Initiation aux méthodes intégrées au jardin potager
Chapitre : Le sol de culture
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⇒ Les différentes phases d'un compostage à chaud
Cette phase consiste à rassembler progressivement de la matière organique sans chercher à précipiter la fermentation. On n’ajoute pas de matériaux accélérant la fermentation ni d’eau. Bien souvent, on ne peut éviter qu’une fermentation à basse température se mette en place qui sera plus ou moins active en fonction de l’humidité des biorésidus. Cette période de stockage correspond à la phase mésophile décrite dans des livres et sites internet traitant du compostage. Sans apport d’azote (urée ou ammonitrate) mais si on ajoute de l’eau, cette première étape de compostage est considérée comme une phase initiale du compostage se caractérisant par une montée progressive de la température pouvant atteindre 30 à 40°.
Au cours de cette phase à basse température, et si l'humidité est suffisante, la matière organique est envahie de micro-organismes mésophiles. Des bactéries et des champignons vont commencer à fractionner et digérer les débris coriaces. Ces micro-organismes absorbent les molécules simples (sucres, alcool, acides aminés…) et commencent la dégradation des molécules plus complexes (cellulose, protéines, amidon…) produisant un dégagement important de CO². Si cette phase mésophile dure plusieurs mois, le compost est colonisé par des macro-organismes qui participent au processus de décomposition en se nourrissant des matières organiques riches en protéines, sucres et graisses.
La phase mésophile n’est pas nécessaire pour aborder la phase suivante décrite ci-dessous. C’est d’autant plus vrai qu’il faut éviter de gaspiller des matériaux à forte valeur énergétique qui seront bien utiles dans la phase thermophile.
Il s’agit d’une phase de fermentation active où la température au centre du tas doit atteindre au moins 55°/65°. Dans certains composteurs industriels où de l’air est introduit par soufflerie, la température peut atteindre facilement 70°. Un compost familial de 800 litres contenant beaucoup de tonte de pelouse peut atteindre une telle température. S’il n’y a pas assez de tonte de pelouse ou si le jardinier ne peut se procurer du sang séché, du guano ou une autre matière organique riche en azote, pour atteindre 55°, il faut ajouter de l’azote minéral (urée ou ammonitrate). Pour ceux qui peuvent effectuer des compostages en tas avec un volume important (de l’ordre de plusieurs m³), la température peut atteindre 75 à 80° quand le substrat est riche en matières très putrescibles comme le sucre et l’amidon. Toutefois, on cherche à ne pas dépasser les 70° pour ne pas défavoriser le compostage.
Avant de lancer la phase thermophile, dans la mesure du possible, les vers de terre qui n’apprécient pas des températures supérieures à 35° (essentiellement des épigés très colorés qui se reproduisent très vite dans les composts) et les larves de la cétoine dorée doivent être retirés du compost pour être placés dans un récipient muni de terreau. Les composts sont fréquentés par d’autres auxiliaires utiles comme les cloportes, les lules (julida), les polydesmes (mille-pattes utiles), les forficules (perce-oreilles), les larves d’hermitia (mouche soldat noir) qui en principe vont quitter le compost pour s’abriter ailleurs dès que la température s’élève au-dessus de 35°. À noter que le cloporte, bien qu’il ait quelquefois mauvaise réputation, joue un rôle important dans les premiers stades de la décomposition des matières organiques sous réserve que le milieu soit suffisamment humide.
Si le substrat contient suffisamment de matières organiques très putrescibles, l’ajout d’urée perlée ou d’ammonitrate, ensemencé d’un reste de compost mûr, produit une montée en température très rapide, en un ou deux jours. Ainsi, ce procédé permet de gagner du temps en évitant de passer par la phase mésophile.
Dépôt de microorganismes thermophiles au centre d’un compost dont la température a dépassé 65°
Dans un premier temps, les matières organiques sont décomposées par une armée d’actinomycètes (a) puis de bactéries thermophiles, essentiellement des archébactéries qui deviennent prédominantes, mais aussi des champignons (Rhizomucor pusillus, Rhizopus microsporus, Aspergillus fumigarus). Par contre, les micro-organismes mésophiles disparaissent. Au cours de cette phase, le compostage consomme beaucoup d’oxygène et d’eau et produit des gaz (CO², méthane…) Le compost doit donc être bien aéré ce qui oblige le jardinier à le remuer fréquemment. Il est également nécessaire qu’il soit arrosé de temps en temps surtout en été afin de maintenir une humidité constante sans que le compost ne soit pas saturé d’eau.
