Biofunctool® : un outil de terrain pour évaluer la santé des sols, basé sur la mesure de fonctions issues de l'activité des organismes du sol

Brauman Alain, Thoumazeau Alexis. 2020. Biofunctool® : un outil de terrain pour évaluer la santé des sols, basé sur la mesure de fonctions issues de l'activité des organismes du sol. Etude et Gestion des Sols, 27 (1), n.spéc. Fonctions des sols et services écosystémiques : 289-303.

Titre anglais : Biofunctool®: An in field approach to assess soil health related to functions provided by soil biota activities / Titre espagnol : Biofunctool®: Una herramienta de campo para evaluar la salud de los suelos, basada sobre la medición de funciones resultantes de la actividad de los organismos del suelo

Résumé : L'évaluation de la santé des sols devient un enjeu sociétal important, notamment dans le cadre de la transition agroécologique. Cependant, la notion de santé des sols et les moyens pour la mesurer ne font pas consensus au sein de la communauté scientifique. La définition la plus partagée est celle basée sur sa capacité à fonctionner (Karlen et al., 1997) et à fournir des services écosystémiques. Pourtant, les méthodes actuelles sont basées principalement sur des indicateurs de stocks (C, N, biomasse microbienne etc.) et n'intègrent pas, ou très peu, d'indicateurs fonctionnels basés sur le rôle des organismes du sol. Lorsqu'elles existent, les mesures fonctionnelles sont effectuées majori-tairement en conditions de laboratoire sur des sols secs et tamisés limitant notre capacité à prendre en compte la réalité de la fonction sur le terrain. Pour pallier ces limites méthodologiques, une nouvelle méthode d'évaluation fonctionnelle de la santé des sols est proposée selon une approche intégrative prenant en compte les liens entre les propriétés physico-chimiques et l'activité biologique des sols. Cette méthode intitulée Biofunctool® intègre neuf indicateurs de terrain, rapides et de faibles coûts, permettant d'évaluer trois fonctions principales du sol : la dynamique du carbone, le cycle des nutriments et le maintien de la structure du sol. La capacité de l'ensemble des indicateurs à évaluer l'impact de la gestion des terres sur la santé des sols a été validée sur de nombreux terrains (> 600 points) principalement tropicaux et dans des contextes pédoclimatiques divers. Un index de qualité intégrant les indicateurs a été construit afin de synthétiser l'impact global de la gestion des terres sur la santé du sol. L'objectif est que Biofunctool® puisse être utilisé par des utilisateurs non spécialisés. Nous illustrons cette approche par deux exemples de mesure de la santé des sols effectués en milieu tropical (Thaïlande) au sein (i) d'associations culturales (légumineuses, manioc) dans des plantations d'hévéa (Hevea brasiliensis) (ii) de monoculture d'hévéa de différents âges dans divers contextes pédoclimatiques. Les avantages et limites de l'approche sont discutés et des voies d'amélioration de l'outil sont exposées. Biofunctool® devrait permettre de mieux appréhender l'impact des pratiques agricoles sur les fonctions du sol associées à la biodiversité et pourrait servir de base pour intégrer la santé des sols dans les analyses environnementales.

Résumé (autre langue) : The assessment of soil health is becoming an important societal issue, particularly in the context of the agroecological transition. However, the concept of soil health does not reach consensus within the scientific community. The most shared definition is based on the ability of soil to function (Karlen et al., 1997) and to provide ecosystem services. However, most current methods focus on stock measurements (C, N, microbial biomass, etc.) and rarely include a true measurement of functions driven by soil biota. When they exist, the functions measured are performed on soil which has previously been sieved and dried, rather reflecting a potential level of the function than the reality in the field. To overcome these methodological limitations, a new framework based on functional evaluation of soil health is proposed using an integrative approach, considering the links between physicochemical properties and the biological activity of soils. This method, namely Biofunctool®, incorporates nine rapid and low-cost field indi-cators to evaluate three main soil functions: carbon transformation, nutrient cycling, structure maintenance. The capacity of all the indicators to assess the impact of land management on soil health has been validated on various tropical and pedoclimatic contexts. A quality index integrating the indicators was constructed to synthesize the overall impact of land management on soil health. The final objective is that Biofunctool® could be used by non-experts. In this study, we illustrate this approach with two examples of soil health measurement carried out in tropical environments (Thailand) within (i) cultural associations (legumes, cassava) in rubber plantations (Hevea brasiliensis) (ii) monocultures of Hevea of different ages in various pedoclimatic contexts. The advantages and limitations of Biofunctool® are discussed and ways to improve the tools are exposed. Biofunctool® may allow a better understanding of the impact of agricultural practices on soil functions provided by soil biodiversity and could be in the future included in larger environmental assessment frameworks.

Mots-clés Agrovoc : sciences du sol, activité biologique dans le sol, organisme du sol, analyse de sol, structure du sol

Mots-clés géographiques Agrovoc : Thaïlande

Mots-clés complémentaires : santé des sols

Mots-clés libres : Biofunctool®, Santé des sols, Hevea, Qualité des sols, Biodiversité du sol, Carbone, Cycle des nutriments, Structure du sol

Classification Agris : P34 - Biologie du sol
P30 - Sciences et aménagement du sol

Champ stratégique Cirad : CTS 4 (2019-) - Santé des plantes, des animaux et des écosystèmes

Auteurs et affiliations

• Brauman Alain, IRD (FRA) - auteur correspondant
• Thoumazeau Alexis, CIRAD-PERSYST-UPR Systèmes de pérennes (FRA) ORCID: 0000-0003-0758-139X

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/596146/)

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