Entretien avec le professeur Joann K. Whalen

Joann K. Whalen est professeure et boursière William Dawson à l'Université McGill, professeure auxiliaire à l'Académie chinoise des sciences de l'Institut de géographie et d'agroécologie du Nord-Est.

Elle a obtenu son doctorat. de l'Ohio State University (États-Unis) et avant de se joindre à la faculté de McGill, elle a travaillé comme chercheuse scientifique pour Agriculture et Agroalimentaire Canada.

Dr. Whalen est un agronome professionnel au Québec, Canada. Ses recherches portent sur la fertilité des sols et la santé écologique des sols des agroécosystèmes. Elle a publié plus de 160 publications scientifiques à comité de lecture et supervisé plus de 50 étudiants à la M.Sc. et Ph.D. les niveaux.

Elle donne des cours sur la fertilité des sols, la planification de la gestion des éléments nutritifs et l'écologie des sols. Le Dr Whalen est l'auteur principal du manuel "Écologie et gestion des sols», publié en 2010, par CABI Publishers. Elle est la rédactrice de "Amélioration de la fertilité des sols et gestion intégrée des éléments nutritifs : une perspective mondiale », qui est un livre électronique en libre accès publié en 2012, présentant 15 chapitres écrits par des experts de la fertilité des sols couvrant plus de 20 pays. En 2016, le Dr Whalen a été président de la Société canadienne des sciences du sol.

SFH – Qu'est-ce qui vous a fasciné pour devenir professeur en écologie des sols ?

JW – Ok, donc je n'ai jamais vraiment rêvé de me lancer dans l'écologie des sols parce que mon premier intérêt était les sciences de l'alimentation et la chimie alimentaire. Un semestre, je suivais 2 cours. En parallèle, je suivais un cours de chimie alimentaire et un cours de chimie des sols. J'étais vraiment fasciné par la façon dont cela se chevauchait si bien. J'ai vraiment apprécié mon professeur de chimie des sols car il a bien expliqué les choses et il nous a poussés à approfondir les aspects de la recherche, à plonger dans la littérature, ce fut donc une expérience révélatrice. Puis avec le même professeur, j'ai ensuite fait mon master. J'ai apprécié son approche des choses et son ouverture sur le fait que le sol est plus qu'un simple tas de produits chimiques. Là, j'ai appris que le sol est plus que des réactions chimiques, il a une composante physique et biologique. Puis je suis parti faire une thèse de doctorat. Je suis entré dans un laboratoire aux États-Unis spécialisé dans l'écologie des sols, de premier ordre. J'ai beaucoup appris avec eux et cela m'a mis sur la voie de devenir professeur en écologie des sols.

SFH – Vous avez beaucoup écrit sur la santé et la gestion des sols ; Pensez-vous qu'en tant que société, nous deviendrons de meilleurs intendants des sols ? 

JW – Je pense que le public a une meilleure appréciation du sol, et de la santé du sol. C'est devenu un sujet brûlant. Les gens ont parlé de la conservation des sols ou des problèmes d'érosion des sols et de protection des besoins en surface du sol ; et l'intégrité de celui-ci. Mais vient un moment, disent-ils, mais il y a des créatures dans le sol. L'idée qu'il y a beaucoup de biologie dans le sol, ça devient un organisme vivant, ça devient un sol vivant, et donc je pense que ça plaît aux gens. Le concept de la santé des sols, c'est qu'il trouve un bon écho auprès du grand public. Les gens savent quand ils se sentent en bonne santé et quand ils ne se sentent pas très bien. Vous pouvez imaginer l'analogie, vous pouvez regarder le sol et mesurer des choses dans le sol, le sol est-il sain ou non ? D'un point de vue pratique, nous avons certains outils avec lesquels nous pouvons prendre des mesures, et nous pouvons le déterminer assez rapidement ; si le sol a la capacité de soutenir une agriculture durable, ou y a-t-il des interventions qui devraient être faites, pour que le sol retrouve son potentiel ?

