela dépend également du type de culture que vous envisagez. Il peut être trop coûteux pour la culture du blé, à titre d'exemple, mais très rentable pour les culture vivrières. Il ne faut pas oublier que les effets se font sentir sur une période de cinq années.
·33 Dr Y. Shabliy Je comprends votre argument, mais il faut quand même 200m3 de bois. Nous récoltons les arbres dès qu'ils atteignent la maturité tant pour les conifères que les feuillus, ce qui implique une période atteignant presque 100 ans.
Il nous faudrait calculer la somme du bois qu'il serait nécessaire d'introduire dans le sol, il me semble que ce serait à un coût incalculable. Même si nous pensions utiliser ce qui est de mauvaise qualité.
Si nous pensions utiliser les branches mortes, celles-ci tombent au sol et sont minéralisées. Doit-on utiliser les branches mortes ou celles qui sont de bonne qualité et vivantes?
·34 Gilles Lemieux Ces branches doivent être vivantes, non pas mortes sans quoi le processus ne peut avoir lieu.
Il y a plusieurs sources de ce matériel comme celle des villes qui doivent constamment élaguer, entretenir les plantations et les arbres ornementaux disposent de petites quantités de ces BRF allant souvent jusqu'à des dizaines de milliers de mètres cubes annuellement et pour lesquels elles doivent payer pour s'en défaire.
Une impossibilité de faire contribuer d'autres services
·35 Dr Y. Shabliy Dans cet optique, nous avons des services spéciaux qui s'occupent de ces problèmes, effectuant la tailles des arbres urbains tous les ans, mais ces villes ne sont pas forcées de les utiliser. Dans la majorité des cas, il n'y a pas nécessité de faire de tels élagages. Comme on ne connaît pas cette technologie et qu'il n'y a pas de mécanismes de financement, nous devons rejeté cette possibilité.
Il me semble que le problème passerait par la culture des arbres les plus productifs mais qui auraient des effets sur l'environnement dont il faudrait tenir compte. Nous ne parlons pas ici d'une seule espèce mais plutôt de la culture de nouvelles forêts de conifères ou de feuillus
Actuellement, la tendance est à la création de forêts mixtes où l'on pourrait trouver à la fois des conifères et des chênes.
·36 Gilles Lemieux Vous savez certainement que pour produire des chênes de qualité ont doit procéder à la taille régulièrement, autrement les résultats sont catastrophiques du point de vue rendement et qualité des bois. Ceci devrait être une source de BRF très importante dans la mesure où vous avez des programme de reboisement.
·37 Dr Y. Shabliy Non, nous ne taillons pas les plantations. Nous abattons les arbres dont les branches sont laissées sur le sol puis nous replantons. Les branches sont laissées sur place parce qu'il n'y a pas de demande pour un tel matériel. La récupération d'un tel matériel sera très certainement une opération fort coûteuse.
J'apprécie beaucoup qu'il y ait une approche scientifique à l'utilisation de ces matériaux, mais il y a d'autres problèmes plus importants d'origine écologique pour lesquels il nous faut trouver une solution.
Ceci devrait être en relation avec un manque de matière organique ou de fertilisants où cette technique apporterait la réponse. Toutefois, ceci devrait se faire dans le contexte d'une matière que nous devons absolument recycler et pour laquelle nous ne savons que faire. À partir de ce point de vue nous devons attendre que l'occasion se présente.
Nous devons prouver la nécessité d'introduire ces nouvelles méthodes; une condition incontournable. pour des raisons à la fois économiques ou écologiques, quelles qu'elles soient.
La méthode BRF, la seule pouvant rééquilibrer les sol.
·38 Gilles Lemieux À ce jour, ceci représente la seule méthode scientifique proposant des techniques réalisables. Elles ont à la fois des échéances de rendement qui s'accompagnent également d'une possibilité de rétablissement d'équilibres productifs contrôlables. Actuellement la technique et la science proposent des déséquilibres de plus en plus difficiles à contrôler.
Dans les Antilles, nous faisons la promotion de plantations d'arbres spécifiquement destinés à l'aggradation des sols. C'est une proposition que nous ferons au Canada également afin de lier ensemble la production de BRF et l'agriculture intensive.
·39 Dr Y. Shabliy Vous devez être conscient que tout est connu sur les tchernozems et les sols en général, mais nous observons aujourd'hui une dégradation des sols et une diminution notable des taux d'humus et de leur influence sur le rendement des cultures. Il est bien entendu que tout ce qui touche la correction de telles tendances est tout à fait pertinent.
Toutefois, nous devons tenir compte de ce problème dans un contexte de réhabilitation de la forêt. Actuellement, seul 14% du territoire ukrainien est couvert de forêts alors que nous cherchons à atteindre un minimum de 25%, tandis que les environnementalistes croient que ce devrait être le double. À ce jour, l'Ukraine est incapable de satisfaire ses besoins en bois et particulièrement en bois d'oeuvre.
Nous désirons donc avoir plus de forêts pour apporter une solution à nos problèmes environnementaux et nous nous opposerons à toute velléité de destruction de nos forêts.
Comme vous le savez sans doute, il y a une dégradation des forêts de conifères dans toute l'Europe de l'Ouest et de l'Est à cause de la pollution engendrée par les retombées atmosphériques polluantes de l'industrie chimique.
·40 Gilles Lemieux · Dans ce contexte-ci, je voudrais m'adresser tout particulièrement à la «matière organique». Nous avons fait une bonne analyse de cette question et nous en sommes venu à la conclusion que cette question était encore des plus ténébreuses et que les distinctions entre «matière organique», «humus», «humine» «humate» étaient pour le moins contradictoires et le plus souvent opposées. Dans les conditions actuelles de l'agriculture, il nous faut au moins 10 ans pour augmenter le taux de «matière organique» de 1%.
·41 Dr Y. Shabliy Vous avez raison et ceci est bien connu.
·42 Gilles Lemieux Avec la méthode des BRF, nous permettons au sol d'augmenter son taux de «matière organique» de 1% par an, soit dix fois plus rapidement.
·43 Dr Y. Shabliy Le 1% d'augmentation auquel vous vous référez est en fonction de quoi, Quelles sont les bases de référence?
·44 Gilles Lemieux Sur 100 grammes de sol il y a au départ 3 grammes d'humus. Après le traitement, sur 100 grammes de sol il y en a maintenant 4 grammes. Ceci représente une augmentation 10 fois plus rapide ou de 33% en une année. Cette performance ne peut en aucun cas être atteinte à l'aide de fumier, de compost ou de ce que les agronomes appellent l'«engrais vert».
·45 Dr Y. Shabliy J'apprécie beaucoup que ces techniques puissent être évaluées par rapport à l'argent. Ceci représente une façon de faire fondamentale qui peut se répercuter sur des centaines d'années.
·46 Gilles Lemieux Nous estimons actuellement que le coût de fabrication et d'application au sol est de l'ordre de 700.00$ US à l'hectare. C'est un ordre de grandeur mais qui peut varier selon les disponibilités du matériel de base, les rameaux. C'est, à peu de choses près, le coût d'une fertilisation chimique sur une base annuelle. Il faut se rappeler que les effets se font sentir sur une période de 5 ans.
·47 Dr Y. Shabliy Il peut y avoir des incohérences avec le prix des engrais chimiques ici, mais la somme de 700,00$ US me semble une somme très importante.
·48 Gilles Lemieux Les coûts peuvent également varier beaucoup selon la valeur et les coûts de la main-d'oeuvre. Ceci doit être intégré aux autres activités économiques, faute de quoi les coûts peuvent devenir prohibitifs.
