Amélioration de la santé des sols et atténuation du changement climatique dans les agroécosystèmes de soja

Pourquoi la façon dont nous traitons le sol compte

Pour beaucoup d’entre nous, le soja se limite au tofu, au miso ou à l’alimentation animale. Pourtant, les champs qui le produisent peuvent soit libérer dans l’air des gaz qui réchauffent le climat, soit enfermer silencieusement du carbone sous terre. Cette étude menée au Japon examine comment des choix agricoles quotidiens — le degré de perturbation du sol, le maintien d’un couvert végétal, et l’ajout éventuel de biochar — peuvent transformer les parcelles de soja en sols plus sains qui contribuent aussi à ralentir le changement climatique.

Deux manières de cultiver le soja

Les chercheurs ont comparé des parcelles de soja biologique gérées de deux grandes façons. L’une ressemble à l’agriculture biologique conventionnelle, où le sol est régulièrement travaillé avec des charrues et des outils rotatifs et où les résidus de culture sont souvent enfouis. L’autre suit une approche régénérative qui évite de retourner le sol, maintient des cultures de couverture vivantes comme le seigle et la vesce chevelue en surface, et ajoute parfois du biochar issu de balles de riz. Sur 19 ans, sur des sols volcaniques appelés Andosols, ils ont testé des combinaisons de trois méthodes de travail du sol, trois options de couverture et des apports d’engrais ou de biochar, puis ont suivi comment ces choix ont façonné l’état du sol et leur impact climatique.

Élaborer un indice local de santé des sols

La plupart des tests de santé des sols ont été conçus pour les sols nord-américains et peuvent ne pas convenir aux Andosols riches en carbone du Japon. Pour y remédier, l’équipe a construit un système de notation spécifique au site en s’appuyant sur près de deux décennies de mesures. Ils ont combiné des caractéristiques physiques comme la densité et la compaction du sol, des caractéristiques biologiques telles que le carbone organique du sol et l’activité microbienne, et des caractéristiques chimiques incluant les nutriments et l’acidité. En utilisant une méthode statistique qui convertit les mesures brutes en scores de 0 à 100, ils ont créé un « bulletin » local de santé des sols, adapté aux niveaux de carbone exceptionnellement élevés et à la faible densité apparente de ces sols volcaniques.

Ce que les pratiques agricoles ont fait au sol

Le nouveau bulletin a révélé des tendances nettes. Ces dernières années, le labour profond traditionnel a systématiquement diminué la santé globale des sols comparé au non-labour. Le non-labour associé à des cultures de couverture et au biochar a aidé à maintenir le carbone organique du sol dans la couche supérieure autour de 3,8–4,8 % et a préservé la structure lâche et bien agrégée des Andosols. Les scores biologiques, qui reflètent la vie du sol, étaient généralement les plus élevés là où le sol n’était pas retourné et où les cultures de couverture apportaient de la matière végétale supplémentaire. Le biochar a encore renforcé les scores biologiques et chimiques, surtout en 2022. En revanche, certains systèmes travaillés sont passés d’un niveau de santé « moyen » à « faible » en seulement quelques années, même lorsque des cultures de couverture étaient utilisées.

Liens entre le carbone du sol, les microbes et le climat

Le carbone organique du sol est apparu comme l’élément central reliant de nombreux aspects du fonctionnement du sol. Des niveaux de carbone plus élevés étaient liés à une activité enzymatique du sol plus importante, à une respiration microbienne accrue, à une meilleure disponibilité des nutriments et à des scores globaux de santé des sols améliorés. Des analyses de trajectoires statistiques ont montré que, dans ces Andosols, le carbone influençait fortement les composantes biologiques et chimiques de la santé du sol. De manière cruciale, les parcelles présentant des scores de santé des sols plus élevés avaient tendance à afficher un potentiel de réchauffement global net plus faible, ce qui signifie que le carbone supplémentaire stocké compensait, dans certaines combinaisons de gestion, les émissions de gaz à effet de serre. Bien que les rendements du soja n’augmentent pas toujours avec la santé des sols — et que le non-labour ait parfois entraîné des rendements plus faibles certaines années — les bénéfices environnementaux étaient évidents.

Ce que cela signifie pour les agriculteurs et le climat

Pour le lecteur non spécialiste, le message essentiel est que le sol n’est pas simplement de la terre sous nos pieds ; c’est un système vivant qui peut stocker du carbone, filtrer l’eau et soutenir les cultures lorsqu’il est traité avec douceur. Dans ces parcelles de soja japonaises, éviter le labour profond, garder le sol couvert par des plantes et ajouter du biochar ont généralement amélioré la structure physique du sol, nourri sa vie microbienne et aidé à piéger davantage de carbone. Les auteurs concluent que, même si les systèmes sans labour n’offrent pas toujours les rendements à court terme les plus élevés, ils peuvent jouer un rôle précieux dans l’atténuation du changement climatique tout en soutenant une production durable à long terme sur des sols volcaniques fragiles.

Citation: Dewi, R.K., Huang, Q., Hashimi, R. et al. Soil health improvement and climate change mitigation in soybean agroecosystems. Sci Rep 16, 15811 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45849-8

Mots-clés: santé des sols, culture du soja, non-labour, cultures de couverture, biochar