  • Le public a une meilleure appréciation de la santé des sols aujourd'hui – c'est un sujet brûlant.
  • Les gens apprécient qu'il y ait des organismes vivants dans le sol et qu'il s'agisse d'une chose vivante et tangible qui respire.
  • La santé du sol résonne avec les gens parce qu'ils voient le lien avec leur santé.
  • Nous avons de meilleures mesures du sol aujourd'hui pour nous aider à prendre soin de notre sol de manière appropriée.

 SFH – Mis à part les pratiques agricoles, l'un des plus grands défis que je pense pour les agriculteurs et les producteurs est le manque de matière organique dans le sol. Pouvez-vous expliquer ce que représente la matière organique et son rôle dans l'agriculture ?

JW – La matière organique est l'un des composants du sol. Beaucoup de gens pensent que le sol est constitué de particules granulaires. Le sable limon et l'argile. C'est l'une des parties de celui-ci, mais la matière organique est ce qui aide à maintenir ces particules minérales ensemble. Il assure une cohésion dans le sol et il forme des agrégats qui sont peu d'agrégation de particules de sol entre elles. Tous ces millions de petits agrégats ont de petites maisons à l'intérieur, où vivent des micro-organismes, qui ont de petits compartiments où vivent les animaux.

Ils permettent également à l'eau de se déplacer dans le sol. Ils laissent des particules et de l'espace pour que l'eau pénètre et s'infiltre dans le sol. La matière organique aide à retenir l'eau et à la retenir comme une éponge. Un autre aspect de la matière organique est sa capacité à retenir et à retenir une partie de cette eau afin qu'elle reste disponible pour les plans lorsqu'ils en ont besoin.

Cette matière organique est également extrêmement riche en nutriments. C'est un réservoir de nutriments, qui se présente sous la forme de résidus végétaux, de résidus animaux, de tout type de matière organique. Tout ce qui revient dans le sol, même les restes des animaux morts du sol, les bactéries et les champignons, sont un autre composant de la matière organique. Ils peuvent être vivants, ou ils peuvent être morts.

Pour récapituler, la matière organique maintient le sol ensemble, retient l'eau, fournit une structure, permet l'infiltration de l'eau, fournit des nutriments, et enfin elle donne au sol une texture facile à manipuler. Pour labourer, ou pour permettre aux plantes, aux petits semis de faire pousser leurs systèmes racinaires, de germer, dans le sol. Il y a tellement de raisons de se concentrer sur la matière organique. L'une des choses que je dis toujours, c'est une petite blague à mes étudiants de premier cycle en fertilité des sols : « Nous avons de la terre « X », que faites-vous ? » nous rions tous et disons : – « ajoutez de la matière organique ! Mais c'est vraiment vrai, en ajoutant de la matière organique, on résout vraiment beaucoup de problèmes que l'on trouve dans les sols.

  • La matière organique maintient le sol ensemble fournit la structure, la cohésion maintenant les agrégats du sol.
  • Retient l'humidité dans le sol, permettant la perméabilité à l'eau.
  • La matière organique facilite la maniabilité du sol, offrant une texture malléable.
  • La matière organique fournit le lit nécessaire pour que les semis et les racines des plantes s'établissent confortablement et grandissent en bonne santé.
  • La matière organique est l'habitat des organismes vivants utiles.

 SFH – À ce stade, nous nous retrouvons dans une situation où le sol manque vraiment de matière organique, alors peut-être pouvez-vous expliquer comment nous en sommes arrivés là ?

JW – Il y a des sols que nous trouvons à faible teneur en matière organique. L'une des raisons pour lesquelles ils ont une faible teneur en matière organique est qu'ils n'ont pas la capacité intrinsèque de retenir la matière organique. Les sols sableux auront moins de matière organique. Vous ne pouvez pas y faire grand-chose. C'est la situation réelle de ces sols. La matière organique a tendance à se lier à l'argile, donc vous avez un sol très sableux qui n'aura pas tendance à contenir beaucoup de matière organique, et parce qu'il ne s'y accroche pas, il se coince dans le sol et s'y attache à l'argile.