Il est maintenant possible de penser l'aménagement du territoire en terme de plantations d'arbres plutôt que d'installation d'usine de production d'engrais chimiques.
·49 Dr Y. Shabliy Vous devriez discuter ceci avec d'autres personnes, mais je crains qu'il soit très difficile de les persuader de la faisabilité d'une telle approche, tenant compte de notre situation économique.
Le temps me semble venu de regarder de près votre proposition et de discuter des dimensions nécessaires pour établir ce terrain expérimental, puis discuter du budget. Je me rappelle que nous devrions avoir l'équipement nécessaire pour la fragmentation. Nous avons déjà des machines pour faire de la «mouka» pour les animaux. Je ne crois donc pas que la fragmentation soit un problème.
·50 Gilles Lemieux Nous connaissons ce procédé par la littérature d'origine soviétique qui est utilisé comme supplément vitaminé, et effectivement elle requièrent des machines à fragmenter.
·51 Dr Y. Shabliy Revenons au centre de la question.
·52 Gilles Lemieux Dans un endroit où vous êtes le plus habilité à choisir, je propose que l'on choisisse un hectare divisé en petites parcelles.
·53 Dr Y. Shabliy Il va de soi que nous avons de nombreux sites qui peuvent être disponibles pour une telle fin. Vous dites qu'il y a une relation entre la présence de vers de terre et ces petits rameaux? Il y a-t-il une relation avec la composition de ces rameaux en azote, phosphore et potassium?
Actuellement, nous devons apporter ces éléments lorsque nous devons préparer les sols de champs pour la plantation d'arbres. Plus de 10 ans sont nécessaires et pour que ceci fonctionne et il faut prélever des couches de sols forestiers que l'on mélange au sol en place avant de planter les conifères.
·54 Gilles Lemieux Ceci me semble un très bonne technique mais très onéreuse.
·55 Dr Y. Shabliy Ce que vous proposez est exactement l'inverse de ce que nous faisons. Vous proposez de modifier le milieu dans une optique forestière pour cultiver des tomates ou du blé!
·56 Gilles Lemieux Ceci est tout à fait logique. Tous les mécanismes de pédogénèse, qu'ils s'agisse d'ici ou du Canada, ont pris naissance dans la forêt, bien avant de servir à l'agriculture. Ces mécanismes se sont développés et raffinés sous l'influence de la forêt durant des dizaines, sinon des centaines de millions d'années.
Pour mieux comprendre les mécanismes en cause, il faut se rappeler que l'énergie fixé par les arbres est dirigée dans une proportion variant de 60% à 80% vers le sol, ne laissant que 20% pour la production de bois et d'autres tissus.
En ce qui regarde les Monocotylédones, les proportions sont inversées et seules de 30% à 40% de l'énergie est dirigée vers le sol et de 60% à 70% pour la fabrication des tissus des plantes.
Dans le cas des systèmes forestiers, il y a toujours un intrant considérable d'énergie au sol. De plus, la structuration du sol est possible dans un large mesure à cause de la métabolisation des petites racines et de la dépolymérisation de la jeune lignine ou lignine native qu'elles contiennent. Ces petites racines représentent une masse variant de 2 à 6 tonnes annuellement.
Ceci nous semble l'un des mécanismes les plus importants dans la vie de l'écosystème forestier. C'est ainsi que nous pouvons contribuer au maintien de la fertilité et de la structure des sols agricoles en fournissant ces éléments si fondamentaux que sont la lignine et l'énergie.
·57 Dr Y. Shabliy Ceci sont des principes scientifiques. Ce que vous proposez ici est que cette méthode d'aggradation substantielle des sols qui serait unique et aurait des effets immédiats. La seule difficulté serait donc son coût. Comment puis-je faire pour faire la promotion d'une telle approche fondamentale.
Ce que je comprends maintenant, c'est que je me dois de persuader les propriétaires de la terre sur laquelle nous devrons faire des expériences. Je dois avouer que voilà une tâche très difficile. Il nous faut donc trouver des arguments pour convaincre ces gens de participent à cette aventure. Regardons maintenant où une telle expérience peut s'installer.
·58 Gilles Lemieux L'hectare en question devra être subdivisé en parcelles. Il peut donc être divisé, ce qui indique que toutes les parcelles peuvent ne pas être au même endroit.
·59 Dr Y. Shabliy Comme nous utiliserons plusieurs essences, il me semble qu'il serait plus judicieux d'utiliser un seul site. Il nous sera ainsi plus facile de faire le contrôle, les observations et les analyses. Ainsi, les caractéristiques du sol seront-elles homogènes ainsi que toutes les autres variables environnementales.
·60 Gilles Lemieux Comme je l'ai dit plus tôt, je voudrais que mes propositions soient les plus réalistes et les plus pratiques possibles. Il y a donc plusieurs façon d'établir ces parcelles. La première serait de faire des parcelles de plusieurs essences ou encore un mélange de plusieurs essences répété, plusieurs fois. Cette deuxième solution n'aurait pour raison d'être que la disponibilité d'un tel matériel en l'absence d'autres possibilités.
Il me semble important de faire la démonstration de cette méthode afin que les gens puissent comprendre que tout peut se faire avec des moyens très simples et accessibles à la plupart.
·61 Dr Y. Shabliy Il y a des essences qui sont différentes en ce qui regarde leur contenu en azote, phosphore et potassium. D'autre part il y aura des différences en ce qui regarde la vitesse de décomposition par les microorganismes. Sera-t-il préférable d'utiliser des essences qui se décomposent rapidement ou celles qui sont riches en éléments fertilisants?
·62 Gilles Lemieux Une essence comme le tilleul (Tilia sp.) à titre d'exemple. Les peupliers (Populus sp.) en général ont des rameaux riches en calcium, tout comme l'écorce.
·63 Dr Y. Shabliy Nous avons beaucoup de données sur les contenus en nutriments des arbres et il nous sera possible de les comparer en relation avec le sol.
·64 Gilles Lemieux Permettez-moi ici de faire une remarque très importante. Nos travaux n'ont jamais porté sur la statique mais plutôt sur la dynamique de la pédogénèse. Ainsi, une petite quantité d'un nutriment quelconque peut ainsi se trouver en position de produire beaucoup plus à condition que nous arrivons à contrôler les polyphénols du milieu. Ceci est loin d'être évident et facile à faire à première vue.
·65 Dr Y. Shabliy Il est évident que nous ne pouvons utiliser qu'une seule avenue. Nous devons donc procéder par étapes à partir de ce que nous savons.
·66 Gilles Lemieux Il nous faudra éviter de mettre trop de poids sur les nutriments. Nous nous attachons à des mécanismes qui les régissent qui sont d'un ordre différent de ce que nous estimons généralement. Nous avons eu de grandes surprises au fils des ans. Des essences que nous pensions excellentes se sont avérées médiocres alors que d'autres, dans lesquelles nous n'avions que peu de confiance, se sont montrées excellentes.
·67 Dr Y. Shabliy Jusqu'ici, nous avons une excellente fertilité de certains sols, mais pour les autres, nous ne sommes intéressés que par la qualité et le volume de récoltes que nous en tirons.
·68 Gilles Lemieux Il est évident que ce que nous proposons n'a pas d'autres buts que la qualité et les volumes de récoltes possibles pour une plante donnée. Lorsque vous avez obtenu ces caractéristiques, vous devez vous pencher sur les raisons qui ont suscité ces résultats positifs.
·69 Dr Y. Shabliy Ceci est la logique même.