Quand la température du compost descend en dessous de 35°, une nouvelle phase mésophile prend le relai jusqu’à ce que la température du compost corresponde à la température extérieure. Les auxiliaires utiles précédemment placés dans un bac d’attente sont replacés dans le compost. La flore mésophile finit de dégrader les derniers polymères restés intacts après la phase thermophile. Une partie de l’humus est fabriquée au cours de cette phase par incorporation de l’azote restant dans des molécules complexes. Le contrôle de l’humidité reste encore important tout au long du processus. À l’inverse de la phase précédente, l’ajout d’un engrais azoté ne produit pas une remontée de température, ce qui montre que la phase thermophile est bien terminée. L'azote ajouté n’est pas perdu, celui-ci étant intégré dans le processus de formation de l’humus. Tous les débris végétaux peu riches en matières lignocellulosiques doivent disparaitre (sauf les plus coriaces qui doivent être triés).
Il est courant que durant cette phase de refroidissement, la population de macro-organisme tarde à coloniser le compost si au préalable le jardinier amateur n’a pas effectué une réserve de ces macro-organismes. Cela n’est pas dramatique, car c’est surtout la flore microbienne mésophile qui prend rapidement le relai. Il est facile de s’en apercevoir par un examen microscopique d’un échantillon.
La phase de refroidissement proprement dite se prolonge d’une période plus ou moins longue correspondant au travail d’humification d’auxiliaires utiles spécialisés dans la décomposition des matières cellulosiques coriaces. Il s’agit notamment des épigés des cloportes et surtout des larves de cétoine. En général, il ne faut pas attendre longtemps pour que ces auxiliaires utiles colonisent un compost et les colonies se renforcent tous les ans tant que le jardinier entretient au moins un compost en phase de refroidissement. Une colonie de plusieurs centaines de larves de cétoine est particulièrement efficace pour réduire en leur plus simple expression des résidus organiques qui auraient résisté à la phase thermophile. Il suffit de recueillir ces larves pour les abriter en hiver dans un conteneur contenant du compost (ou les laisser tout l'hiver dans un composteur) ; les adultes ne quitteront pas les lieux au printemps et ils vont pondre leurs œufs dans le compost. Au bout de 2 à 3 ans, on finit par se retrouver avec une colonie abondante de larves de cétoine que l’on peut facilement entretenir par des apports périodiques de composts sortant d'une phase thermophile et provenant d'un autre composteur.
Pour les bacs à composter de petits volumes, il est préférable d’engager le compostage au début de l'été pour bénéficier de la chaleur ambiante. En Provence et durant la saison estivale, l’arrosage doit être effectué tous les 1 à 2 jours. Un compost d’un m³ en phase thermophile consomme tous les jours au moins 10 à 15 litres d’eau.
Pour un particulier, l’urée convient très bien pour augmenter la dose d’azote. L’urée est dissoute dans un arrosoir contenant une dizaine de litres d’eau. Cette solution est déversée à la surface du compost. On peut se procurer de l’urée perlée dans les coopératives agricoles. Mais cette urée n’est disponible que sous la forme de sacs de 50 kg. Vous aurez alors une réserve d’azote minérale pour au moins 10 ans en tenant compte que cet engrais minéral servira également pour satisfaire les demandes importantes d’azote de vos légumes à un certain moment de leur cycle de développement.
La montée en température jusqu’à 55/65° peut être mesurée à l’aide d’un thermomètre de laboratoire. Cette mesure doit être effectuée à 20 /25 cm du bord du compost.
La destruction de tous les germes pathogènes n’est possible que si tous les éléments du compost subissent une température de 55/65° pendant au moins 15 jours. Cela nécessite d’effectuer des retournements fréquents pour assurer un traitement homogène (1). Il est impératif que les déchets de certains végétaux fassent l’objet de ce traitement par la chaleur comme les tiges et feuilles de melon qui peuvent contenir des sports de fusariose ou quand les restes de tomates contiennent des spores d’alternariose ou de didymella lycopersici (pied noir).
