Stockage de matière organique dans les sols

Les facteurs impliqués

Une fois les digestats apportés au sol, la dynamique de la matière organique (MO) et donc le stockage de MO dans le sol vont dépendre :

• de la teneur initiale du sol en MO : plus un sol est pauvre en MO, plus l’effet positif des digestats sera visible ;
• de la teneur en MO organique des digestats : des digestats ayant des teneurs élevées en MO contribueront davantage à l’augmentation du stock de carbone dans les sols ;

• de la stabilité de la MO du digestat : plus l’ISMO (indice de stabilité de la matière organique) du digestat est élevé, plus celui-ci contribue au stockage de carbone des sols ;
  • Cette caractéristique, qui détermine la biodégradabilité des digestats et leur capacité potentielle à restaurer le stock de MO du sol, peut être évaluée par le suivi de la minéralisation du C organique au cours d’incubations en conditions contrôlées en laboratoire (Comment caractériser les digestats).
• de la quantité de digestat apportée : plus la dose de digestat apportée est importante, plus la quantité de MO apporté est grande ;
• de la fréquence d’apport : l’apport de digestats tous les ans permet d’augmenter le stock de carbone, contrairement à un apport tous les 3 ans.

Compte tenu de la lenteur des processus, l’effet sur le long terme est aujourd’hui simulé par des modèles prédictifs car les résultats expérimentaux obtenus en parcelles agricoles ne sont pas encore suffisants.

Avec et sans méthanisation

Des quantités de matière organique stockées dans le sol similaires, avec ou sans passage dans un méthaniseur

La méthanisation implique le déplacement (direct ou indirect) de matière produite sur les différentes parcelles des exploitations agricoles vers les méthaniseurs. Ces déplacements vont entraîner un appauvrissement de la fertilité des parcelles par exportation d’une partie des éléments nutritifs présents dans le sol via la biomasse méthanisée. Pour compenser cette diminution, il est recommandé d’épandre les digestats sur toutes les parcelles utilisées pour produire les intrants du méthaniseur. Dans le cas où les épandages sont faits de manière préférentielle sur certaines parcelles (les plus proches du méthaniseur par exemple), on peut assister à un transfert de la fertilité vers ces parcelles au détriment de celles sur lesquelles il n’y a pas (ou peu) d’épandage de digestats.

Par ailleurs l’utilisation de produits externes comme intrants (boues, biodéchets, déchets verts, …) permet d’enrichir localement les parcelles sur lesquelles les digestats sont épandus. Toutefois, pour des intrants issus des exploitations agricoles, cet enrichissement se fait au détriment des sols sur lesquels la biomasse importée a été produite initialement.

• Sur les exploitations en polyculture-élevage, en prenant en compte toutes les entrées et toutes les sorties de carbone de systèmes avec et sans méthanisation (avec ou sans élevage), le passage dans le méthaniseur va réduire la quantité de matière organique fraîche apportée au sol. En revanche, la quantité de MO stable qui retourne au sol n’est pas très différente entre les systèmes, il n’y a que peu de différences en termes de quantité de matière organique stockée in fine dans les sols.
• Sur des exploitations en polycultures et/ou cultures industrielles qui ne disposent pas d’effluents, la méthanisation ne va pas entraîner de diminution de la quantité de MO stockée dans les sols. Au contraire, l’implantation plus fréquente de CIVE va renforcer les apports de matière organique dans les sols. L’utilisation d’intrants extérieurs aux exploitations (résidus d’agro-industrie, déchets verts, biodéchets…) constitue une source de matière organique complémentaire qui va contribuer à l’enrichissement des sols des parcelles sur lesquelles les digestats sont épandus. Toutefois cet enrichissement se fait au détriment des sols sur lesquels ces intrants ont été produits.