·70 Gilles Lemieux Après avoir appliqué ces BRF, nous obtenons des tiges plus grosses, plus élevées, donnant plus de fruits etc... Il nous faut donc en connaître la cause. À titre d'exemple, nous obtenons des fruits d'aubergines qui sont trop gros pour le marché et ils trouvent plus difficilement acquéreurs.
Les choses parlent donc par elles-mêmes et après avoir vu ceci, il vous faut donc en trouver les raisons et la dynamique responsable.
·71 Dr Y. Shabliy De quels plantes pourrions nous parler pour l'Ukraine? Il serait donc préférable de parler des parties méridionales de ce pays pour de tels essais.
·72 Gilles Lemieux Pourquoi ne pas penser à la pomme de terre comme plante test? Les essais nous ont montré que cette plante donnait des augmentations de 30% non pas en volume de tubercules, mais plutôt en matière sèche. Les tubercules sont ainsi d'une excellente qualité industrielle pour la transformation. Nous avons également noté une réduction considérable des sclérotes de Sclerodermia sclerotinum à la surface des tubercules à cause de la prolifération d'acariens qui s'en nourrissent.
·73 Dr Y. Shabliy Les BRF ont-ils une influence sur les invasions de doryphores?
·74 Gilles Lemieux Malheureusement le doryphore transcende l'effet des BRF. Toutefois, nous avons pu obtenir de résultats impressionnant en utilisant des rameaux fragmentés de thuya (Thuja occidentalis) épandus en surface sur les billons, empêchant l'atteinte de plantes par les adultes qui viennent y pondre leurs oeufs.
Dans ce domaine, nous avons obtenus des résultats plus spectaculaires en Afrique avec l'élimination totale des nématodes du système racinaire des plantes que nous cultivions. Il est estimé que les nématodes au Sénégal consomment la moitié des récoltes de toutes plantes cultivées. C'est une première explication aux augmentations de rendement.
Ces observations ont été faites après trois mois suivant l'application des BRF et quatre années plus tard, ils ne sont pas revenus. Les BRF ont été ceux de Casuarina equisetifolia, un arbre d'origine australienne.
Ceci nous indique que nous changeons le sol d'une manière fondamentale. Ces nématodes ne peuvent vivre dans des sols «forestiers». Ce fut toute une surprise pour nous. Nous n'avons rien fait et n'avons rien détruit, mais le nouvel équilibre ne permettait pas au parasite de vivre dans de telles conditions.
En changeant l'environnent du milieu tellurique, beaucoup d'autres facteurs changent également. Il en fut de même dans le contrôle des pucerons en bonne partie à cause de la diminution du contenu des sols et des plantes en acides aminés libres.
Voilà le type de constatations que les techniciens qui suivront les essais seront amenés à faire. Il leur faudra compter les plantes, les mesurer, identifier les parasites ou noter leur absence, l'agressivité de mauvaises herbes et les variations des espèces composant la flore adventice, etc.
Au niveau du sol, les autres paramètres seront, entre autres, le contenu en matière organique, le ratio C/N, le pH, la salinité de la solution du sol; ce sont sans doute des paramètres qui vous sont familiers.
Dans tous les essais faits au Canada, nous avons eu des augmentations de pH allant de 0,5 à 1,2. En Afrique nous avons observé l'inverse passant de 8,5 à 7,2. Ceci nous indique que le processus pédogénétique s'équilibre avec une tendance vers la neutralité.
Un autre facteur qui doit être considéré, celui de l'augmentation des agrégats du sol stables à l'eau. Je vous rappelle que ces agrégats sont le résultat de la production de polysaccharides extracellulaires (PEC) par la flore fongique et permettent d'associer des fractions minérales et organiques ensembles.
·75 Dr Y. Shabliy Pour achever ceci, il nous faut du temps et de la main-d'oeuvre.
·76 Gilles Lemieux C'est pour cette raison que je suis ici aujourd'hui et il nous sera possible de vous apporter des appuis financiers pour pouvoir réaliser une série d'essais. Il nous faudra donc aménager des façons de procéder pour que vous puissiez être aidé concrètement dans ces essais.
La récolte du matériel raméal, sa fragmentation, son transport, l'établissement des parcelles ainsi que les mesures et analyses sont sans doute les gestes les plus onéreux qu'il faudra poser. Il est des plus importants que les essais arrivent à terme, parce qu'en certains endroits l'enthousiasme est considérable au départ, mais au moment de récolter les fruits d'un tel travail, il est bien moindre.
·77 Dr Y. Shabliy Je m'interroge maintenant pour savoir quelles sont les personnes qu'il faut amener à s'intéresser à ce domaine et ces essais. Je connais des professeurs de l'Université qui sont compétents dans la microbiologie du sol, de l'écologie comme le président de notre Académie des Sciences Agricoles. Il sont impliqués dans des problèmes écologiques du même ordre que nous discutons ici.
Je me propose donc d'amener, d'une part les gens intéressés aux sols ainsi que ceux intéressé dans la recherche. Tous ces travaux de recherche peuvent être faits sur les propriétés de l'Université d'Ukraine.
·78 Gilles Lemieux Nous serions très sensibles au fait que les paysans soient impliqués dès le départ de ces expériences.
·79 Dr Y. Shabliy Dans ce cas, il nous faudra trouver quelqu'un qui peut nous donner ou prêter l'hectare de terre nécessaire pour que les paysans soient impliqués immédiatement.
Il nous faudra discuter des questions financières parce que c'est la première question que les scientifiques nous poseront. La qualité des scientifiques n'est pas à mettre en doute, mais pour travailler, il leur faut gagner leur vie et pour cela il faut de l'argent. Ils ne sont pas payés pour la recherche scientifique. Il nous faut donc impliquer ceux qui sont capables de s'intéresser à la question dans les termes de référence que nous discutons ici.
·80 Gilles Lemieux Dans un premier temps, il ne faudra pas consacrer trop d'argent dans des analyses de laboratoire très poussées. Il faudra rapidement faire la liste des essences qui peuvent être utilisées.
·81 Dr Y. Shabliy La récolte sera donc pour l'an prochain! Que devons nous faire maintenant pour accélérer le processus?
·82 Gilles Lemieux Le premier pas est d'identifier les essences qui peuvent être réellement disponibles et utilisables.
·83 Dr Y. Shabliy Il nous faudra donc trouver les 200m3 de BRF nécessaires pour cet hectare.
·84 Gilles Lemieux C'est n'est pas tout à fait juste, puisque les parcelles ne seront pas en continu sur le bloc expérimental d'un hectare. Le choix des essences qui seront utilisées peut également faciliter l'approvisionnement parce que les sources devront être diversifiées. Les mètres cubes doivent être évalués, non pas en bois solide, mais plutôt en BRF d'un mètre d'épaisseur. C'est donc une mesure de volume relative à l'épaisseur des BRF sur 1 mètre d'épaisseur. Si on devait mettre plus d'un mètre d'épaisseur, la masse par rapport au volume serait bien différente ce qui apporterait une variation considérable par rapport aux 2 centimètres que nous devons appliquer. Dans ces conditions, le mètre cube de bois vert pèsera environ 600 kg.
L'opération suivant la fragmentation est d'avoir un bloc d'un hectare qui sera labouré peu profondément sur lequel nous installerons des parcelles de 15m2 par groupe de 4, dont trois recevront les BRF, la quatrième sera la parcelle témoin de chaque essence testée. Les parcelles seront séparées par des allées de 2 mètres de largeur.
·85 Dr Y. Shabliy Quel serait le nombre total de parcelles et devraient-elles couvrir l'hectare au complet?