Au cours d’un compostage en tas, les débris plus résistants sont placés au centre puis recouverts de débris plus fins suivis d’un arrosage. La phase thermophile doit au moins durer un mois, mais elle sera d’autant plus efficace si elle dure plus longtemps par des apports successifs de matières très fermentescibles et d’azote. À cet effet et en cas de rupture de matières organiques très fermentescibles, on peut utiliser un sac de farine de basse qualité pour un m³ de compost, ce qui n’est pas très coûteux pour un particulier.
Astuce
Les tontes de pelouses sont également une source intéressante d’azote. La difficulté est de disposer d’un stock d’herbe suffisamment important quand on décide de lancer une phase thermophile pour plus d’un m³ de matière organique structurante. Il est vivement déconseillé de stocker l’herbe fraichement tondue dans des sacs, car cette herbe contient beaucoup d’eau et un processus de fermentation va se mettre en place avec production de substances toxiques et de mauvaises odeurs. L’herbe doit être mise en sac après séchage au soleil pendant plusieurs jours. Le produit sec final doit ressembler à du foin.
a) Les actinomycètes ne sont pas des champignons, mais des bactéries ayant une morphologie diverse ; de forme sphérique ou rassemblée en filaments rudimentaires ou fortement ramifiés. Tout au long de leur cycle de vie, les Actinomycètes peuvent combiner ces différentes formes. Les filaments apparaissent à partir du germe qui leur a donné naissance pour créer une structure rayonnante ressemblant aux hyphes fongiques. Les actinomycètes se multiplient moins rapidement que les autres bactéries.
Affinage à l’aide d’un tamis
Cette phase consiste à enlever à l’aide d’un tamis, les éléments étrangers (cailloux, morceaux de métal ou de plastique…) et les éléments insuffisamment décomposés comme les morceaux de bois provenant d’un broyage de haies. Les lombrics et autres auxiliaires utiles doivent être récupérés pour être placés dans un autre compost en phase mésophile. Les débris coriaces sont transférés dans un compost plus jeune, ou répandus à la surface du terrain de culture pour constituer une couche qui évoluera selon les principes du BRF (bois raméal fragmenté (a)). Ces débris vont donc continuer à se décomposer sur place, quelquefois durant plusieurs années, ce qui contribue à neutraliser les pertes d’humus et à alimenter les auxiliaires utiles.
Le produit de la phase d’affinage peut être répandu sur le sol si les prochaines cultures l’acceptent (surtout à éviter pour les liliacées …), ou stocké pour s’engager dans la phase suivante de maturation.
Il est préférable d’utiliser un tamis avec des mailles de 3 mm. Il faut forcer avec une main protégée par un gant de jardinage le passage de la matière organique légèrement humide à travers les mailles ce qui permet en même temps de réduire en fines particules les derniers gros débris organiques (herbe décomposée compactée, morceaux de paille ou de branches décomposées...). Un encrassement des mailles est la conséquence d’un compost trop humide ou non terminé.
a) Technique de culture inventée au Canada. Un broyage de branches issues essentiellement de feuillus est déposé à la surface du sol pour tenter de reconstituer la litière de surface des forêts. Les champignons jouent un rôle important dans la dégradation de la matière organique en raison de la présence de l’oxygène atmosphérique.
Le produit final est stocké en zone aérée durant au moins 3 mois et va continuer à évoluer. Une partie des éléments comme l’azote, le phosphore, le potassium consommés par la microflore pour son propre développement retourne au compost sous une forme assimilable pour les plantes ou participent à la formation de composés plus complexes. Au cours de cette phase, les matières organiques sont réorganisées en composés plus stables pour former de l’humus. À la fin de cette phase de maturation, le compost ne doit comporter aucune matière organique facilement dégradable par les microorganismes. Après épandage, ce compost continue à évoluer pour former de l'humus agricole puis des CAH avec de l’argile.
Au début de la phase de maturation, le pH d’un compost familial peut se situer entre 8 et 9. Il ne faut pas chercher à l’acidifier ce qui pourrait produire des problèmes d’odeur et une perte d’azote. Les composts riches en déchets ligneux nécessitent une phase de maturation de 4 à 6 mois.