Le taux de décomposition est plus rapide que le taux de résidus revenant pour reconstituer cette matière organique. Ensuite, la tendance au fil du temps est une tendance à la baisse. Vous verrez le niveau de matière organique baisser. Une personne exploitant un sol limono-sableux, avec une teneur en argile, disons de 10 à 15 %, devra être assez attentive et remettre régulièrement des intrants organiques dans le sol.

Les résidus de récolte qu'ils ont doivent être laissés dans le sol. Cela aide beaucoup, mais ce n'est peut-être pas encore assez. Nous recommandons donc à cette personne de rechercher d'autres sources de matière organique pour aider à rehausser le sol. Ceux-ci pourraient être sous forme de compost, ce pourrait être un déchet municipal solide, ce pourrait être un fumier animal. Il pourrait également s'agir d'un type de bactérie capable de se développer et de fixer davantage de carbone, qui se développe également dans le sol.

Il existe de nombreuses autres ressources, et nous recommandons aux personnes qui cultivent des sols très sablonneux d'essayer d'utiliser ces ressources. Essayez au moins de stabiliser, sinon de construire la matière organique dans le sol pour de meilleures performances.

  • Certains sols n'ont pas la capacité de retenir la matière organique, comme les sols sablonneux ; tandis que d'autres ont une plus grande capacité à retenir la matière organique comme l'argile.
  • Pour certains sols, si la matière organique ne se reconstitue pas assez rapidement, le taux de décomposition est plus rapide que le taux de reconstitution de la matière organique.
  • Les résidus de récolte doivent être laissés au sol pour être consommés; cependant, parfois, cela ne suffit pas et il faut faire davantage.
  • De la matière organique doit être ajoutée au sol pour obtenir sa consistance et sa capacité favorables.
  • Il existe aujourd'hui plus de ressources pour construire le sol, étudier les nombreuses options disponibles pour une meilleure performance du sol.

SFH – La matière organique est-elle quelque chose qui est actuellement suivi, ou est-elle mesurée comme quelque chose en dehors de l'agriculture ?

JW – Je le crois, car sur tous nos rapports d'analyse de sol standard, lorsque vous envoyez votre sol en analyse, c'est l'un des tests qu'ils font de manière très routinière.

Les laboratoires d'analyse de sol testeront normalement le pH de votre sol. Ils testeront les niveaux de nutriments dans le sol, puis évalueront les niveaux d'échange cationique. Ils feront la texture si vous le leur demandez, mais l'autre chose très importante qu'ils font, c'est d'évaluer le niveau de matière organique. Beaucoup de gens que je connais qui cultivent, prendront les rapports année après année, et ils examineront les niveaux de matière organique dans le sol. En plus du pH, cela leur permettra de savoir si leurs pratiques sont en quelque sorte des pratiques de construction ou si elles épuisent les pratiques.

Si vous entrez dans un terrain, pour la toute première fois, et que vous n'êtes pas certain : quel est le statut réel, comment puis-je comparer cela, suis-je faible ou où suis-je ? Il existe des rapports d'étude des sols pour chaque endroit en Amérique du Nord. Vous pouvez obtenir le rapport d'enquête complet standard, qui vous indique si vous pouvez vous attendre à ajouter du contenu organique, et vous pouvez ensuite comparer vos chiffres pour voir comment vous vous en sortez.

  • La matière organique du sol peut être suivie aujourd'hui au moyen d'analyses de sol.
  • Ces types d'analyse devraient aider à indiquer si vos pratiques créent ou épuisent des pratiques.