·86 Gilles Lemieux Le tout dépendra du nombre d'essences que nous choisirons. Chaque groupe de 4 parcelles sera pour une essence en particulier, le nombre de groupes de 4 parcelles sera donc déterminé par le nombre d'essences retenues pour ces essais.
Si des conifères doivent être introduits dans les mélanges, la proportion ne devra pas excéder 20% du volume. Ce pourraient être des pins, épicéas ou sapins selon les disponibilités. Il est probable que la question sera posée à savoir comment peut on utiliser ces rameaux de conifères.
·87 Dr Y. Shabliy Ceci n'est pas en question parce que nous allons utiliser des essences particulières.
·88 Gilles Lemieux Il est vrai que ceci formera le gros de l'expérimentation, mais dans la réalité l'approvisionnement qui sera le plus vraisemblable d'obtenir sera composé de différentes essences. Il sera alors nécessaire de s'assurer que la masse totale ne contiendra pas plus de 20% de conifères pour les besoins agricoles. Il pourrait en être autrement pour ce qui est des expérimentations forestières.
Il faut se rendre compte que nous allons proposer un processus que personne ne connait et toutes sortes de questions seront posées auxquelles il faudra bien répondre en connaissance de cause. La majorité de ces questions porteront sur la différence entre les bois de troncs et de rameaux.
Un autre point important sur lequel j'insisterai est la technique d'établissement des parcelles. À l'installation, les techniciens ont la fâcheuse tendance à laisser des quantités de BRF bien supérieures à celles nécessaires pour des raisons esthétiques et de moindre effort. Ceci aura tendance à fausser les essais sous divers aspects. L'opération suivante consiste à mélanger ces BRF avec les 5 a 10 premiers centimètres du sol.
Les mesures ne seront effectuées que sur une bande d'un mètre de largeur par quatre de longueur s'assurant d'éviter les effets de bordure ou zones de discontinuité.
·89 Dr Y. Shabliy Sera-t-il nécessaire de faire ces parcelles à la main?
·90 Gilles Lemieux Ce serait sans doute la meilleure façon de procéder. Nous avons procédé à une échelle réduite à la main afin de bien comprendre ce qui arrive dans le but de voir les résultats puis de le mesurer. Si les parcelles sont trop grandes, il sera bien plus difficile de comparer visuellement et de s'astreindre à des comptages et mesures.
Lorsque la plante choisie sera plantée, quelle qu'elle soit, il faudra procéder à des mesures hebdomadaires, des effets suscités sur la croissance, les insectes, les maladies, etc. Les périodes de maturation sont importantes et doivent être notées, le diamètre des tiges,
Dans le cas des pommes de terre, il faudra procéder à la mesure des contenus en matière sèche des tubercules. Les racines doivent être pesées séparément des tiges et des feuilles, pour être capable d'avoir une idée de la répartition des nutriments et des contenus en matière sèche.
Ces expériences sont plutôt simples et sont susceptibles de vous convaincre de l'effet des BRF et de leur importance économique. Il vous est donc possible de mesurer ce que les BRF produisent et par la suite procéder à une échelle industrielle. Il faudra penser à introduire ces notions dans l'utilisation du territoire où la production de BRF sera partie intégrante de la productivité durable que tous essaient de promouvoir sans trop y rien comprendre.
Dans ce cas, nous sommes prêt à vous donner tout ce que nous savons sur la question parce que nous avons développé dans d'autres pays une expérience sur plusieurs années. Nous vous aiderons financièrement et en échange, vous nous donnerez votre expérience, qui s'accumulera ainsi et s'enrichira au bénéfice des deux partenaires.
Il n'y a pas de frais professionnels de ma part et je n'en retirerai aucun bénéfice personnel, mon salaire étant assuré par l'Université dont je suis membre du corps professoral. Ceci pourrait être un excellent échange, ne croyez-vous pas? Quand commençons-nous?
·91 Dr Y. Shabliy Nous devons présenter ce projet d'ici une semaine, n'est-ce pas?
·92 Gilles Lemieux Je voudrais bien voir le projet se réaliser dès ce printemps ou tout au moins en partie. Toutefois, si la chose vous paraît impossible, il faudra remettre le tout à l'automne.
·93 Dr Y. Shabliy Il sera difficile de contacter toutes les personnes qui devront s'impliquer d'ici une semaine, en particulier les forestiers établir les coûts de récolte et de fragmentation.
En ce qui regarde les mesures à faire, doit-on les faire durant la seule saison de croissance ou les faire de façon permanente? Ce que nous devons obtenir de votre part maintenant est la méthodologie d'application.
J'ai maintenant une bonne idée de ce que dois faire depuis la fragmentation jusqu'à la plantation des pommes de terre.
·94 Gilles Lemieux Il me faudra plusieurs heures pour rédiger la méthodologie en fonction de ce que nous venons de discuter pour en faire une proposition ferme et acceptable par les deux parties.
·95 Dr Y. Shabliy Il sera difficile de présenter le tout cette semaine parce que je dois rencontrer mes collègues pour savoir qui fera tel ou tel travail, en particulier ceux de l'Université, mais je ferai mon possible pour savoir ce qui sera possible de faire dans l'immédiat. Ce sujet serait sans doute intéressant pour une thèse de doctorat ou un travail de post-doctorat.
·96 Gilles Lemieux Vous vous rendrez compte rapidement qu'il y a beaucoup à apprendre et à découvrir dans le monde que nous vous suggérons. Prochainement, je serai chez le Professeur Scalbert, un des grands spécialistes des polyphénols où nous connaissons des centaines de milliers de ces composés; tous les jours, nous en identifions de nouveaux. Je pense maintenant que ces polyphénols sont la clé de voûte de toute la pédogénèse. Ils contrôlent à la fois la germination des plantes, la mise en disponibilité des nutriments, la structuration du sol, etc.
·97 Dr Y. Shabliy Je voudrais m'assurer que tous ceux qui travailleront à ce projet possèdent toute l'information de base dont ils auront besoin en plus de ce qui regarde la base de celui-ci. Ils devront avoir les connaissances nécessaires aux termes de référence de base.
·98 Gilles Lemieux Si vous croyez opportun de ma part de rencontrer les scientifiques qui s'impliqueront dans ce projet, je suis tout disposé à le faire durant mon séjour.
·99 Dr Y. Shabliy Nous devrions nous rencontrer à nouveau dans trois jours. Ceci me permettra de faire le tour de mes collègues et de voir quelles sont leurs disponibilités.
Réunion finale au bureau du CRDI
27 mai 1996 de 9 heures à 10 heures.
Étaient présents en plus de MM. Lemieux et Shabliy, et un représentant du Ministère Ukrainien de la Protection de l'Environnement et de la Sécurité Nucléaire.
·100 Gilles Lemieux Le document de proposition «RCW EXPERIMENT IN UKRAINE» que vous avez en main porte sur deux années, parce que les résultats n'apparaissent vraiment que la seconde année après que les changements biologiques fondamentaux soient complétés.
Comme vous pouvez le constater dans la proposition, le nombre de mètres carrés nécessaires est bien moindre qu'un hectare.
·101 Dr Y. Shabliy Est-il exact que les parcelles devront être maintenues comme telles durant 2 ans et que le site ne pourra servir à d'autres fins?
·102 Gilles Lemieux C'est exact! Toutefois, vous remarquerez que le projet comporte une nombre de parcelles qui nécessitera moins d'un hectare.
·103 Dr Y. Shabliy Ceci nécessitera donc 2m3 de BRF pour chaque essence couvrant les trois parcelles à l'exception de la parcelle témoin.
·104 Gilles Lemieux Ceci est une proposition et je voudrais être assuré qu'elle est perçue comme telle. Je suis prêt à répondre à toute vos questions pour arriver à une acceptation mutuelle.
Je voudrais que vous compreniez clairement que je suis ici pour vous aider à expérimenter un processus qui ne l'a pas été plus tôt, sauf au Canada. Je ne voudrais pas vous lier les mains avec un tel projet.
Je comprends que vous avez saisi mes propos et que vous êtes en mesure de mettre ces essais de l'avant sans aucun doute et d'atteindre les buts fixés.
Si vous utilisez la plante dont il a été question au début de ces entretiens (la pomme de terre), j'en suis mais si vous utilisez une autre plante, ce sera votre décision et je l'appuierai.
Ma présence ici est de vous apporter les données et vous faire connaître les mécanismes et, en deuxième lieu, de vous convaincre d'aller de l'avant concrètement avec des expériences de terrain et de laboratoire qui seront supportées par le CRDI.
La seule contrainte sera sans doute le budget qui devra en partie être canadien et ukrainien en fonction des accords qui existent entre les deux pays à cet effet.
En réalité, le nombre de mètres carrés n'est pas une embûche insurmontable, le but fondamental sera avant tout de vous permettre d'acquérir cette nouvelle technologie, à la fois simple et fort complexe comme outil de développement.
Je vous ai dit ce que nous pouvons et il faut voir ce que vous pouvez. Je crois que nous atteignons ici une véritable liberté scientifique. Voyons ce que nous pouvons en faire!
·105 Dr Y. Shabliy Je ne comprends pas très bien ce que nous sommes tenus de faire; s'agit-il d'un projet conjoint que nous allons exécuter ensemble? Cette question s'adresse au représentant du Ministère pour que s'établissent des relations appropriées autour de ce projet.
·106 Gilles Lemieux Non c'est un projet qui sera entièrement vôtre et auquel nous allons contribuer financièrement, tout en vous accompagnant tout au long sur les techniques et en discutant des résultats pour que vous soyez bien au fait des principes et de la technique.
·107 Représentant du Ministère ukrainien Le ministère se porte partie prenante des projets du CRDI et c'est la raison pour laquelle il nous faut savoir de quoi il en retourne tant du point de vue logistique que théorique. Tous les projets doivent être soumis au ministère de l'Environnement.
Après la formulation du projet, il doit être soumis au ministère de l'Environnement qui doit être entériné par un comité qui se réunit le dernier vendredi de chaque mois.
Il y a beaucoup d'écritures à faire pour que le projet soit présenté avec les bons formulaires, contenant un résumé. Le Dr Shabliy devra entrer en relation avec la personne responsable et faire la preuve de la faisabilité et de l'importance de ce projet.
Il faudra que le comité reçoive un document sur le projet, bref et facile de compréhension.
·108 Gilles Lemieux Le projet que je vous soumets ce matin me semble clair et fait la preuve de ce que nous proposons. Il est rédigé en des termes aussi simples et concis que possible.
·109 Dr Y. Shabliy Je suis d'avis que cette proposition contient les éléments nécessaires et que la description du processus est très claire. Il nous faut donc discuter des dispositions financières pour que le projet prenne forme.
Pour ma part, je ne suis pas en mesure d'évaluer s'il s'agira de grandes ou de petites sommes d'argent nécessaires.
·110 Gilles Lemieux Je suis un peu dans le même cas bien que j'ai quelques idées sur la question.
·111 Dr Y. Shabliy Depuis notre dernière réunion, j'ai contacté plusieurs personnes qui pourraient participer à ce projet. Tous ne sont pas disponibles et les forestiers étaient particulièrement sceptiques. Le principal point d'achoppement est la machinerie de fragmentation, dont on semble incapable de se procurer.
·112 Gilles Lemieux On peut en partie obvier à cette situation en achetant une machine spécialisée avec les fonds mis à votre disposition par le CRDI. Il ne s'agit pas d'un gros équipement; l'achat ne devrait pas dépasser 1000.00$ US. Ce sont de petites fragmenteuses construites sur le principe de la moulange à marteau très résistantes et consommant peu d'essence au fonctionnement. Ce type de machine est tout à fait approprié à ce type de travail; ce qui vous permettrait d'être convaincu de l'excellence de cette méthode.
·113 Dr Y. Shabliy Ceci me semble une excellente proposition permettant des usages subséquents.
·114 Gilles Lemieux Voilà ma raison d'être ici. Je suis à votre disposition pour la suite des événements alors qu'il vous est possible de me joindre en tout temps, étant à votre entière disposition pour la suite à donner à cette proposition. Si nécessaire, je reviendrai peut être avec l'un de mes étudiants. Comme je prends de l'âge, je dois m'assurer que de plus jeunes puissent prendre la relève.
·115 Dr Y. Shabliy Pour le moment, cette proposition me semble tout-à-fait suffisante. Comme il semble plus que difficile de présenter ce projet pour le 31 mai, il faudra reporter le tout à l'automne.
·116 Gilles Lemieux Dans cas, il ne faudra penser qu'à l'automne parce que la saison actuelle est trop avancée.
·117 Dr Y. Shabliy De toute manière, il est trop tard pour aller de l'avant cette année et il nous faudra procéder tard à l'automne ou au printemps 1997.
·118 Gilles Lemieux Dans cette éventualité, il me semblerait que la fin de novembre serait la meilleure époque pour procéder à l'établissement des parcelles.
J'aurais dû venir ici plus tôt en saison mais j'avais trop de travail académique à ma faculté ainsi qu'en République Dominicaine où j'étais attendu depuis plusieurs mois et finalement au Kenya et au Sénégal.
·119 Dr Y. Shabliy Je dois maintenant prendre contact avec les gens du ministère de l'Environnement, préparer une proposition qui rencontre leurs exigences. Par la suite, je vais préparer les groupes de travail. Je devrais rencontrer également les gens qui supporteront financièrement le tout.
1 Étaient présents le Dr Shabliy de l'Académie des Sciences Agricoles de l'Ukraine. M. Yarema Shulakewych, directeur du Bureau du Centre de Développement International à Kiev, le Professeur Gilles Lemieux de l'Université Laval, Québec, Canada et une interprète anglaise/ukrainienne.
Un projet expérimental sur les sols par le bois raméal fragmenté en Ukraine
La mission
Cette mission s'est effectuée dans des conditions précaires. Suite à l'échec de la mission à l'ICRAF, en mars celle-ci nous semblait également, dès le départ, à risque d'insuccès assez élevé. Tout comme pour la mission africaine, il fallait se procurer un visa à l'ambassade ukrainienne d'Ottawa. De multiples demandes de renseignements de ma part au sujet de l'obtention d'un visa obligatoire demeurèrent sans réponse. In extremis, je dus prendre l'avion pour obtenir un tel visa, à mes frais (l'état ne prévoit rien dans ce cas) pour la modique somme de 700.00$ afin de me rendre à Ottawa. J'ai dû faire remarquer à mes interlocuteurs du CRDI que je devais assumer cette charge, n'habitant pas la capitale. Ainsi j'eus droit à de vagues et incohérentes excuses, mais je dus effectivement sortir la somme de mon compte en banque et personne n'a offert de couvrir ces frais inhérents à un déplacement pour une agence gouvernementale.... Décidément, il y a des choses incompréhensibles dans notre monde technique et logique!