 SFH- Au cours des dernières années, sinon plus, une plus grande attention a été accordée à l'approche biologique de l'agriculture. Le soin du microbiome du sol. Pouvez-vous nous en dire un peu plus ? Et son effet sur l'agriculture?

JW – Bien sûr, ce que nous avons maintenant dans la science du sol, c'est ce qui peut nous permettre d'identifier tous les organismes dans le sol à partir de quelques grammes dans le sol. Pour extraire l'ADN et en utilisant le séquençage à haut débit, nous pouvons déterminer qui sont les champignons, les bactéries et les archées vivant dans votre sol.

C'est incroyable parce que non seulement nous savons qui est là. Nous avons également une autre façon d'utiliser la métagénomique pour savoir ce qu'ils font. Les gènes qu'ils possèdent leur permettent de produire des enzymes qui remplissent diverses fonctions, comme aider les plantes ou fournir une capacité de fixation de l'azote, pour effectuer indépendamment des décompositions et des cycles de nutriments dans le sol.

C'est donc une période assez excitante pour les chercheurs. D'un point de vue pratique, il est un peu difficile pour un producteur de comprendre exactement ce que cela signifie. Par exemple, avoir des bacilles dans le sol. C'est difficile à comprendre, donc généralement en ce moment, les agriculteurs se tournent vers les laboratoires d'analyse de sol pour faire des analyses biologiques du sol qui fournissent des informations sur la capacité de minéralisation de l'azote du sol et la respiration du sol. Ces mesures donnent beaucoup d'informations sur l'activité de la communauté microbienne vivant dans votre sol, ce qui s'avère très utile.

  • Les tests biologiques donnent un aperçu de l'ADN microbien du sol.
  • Nous pouvons voir ce que sont les micro-organismes et ce qu'ils font.
  • Les agriculteurs comptent beaucoup sur les laboratoires d'analyses de sol pour leur apporter des réponses.

SFH – Alors comment comparer cette introduction de cette nouvelle pratique de l'aspect biologique à ce qui se passe avec l'approche conventionnelle, ou synthétique ?

JW – Maintenant, nous pouvons mesurer différents types d'éléments dans le sol. Ces tests sur la respiration ; la minéralisation azotée est complémentaire et nous fournit en fait de nouvelles informations qui ne sont pas du tout disponibles à partir des analyses de sol conventionnelles.

Nos méthodes conventionnelles nous diraient si vous avez une faible teneur en phosphore, potassium, etc. Vous devez donc ajouter ces engrais. Avec l'approche biologique, nous savons maintenant qu'il existe une certaine capacité du sol à fournir des éléments nutritifs aux plantes. Nous sommes en mesure d'avoir une approche plus mesurée de la fertilisation parce que nous n'avons pas à appliquer trop de nutriments. Nous tenons compte plus correctement et correctement de la capacité du sol à aider à la croissance des plantes. Ce que nous ne pouvions pas faire avec nos anciennes méthodes de test.

Donc, je pense qu'il y a un réel avantage à demander aux laboratoires de faire ces mesures supplémentaires et à prêter attention à ces résultats. Vous serez beaucoup plus ciblé sur ce que vous allez réellement ajouter au sol et à construire en utilisant les ressources qui sont déjà là du point de vue biologique.

Cela vous aide également à comprendre d'autres choses lorsque nous commençons à entrer dans des agents pathogènes. Les nouvelles techniques aideront à l'identification de tels organismes comme les organismes pathogènes et ce qu'ils sont ? Vous pouvez avoir une approche très ciblée pour le contrôler, plutôt que de simplement comprendre ce qui cause ce problème. Quand je ne sais pas ce que c'est exactement ? Mais alors que faire ? Peut-être que par fumigation ou pulvérisations dures ou quelque chose comme ça, nous pouvons être beaucoup plus ciblés, plus prudents et mesurés sur ce que nous faisons maintenant, quand nous savons quel est l'organisme problématique ?