Le survol du territoire ukrainien fut pour moi un moment plutôt émotif puisque, pour la première fois, j'abordais en territoire fortement soviétisé, où sous mes pieds, des millions d'êtres humains ont été proprement liquidés, soit par Staline ou par Hitler. L'aménagement du territoire agricole, vu du ciel, est également saisissant avec ces pièces en jachère parfaitement carrées de plusieurs centaines d'hectares de superficie. Entre ces immenses champs, on perçoit des triangles de quelques centaines d'hectares couverts de petites fermes et d'habitation. J'en suis venu à la conclusion que le collectivisme imposé par les soviétiques avait probablement des racines très anciennes et qu'il a peut-être été accueilli avec bienveillance par les populations paysannes.
L'entrée en territoire ukrainien est pénible à cause des formalité douanières tatillonnes, surtout quand le thermomètre atteint 35° C. et 90% d'humidité relative. Une voiture du bureau du CRDI à Kiev m'attend pour me déposer au centre ville à l'hôtel Dniepro. Même rodé aux voyages, l'hôtel présente des caractéristiques peu usitées depuis les blattes sous les meubles et des dames de petite vertu qui offrent leurs services «à domicile». Pour ce qui est de la nourriture, elle m'est apparue particulièrement difficile à absorber à cause des condiments utilisés.
Mon premier contact avec le personnel du CRDI fut par la visite à ma chambre de Mlle Olena Rudenko qui m'invita en m'expliquant comment me rendre au bureau du CRDI à 20 minutes de marche.
Ma première rencontre avec le directeur du bureau M. Yarema Shulakewych, originaire de Winnipeg au Manitoba, me laissa quelque peu perplexe car il me semblait distant et peu intéressé, comme ses questions évasives me le montraient. Plus tard, j'appris qu'il quittait son poste pour un autre projet dans le nord de l'Ukraine.
Les rencontres avec le Dr Shabliy furent également peu nombreuses, ce qui me laissa le temps de préparer un premier projet après quelques heures de discussions. Je lui soumis le tout qui fut accepté en moins de 30 minutes, la veille de mon départ pour la France cette fois.
J'ai, par la suite, appris que le Dr Shabliy avait été remplacé et que le comité en question au ministère de l'Environnement se montrait hostile ou tout au moins sceptique concernant le projet que nous avions, le Dr Shabliy et moi-même, arrêté après ces discussions. Toutefois, il ne semble pas que le projet soit en péril puisqu'il a le support du sous-ministre de l'environnement.
Bien que slave orthodoxe et d'une autre civilisation que la nôtre, la ville de Kiev n'en a pas moins beaucoup de charme, en particulier avec son architecture du siècle dernier. Je reprends l'avion d'Air France le 28 mai vers Paris et Nice où j'arriverai en soirée. Après plus d 10 jours à la cuisine ukrainienne je retrouve la cuisine d'Air France comme un véritable festin gastronomique, alors qu'en temps normal je la honnie.
Proposition
PROBLÉMATIQUE
Suite aux discussions entre les parties1 il est apparu évident que l'agriculture de l'Ukraine, comme dans beaucoup de pays, dont le Canada souffre de la dégradation de ses sols et d'une baisse des taux d'humus et des rendements2(39). Une nouvelle technologie de pointe dans le domaine des sols pourrait sans doute contribuer à corriger ces situations désastreuses.
Grâce aux informations scientifiques et techniques apportées par le Professeur Lemieux, la partie ukrainienne a accueilli et a pu juger de l'importance et des qualités de cette technologie nouvelle (109) mise au point au Canada. Elle est apte non seulement à régénérer les sols dégradés mais surtout à contribuer à la transformation des milieux improductifs dépourvus de vie microbienne. Ces sols, à la suite de l'application des diverses techniques proposées, deviennent arables dévolus et peuvent répondre aux besoins de l'agriculture et des forêts.
Cette technologie mise à l'essai au Canada, en Europe et en Afrique met en cause une matière vivante (4). Il s'agit de la ramure des arbres appelé également rémanents qui, lors de la récolte forestière, sont laissés sur le parterre, sans aucune valeur économique. Cette ramure, comprenant branches et feuilles, devient après fragmentation, une matière végétale exceptionnelle que l'on connaît maintenant sous le nom de BOIS RAMÉAL FRAGMENTÉ ou BRF. C'est l'utilisation rationnelle de cette matière première qui constitue la base de la nouvelle technologie.
INTRODUCTION
Du 21 au 28 mai 1996 se sont déroulés au bureau ukrainien du CRDI des rencontres portant sur la mise en place d'un programme d'essais visant l'utilisation des BRF3 pour arrêter la dégradation des sols agricoles et de ce fait en améliorer leur productivité. Ce projet s'inscrit dans le cadre plus général du programme canadien d'aide à la conservation de l'environnement du bassin du Dniepr. Son but premier est d'améliorer la capacité de la rétention des sols et des nutriments et de prévenir la pollution des milieux agricoles et forestiers.
Les deux interlocuteurs furent le Dr Y. Shabliy de l'Académie des Sciences Agricoles d'Ukraine et le Professeur Gilles Lemieux du Département des Sciences du Bois et de la Forêt de l'Université Laval du côté canadien.
Le projet a pour but d'améliorerla productivité du sol dans un projet écologique et économique bien articulé au point de vue environnemental. Il s'applique à la fois aux sols agricoles et forestiers. Ce sont ces derniers qui fourniront le matériel BRF et les activateurs présents dans le sol forestier. Le projet aura l'appui financier du CRDI et l'assistance scientifique et technique de l'Université Laval, Québec, Canada.
Les documents déposés lors des entretiens étaient: «Cet univers caché qui nous nourrit: le sol vivant»4 ainsi que la version ukrainienne de «Les germes économiques et scientifiques de la révolution verte au Sahel»5. La base principale du projet est l'utilisation des rameaux ayant moins de 7 cm de diamètre qui, après fragmentation en copeaux, sont incorporés au sol pour en faire l'aggradation6. On obtient ainsi un sol à caractères forestiers mais pour des fins agricoles.
Les paramètres de référence visant à atteindre les buts recherchés ont été reconnus par les deux parties. Ces paramètres ne sont pas des contraintes formelles, mais plutôt des indications pour la compréhension des mécanismes et pour une vision claire des processus scientifiques en cause.
En résumé, la méthode est basée sur l'utilisation des BRF pour assurer l'amélioration des sols par voie d'aggradation. Les principes fondamentaux sont basés sur la dépolymérisation de la lignine et sur l'utilisation simultanée des nombreux nutriments présents dans les rameaux, sur lesquels la photosynthèse s'effectue. Ces rameaux fragmentés et incorporés aux premiers 10 cm du sol, sont complètement métabolisés par et au bénéfice des chaînes trophiques. Ils deviennent ainsi la base même de la fertilité et de la productivité du sol en même temps qu'ils contribuent à sa structuration et prévient sa dégradations.
Tout au long des échanges les deux parties ont reconnu que le type de lignine des arbres Dicotylédones était le plus approprié au maintien et à l'augmentation de la fertilité et de la structure des sols (5, 13).
PROPOSITIONS TECHNIQUES
A. Les essences à être utilisés
Certaines essences forestières ont été reconnues par les deux parties pour être utilisées. Comme il a été impossible de faire une tournée de la forêt ukrainienne pendant la mission, on a convenu de retenir les essences suivantes comme source de BRF.
1 - Les tilleuls (Tilia europæa, T. platyphyllos).
2 - Acacia (Robinia pseudo-acacia)
3 - Tremble (Populus tremula)
4 - Bouleau (Betula verrucosa)
5 - Chêne (Quercus pedunculata)
6 - Érables (Acer platanoides, A. negundo, A. saccharinum)
7 - Marronnier d'Inde (Æsculus hippocastanum)
8 - Pin (Pinus silvestris)
B - Techniques de fragmentation
Les rameaux des espèces désignées devraient avoir un diamètre inférieur à 7 cm, les diamètres supérieurs étant utilisés comme bois de chauffe. Les essais devraient être mis en place tard à l'automne ou tôt à l'hiver, le bois étant fragmenté après la chute des feuilles. Si les essais devaient débuter au printemps, il faudrait accepter que les feuilles y soient incluses, bien que l'absence de ces dernières soit préférable.