  • Des approches d'analyses biologiques sont maintenant disponibles et donnent des informations beaucoup plus précieuses que les analyses de sol conventionnelles.
  • Les méthodes conventionnelles mesurent le NPK, ce qui est utile pour comprendre quels engrais appliquer immédiatement.
  • Les tests biologiques offrent une approche plus ciblée de la gestion des sols.
  • De nouvelles techniques offrent une fenêtre pour reconnaître les agents pathogènes du sol.

 SFH – Comment augmenter le taux d'adoption de telles pratiques dans l'industrie actuelle ?

JW – Je pense que beaucoup de gens dans l'industrie aimeraient s'abstenir d'utiliser des produits agrochimiques. Ils ne veulent pas nécessairement utiliser beaucoup de fumigants parce qu'ils sont chers. D'un point de vue environnemental et sanitaire, ils suscitent des inquiétudes. Les gens aimeraient vraiment s'en sortir, mais bien sûr, ils ont peur des répercussions économiques. Si je ne contrôle pas cette anomalie, que va-t-il arriver à mon rendement ? Si je ne mets pas assez d'engrais, vais-je obtenir le retour économique à la fin de la saison ?

Je pense que nous devons faire suffisamment de démonstrations et du point de vue de la recherche, nous pouvons expliquer les raisons pour lesquelles certains produits fonctionnent alors que d'autres produits sont moins efficaces, ou fonctionnent sous certaines conditions. Ensuite, nous pouvons donner beaucoup plus de confiance à l'industrie pour dire : eh bien, je peux décider d'utiliser ce produit car il s'est avéré efficace dans ces conditions, qui sont similaires aux miennes.

Il y a un objectif pour les entreprises d'aller de l'avant et d'essayer de nouveaux produits. Le rôle de la recherche est de venir et de soutenir cela. Non seulement confirmer que les produits peuvent fonctionner, mais aussi expliquer les raisons pour lesquelles et dans quelles conditions ces produits seront efficaces.

  • Beaucoup préfèrent ne pas utiliser d'additifs chimiques agressifs dans le sol.
  • Il y a des inquiétudes sur les produits à utiliser qui maintiendront leur rendement.
  • Les producteurs peuvent faire des choix judicieux de produits en leur donnant des conseils plus précis quant au produit le plus efficace dans des conditions définies.

SFH - Avec Soil for Humanity, notre objectif est de sensibiliser à la dégradation de la qualité des sols et d'en faire une partie de nos conversations quotidiennes, quels conseils avez-vous pour nous ?

JW – Alors comment intégrer la terre dans nos conversations quotidiennes ? Je pense qu'il s'agit simplement de connecter les gens au sol. Faites juste prendre conscience d'où vient votre nourriture ? Parfois, les gens sont distraits de l'origine réelle de la nourriture et commencent à penser que la nourriture vient du supermarché.

Ramenez-le d'où vient cette nourriture? Nous pouvons encourager les gens à aller à la source pour se nourrir. Qu'ils ont plus d'interaction avec les gens qui produisent de la nourriture. Lorsqu'ils commenceront à poser des questions et à s'intéresser davantage, ils verront où se trouve leur source.

À la base, la source de votre nourriture n'est pas seulement les graines, mais c'est l'environnement dans lequel ces petites graines doivent pousser. Si vous n'avez pas un environnement de sol approprié, vous ne ferez tout simplement rien pousser.

Toutes les choses que vous faites avec l'éducation, la sensibilisation et la sensibilisation des gens, en leur rappelant : d'où vient vraiment votre nourriture ? Qu'est-ce qui a donné tous ces nutriments qui ont fait pousser toute cette nourriture ? L'eau vient du ciel, mais l'eau s'écoule, alors comment est-elle restée quelque part pour qu'elle soit utile et soit absorbée par la plante. Il doit rester et être absorbé avec la matière organique du sol. Donc, il y a un sens à dire que le sol est vraiment la vie.