Les copeaux obtenus par fragmentation ne devraient pas dépasser un longueur de 10 cm pour convenir aux modes d'épandage et de mise en contact avec le sol. Deux types de fragmenteuses peuvent être utilisées. Le premier type compte plusieurs couteaux rotatifs sur un tambour. Le second et du type moulange à marteau où la fragmentation se fait à l'aide de marteaux plutôt que de couteaux. Ici les particules deviennent plus homogènes et calibrées à l'aide d'une grille dont les ouvertures peuvent être réglées selon les besoins. Il faut être conscient que plus les particules de BRF sont petites, plus les dangers de fermentation sont grands et cela peut affecter tout le processus et son efficacité.
C - Utilisation immédiate
Pour éviter les pertes d qualité affectant la métabolisation des BRF il faut procéder à l'épandage, immédiatement après la fragmentation. Si la fragmentation est faite en pleine saison de croissance, elle devrait se faire dans les 24 heures qui suivent. Par contre si elle s'effectue en période de dormance et à des températures voisines de 0 C., plusieurs semaines peuvent s'écouler entre la fragmentation et l'épandage.
Il faut permettre aux Basidiomycètes d'«occuper le terrain en premier» parce que dans un tel procédé ce sont les premiers arrivants qui orienterons la suite du processus. Comme ce sont les Basidiomycètes qui sont capables de dépolymériser la lignine et donner des fractions humiques, ils doivent être les premiers colonisateurs des BRF. La fragmentation effectuée en période de dormance, sans la présence des feuilles et à basse température n'est pas favorable à une colonisation immédiate, ce qui permet de conserver ce matériel en bon état durant plusieurs semaines avant son épandage.
D - Les caractéristiques du site expérimental
Il a été convenu que le site expérimental devrait couvrir une superficie d'un hectare(79) ou moins selon le nombre d'essences qui seront testées. Ce site sera dans le bassin immédiat du Dniepr ou d'un de ses affluents dans la région de Kiev si possible.
E - Les parcelles: types et superficies
Selon les conditions du site, il faudra procéder à un labour peu profond ou utiliser une herse du type «chisel». Ce site sera par la suite divisé en blocs de 5 parcelles pour chaque essence testée (groupe A). Elles seront doublées avec l'addition d'un inoculum forestier(30) tel que décrit plus loin (groupe B). Entre chaque bloc il y aura une allée de 2 mètres de largeur. Chaque parcelle sera de 18mètres carrés soit 6 mètres sur 3.
À chaque bloc on ajoutera une parcelle de même superficie, sans traitement qui sera la parcelle-témoin; elle sera randomiséepar rapport aux quatre parcelles actives. Ces 5 parcelles seront dans un même alignement permettant le passage des machines nécessaires à l'établissement du dispositif.
Chaque parcelle fera l'objet de nombreuses observations et mesures, mais seule une bande centrale de 1 mètre de largeur sur 4 de longueur, fera l'objet de toutes les observations afin d'éviter les effets de bordure.
Groupe "A" Les quatre premières parcelles recevront 2 cm de BRF sur toute la superficie.
Groupe "B" Les quatre premières parcelles de ce groupe recevront 10 grammes de sol forestier au mètre carré en plus des 2 cm de BRF.
F - Préparation des parcelles
Les BRF frais seront épandus sous la forme d'une couche ne dépassant pas 2 cm d'épaisseur. Cette couche devra être immédiatement mélangée au 10 premiers centimètres du sol par hersage. Le but de cette technique est d'assurer rapidement le contact du sol avec les BRF dont les «plaies» sont autant de portes d'entrée pour les Basidiomycètes. Ceci permet «l'infection» avant d'autres microorganismes impropres à produire les fractions humiques et fulviques, la base même de l'aggradation du sol.
Pour chaque essence il faudra 2,5 mètres cubes de BRF. Cette quantité sera suffisante pour faire 8 parcelles de 18m2 chacune, c'est-à-dire le Groupe "A" [sans inoculum] et le Groupe "B" [avec inoculum forestier].
G - L'évaluation des essais par une plante-test
L'évaluation d'un processus aussi complexe impliquant les mécanismes intimes exigerait des travaux de laboratoires qui seraient à la fois coûteux, longs et variables dans leurs interprétations. Il faut donc nous limiter à mesurer et observer les paramètres en les comparant avec la parcelle témoin. Ces observations portent sur des variables le sol et les cultures. Dans cet optique il faut choisir une même culture pour toutes les parcelles, y compris les parcelles témoins. Ceci permet de saisir et mesurer des paramètres spécifiques et d'en tirer des données qui peuven plus tard être interprétées statistiquement.
Ceci devrait permettre en plus de l'augmentation des rendements et de la qualitédes sols, d'évaluer l'apport d'une telle technique au maintien de la qualité de l'environnement (38) voire même une nette amélioration par l'élimination de l'érosion, la diminution des pollutions en réduisant les fertilisants chimiques ainsi que les pesticides (39).
Lors des échanges, il a été convenu que la pomme de terre (72) serait utilisée, mais il y a d'autres alternatives possibles. Le blé ou le seigle pourrait être d'excellentes cultures. Quelle que soit la culture choisie, elle devral'être selon les pratiques agricoles connues.
H - Évaluation des parcelles durant la croissance des plantes
Les observations se feront durant la période de croissance à différents stades de dévelopement depuis la germination jusqu'à la maturité. Elles devront être exprimées en jours suivant la germination. Les principales caractéristiques à observer et noter:
· La taille ( de préférence toutes les semaines)
· La vigueur ou la lenteur, avec des notes sur la couleur du feuillage
· Présence ou absence de parasites tout comme l'apparition de maladies fongiques ou virales.
· La mesure du diamètre des tiges et la hauteur de ces dernières à la récolte. Ces mesures se sont montrées significative dans la corrélation qu'il y a avec le nombre de tubercules par plant de pomme de terre. Dans le cas du blé, il faut faire le comptage du nombre de grains par épi et en évaluer la teneur protéique ainsi que le contenu en amidon.
· Dans l'ensemble ces mesures permettent d'obtenir des résultats crédibles tant au du point de vue des rendement que l'état sanitaire.
I - La récolte
C'est à la récolte que les résultats positifs ou négatifs apparaissent:
· Sur les tiges et les feuilles qui seront récoltées et séchées pour en mesurer le contenu en matière sèche.
· Le nombre de tubercules ou de grains pesés et dont il faut évaluer le contenu en matière sèche.
· L'état sanitaire des tubercules ou des grains fait également l'objet d'une évaluation.
· Le système racinaire doit également être évalué; les racines doivent prélevées, séchées pour en évaluer le contenu en matière sèche. De plus, une attention spéciale doit être portée au dépistage de parasites comme les nématodes.
· Chez la pomme de terre il faudra porter une attention spéciale au comptage des sclérotes de Sclerodermia sclerotinum à la surface des tubercules. Il en sera de même du blé pour dépister les parasites et les champignons.
· L'état de conservation des tubercules et des grains devra être spécifiée enregard des différentes essences forestièes utilisés comme BRF.
· Des dégustations devraient être faites pour mesurer l'augmentation des caractéristiques organoleptiques.
J - Une première évaluation de la microfaune, de la mésofaune ainsi que la microflore
L'un des principaux indices d'aggradation est l'augmentation de la biodiversité dont la mésofaune est l'une des meilleures expressions. Pour ce faire la technique du piège lumineux dans des flacons d'alcool nous semble, à ce stade-ci, la technique la plus fiable. Par la suite on procède au comptage et à l'identification des groupes et des stades de développement.
Une attention spéciale doit être portée aux lombrics (30) mais dont les décomptes doivent se faire au champ par imprégnation à l'alcool également. L'identification des genres et espèces a une grande valeur. Non seulement sont-ils responsables de la formation des agrégats et du maintien de la qualité de l'atmosphère du sol, mais surtout ils sont capables de briser le lien tanin-protéines permettant de maintenir un capital azoté important immédiatement disponible aux plantes à leur demande.
Comme le Basidiomycètes7 sont les plus importants biologiquement dans leur action, l'identification des différents genres et espèces revêt une grande importance dans l'aggradation du sol, bien que leur identification en l'absence de carpophores présente de nombreuses difficultés. Comme il y a compétition avec d'autres groupes de fungus comme les Mixomycètes, les Actinomycètes ou les Ascomycètes, l'identification de ces groupes, tout au moins, nous semble nécessaire. L'évaluation de la biomasse microbienne totale et de son activité par la méthode ATP/ADP8 ne peut apporter que très partiellement les données nécessaires pour évaluer le processus auquel nous nous référons.
Une des principales source d'azote (26), sinon la plus importante est la fixation non symbiotique à partir de systèmes enzymatiques d'origine bactérienne. Ces bactéries devraient faire l'objet d'une identification et d'une évaluation. Elle se logent dans la rhizosphères au niveau des petites racines ou encore tout au long des mycéliums d'un grand nombre de Basidiomycètes.
Il va de soi que toute la question de la mycorhization doit également faire l'objet d'une étude attentive en partiuclier en ce qui regarde les endomycorhizes. Elles sont d'une importance capitale dans le transfert des sucres vers le sol et des nutriments vers la plante.
K - Les analyses chimiques
Comme la composition chimique des sols ukrainiens(39) est bien connue, il y a peu à ajouter ici, sinon qu'il faut relever les différences entre les essences utilisées dans chaque parcelles. Toutefois des mesures importantes seront le ratio C/N, le phosphore disponible ainsi que le potassium. Les autres éléments seront le calcium, l'aluminium, le fer, le manganèse, le zinc et le cuivre9. Il en ira de même pour la mesure de la CEC (Capacité d'Échange Cationique).
L - Les caractéristiques physiques: lignine et polyphénols
L'agriculture exige que le taux de «matière organique» soit mesuré avec précision même si ce paramêtre est d'interprétaion difficile. Il nous semble évident qu'il y a là une relation étroite entre la lignine disponible et l'efficacité des mécanismes de dépolymérisation qui donnent naissance aux polyphénols10 qui ont un rôle fondamental sur le type de pédogénèse recherché.
Une attention toute particulière doit être portée aux changement de coloration du sol qui tournera au marron foncé11 mais non pas au noir. Lorsque le sol passe au noir, cela indique une mauvaise «orientation du carbone» qui va vers la tourbe plutôt que vers le sol. Dans cette perspective la présence d'agrégats stables à l'eau devrait augmenter considérablement.
Si l'irrigation devenait nécessaire on devra porter attention aux différences entre les différentes parcelles. L'utilisation de cette technique peut causer un manque momentané d'oxygène arrête brusquement le processus de dépolymérisation et ainsi celui de la pédogénèse.
Des observations comparatives devront être faites sur la structure et la texture du sol. Que nous ayons à faire avec un sol lourd ou léger ces deux paramètres devraient montrer rapidement des signes d'amélioration.
Les variations du contenu en sels (résistivité électrique) de la solution du sol devraient faire l'objet de contrôles mensuels durant les deux premières années.
BUDGET
Les sommes qui seront indiquées ici sont en devise américaine, celle utilisé par le Canada dans sa coopération internationale. Toutefois, nous nous bornerons à indiquer les postes de dépense qui peuvent varier grandement selon les coutumes locales.
1) - Location d'un hectare de terre pour deux ans avec option pour trois autres années
2) - Préparation du terrain dont les coût peuvent varier selon la culture retenue.
3) - Achat et mise en terre des semences
4) - Sarclages et binages.
5) - Observations et mesures selon la méthodes suggérée
6) - Analyses chimiques de sols durant la saison de croissance
7) - Récolte, séchage et analyses des contenus en matière
sèche et en nutriments
8) - Tenue d'un séminaire et discussions sur les résultats
9) - Publication des résultats et si possible du contenu de ou des séminaires (ici au moins un quart des sommes devraient être retenues jusqu'à ce que tout soit discuté et publié)
Nous estimons à 500,00$ le coût de chaque dispositif la première année pour l'ensemble des opérations proposées et de 300,00$ la seconde, et de 200,00$ pour chacune des 3 années subséquentes. Ceci ne couvre pas le personnel qui devra être à la charge de l'État ukrainien. Une réserve minimum de 10,000.00$ devrait être maintenue pour les impondérables inhérents à tout système de recherche où le contrôle devra être sévère et maintenu par une personne expérimentée et comprenant bien l'essence même de ce type de recherche.
Une autre somme de 8000,00$ devra être prévue pour les visites en Ukraine durant le projet et pour son évaluation finale. Là aussi l'état ukrainien devra absorber tous les frais locaux sur son territoire.
Résumé:
Première année .................8 dispositifs X 2=.......................8 000.00$ Seconde année...................8 dispositifs X 2=.......................4 800.00$ Réserve.................................................................10 000.00$ Expertise canadienne en Ukraine..........................................8 000.00$ Total.................................................................. 30 800.00$
1 Voir le texte complet des discussions en annexe.
2 Les chiffres à l'exposant entre parenthèses se réfèrent aux numéros de paragraphes du document des discussions en annexe.
3 Bois Raméal Fragmenté ou en anglais, Ramial Chipped Wood (RCW).
4 «The hidden world that feeds us: the living soil» Lemieux, G. (1996) ISBN 2-921728-17-6 49 pages, Université Laval. Québec, Canada.
5 «The basics of the economical and scientifical green revolution of Sahel» Lemieux, G. (1995) ISBN 2-921728-13-3. 23 pages, Université Laval, Québec, Canada.
6 Néologisme indiquant que les conditions tant physiques, chimiques que biologiques, sont supérieures à celles qui prévalaient avant le traitement. Le terme anglais est upgrading tandis qu'en allemand c'est aufgradieren et en espagnol agradación.
7 Blanchette, R.A. & Anderson, O. (1990) «Microbial enzymatic degradation of wood and wood components» - Dommergue, S.Y. et Mangenot, F. (1970) «Écologie microbienne du sol» - Kirk, T.K. et Fenn, P. (1982) «Formation and action of the ligninolitic system in Basidiomycetes» - Rayner, A.D.M. et Boddy, L. (1988) «Fungal decomposition of wood: its biology and ecology»
8 Méthode par laquelle on mesure l'adénosine triphosphate par rapport à l'adénosine diphosphate permettant ainsi d'évaluer l'activité microbienne sans se référer à la méthode traditionnlle du dosage de CO2 issu de la respiration.
9 Lemieux, G. et Furlan, V. (1996) «Protocole d'essais pour l'utilisation des bois raméaux fragmentés»
10 Davies, R.L. (1971) «Relation of polyphenols to decomposition of organic matter and to pegenetic processes»
11 Leisola M.S.A. & Garcia, S. (1989) «The mechanisms of lignin degradation».