  • Faites du sol une partie de nos conversations quotidiennes.
  • Faites en sorte que les gens se connectent avec le sol.
  • Sensibilisation à la provenance directe de leur nourriture.
  • Éduquer et fournir une sensibilisation pour sensibiliser les gens à une vie saine à partir du sol.

 SFH – Pouvez-vous partager avec nous quelques-unes des futures entreprises que vous explorerez ?

JW - Nous nous intéressons aux fonctions biologiques du sol. Nous avons des projets en cours qui traitent de types spécifiques d'organismes comme les champignons mycorhiziens, et leur capacité à aider les plantes à récupérer les nutriments du sol. Nous les considérons également dans le sens de la quantité d'eau qu'un réseau mycorhizien, associé aux racines de votre plante, peut fournir à la plante. Particulièrement lorsque nous entrons dans les situations, lorsque nous avons une longue période sèche, lorsque nous avons plus de types de sécheresses, en regardant comment ces organismes deviennent importants?

Nous avons également pensé à d'autres types d'événements de stress. Le stress hydrique est important, mais le stress thermique l'est également, car il a vraiment un impact sévère sur les plantes. Parfois, vous ne savez pas quel est le problème avec la plante. Il est fané, et vous mettez de l'eau dessus. Ils ne répondent pas, ils surchauffent. C'est comme avoir de la fièvre. Il y a donc des organismes qui vivent dans le sol et qui peuvent produire des hormones végétales pour aider à contrôler les sens. Il existe des facteurs de stress pour aider la plante à prendre le contrôle des niveaux d'hormones. Grâce à des adaptations physiologiques, elle peut tolérer et survivre à des événements très secs ou très chauds, de sorte que la plante peut continuer à survivre. C'est dans l'intérêt des microbes, ils veulent que la plante vive. Ils vivent avec, ils sont en symbiose ou en association très étroite avec l'environnement microbien créé par la plante, et les exsudats racinaires que la plante partage sont très importants pour la vie de ces microbes. Les microbes ont tout intérêt à ce que la plante reste saine et forte.

La deuxième chose qui nous intéresse, c'est de rendre compte de la contribution des organismes du sol à l'apport de nutriments à la plante. Pour le faire sur une base très spécifique et prudente au site, dans laquelle nous voulons pouvoir cibler les parties du champ qui ont une fertilité inhérente plus élevée et les différencier des autres parties qui ont une fertilité plus faible. Si nous faisons des choix sur l'endroit où appliquer des engrais ou d'autres types d'amendements du sol, nous les ciblons spécifiquement là où ils sont nécessaires.

En termes d'apport de nutriments aux plantes, nous avons tendance à utiliser une approche d'alimentation à la cuillère où nous faisons très attention à utiliser des quantités mesurées et judicieuses de nutriments et à ne pas en donner trop. Ou ne pas trop le faire à proprement parler. Je pense que vous pouvez très bien produire des récoltes sans sur-appliquer aucun type de produit chimique, aucun type d'engrais ou de pesticide. Si vous tenez soigneusement compte de ce que l'activité biologique des sols apporte à cette culture, vous pouvez réduire votre dépendance vis-à-vis de certains de ces autres intrants.

  • Fonctions biologiques du sol.
  • Les organismes spécifiques du sol et leur rôle dans la santé du sol.
  • Quel facteur de stress provoque le comportement du sol avec l'interaction des plantes : soutenir les microbes dans le sol et la fertilité des plantes.
  • Apport de nutriments aux plantes qui imitent la nature par opposition aux techniques modernes d'alimentation à la cuillère.

SFH - Seriez-vous d'accord avec le dicton : « Il vaut mieux cultiver le sol que cultiver des cultures car si vous prenez soin du sol, il s'occupera du reste ?

JW – C'est une citation très pertinente, elle semble très pertinente, et elle est très cohérente avec l'approche que nous avons adoptée. Prendre soin du sol et d'autres choses suivront.

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