Iules (Julida)
Larve de Cétoine dorée
Cloporte
Mouche soldat noir
Chrysalide de cétoine dorée entourée d’un cocon constitué de débris végétaux, recueillie dans un compost
Deux espèces de cétoines recueillies dans un compost
La région méditerranéenne est connue pour la diversité de ses cloportes que l’on rencontre dans les forêts, les prairies et tous les lieux où s’accumule de la matière organique. Les cloportes sont des crustacés qui développent des relations symbiotiques avec des bactéries qui produisent des cellulases dans leur intestin permettant de dégrader des matériaux ligneux coriaces. Il est donc intéressant de conserver ces petits crustacés même s’ils ont la réputation d’attaquer certaines cultures comme les fraises.
Très courante dans les composts en phase mésophile dès que l’on dépose des restes de légumes et de fruits. Ces asticots se développent très rapidement et leur digestat contribue à la transformation des matières organiques.
Cette larve se rencontre fréquemment dans les composts. Elle est souvent confondue avec la larve du hanneton qui ne fréquente jamais les composts. Les femelles pondent en été et les larvent se développe plus d’un an dans un compost. On peut donc trouver plusieurs générations de larves. L’adulte se nourrit de nectar et de pollen des fleurs. Ces larves et les chrysalides doivent être enlevées d’un compost avant la phase thermophile, car elles ne résistent pas à la montée en température et des gaz produits lors de cette phase de compostage. Des larves vont tenter de remonter vers la surface et on risque de les retrouver mortes au-dessus du compost.
Comme les larves d’hermitia illucens, les larves de cétoine se nourrissent de matières organiques en cours de décomposition. En été, après la phase thermophile, des femelles viennent et pondent des œufs dans le compost qui éclosent assez vite pour produire des larves. Leur développement peut être très rapide et il n’est pas rare qu’un compost contienne des centaines de larves qui vont alors accélérer sensiblement la décomposition finale des matières organiques. Les particules coriaces sont attaquées par ces larves. Leurs excréments sont assez bien identifiables sous la forme de petites crottes allongées de 1 à 2 mm. Les larves commencent par attaquer les couches superficielles de compost en laissant derrière elles leurs excréments qui s’accumulent là où ces larves ont élu domicile. Ces excréments sont recueillis pour être utilisés dans la phase de maturation du compost.
Certains agents pathogènes sont difficilement neutralisés lors d’un compostage à chaud de résidus végétaux contaminés. Leur élimination est possible si la température est constante dans toute la masse du compost sur plusieurs jours. Mais cette situation est rarement atteinte la température n’étant pas homogène dans le compost surtout sur les bords où il existe une perte calorique. Les agents pathogènes les plus connus sont :
Les vaisseaux des plantes sont envahis par un champignon du sol (Fusarium oxysporum) très commun se traduisant par un flétrissement de la plante qui meurt rapidement. Tous les légumes peuvent être atteints, en particulier : tomate, melon, concombre, courgettes, oignon, pomme de terre, céleri… Ce type de champignon est subdivisé en plusieurs variétés. Par exemple, pour la tomate, selon le site de l’ESIAB, « on distingue Fusarium oxysporum f. sp. radicis lycopersici qui attaque les parties racinaires et Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici qui attaque les parties aériennes de la plante ». Selon certains chercheurs (Mercedes Castejón-Muñoz G. J. Bollen), le fusarium oxysporum serait détruit si une température de 55° dans tout le compost est maintenue pendant 30 minutes (2) avec un taux de survie de seulement 0.001% des propagules (a). Tout flétrissement envahissant constaté sur la tomate en période de chaleur est probablement la conséquence d’une attaque de fusariose. Comme il n’est pas toujours facile de diagnostiquer la fusariose, par précaution certains jardiniers professionnels évitent de composter à froid les tiges et feuilles flétries. Ces déchets quand ils sont brûlés ne présentent aucun danger et peuvent être introduits dans un compost ce qui permet de récupérer des sels minéraux notamment potasse et phosphates (incinération dans les zones pavillonnaires ; voir la réglementation locale).
Cette maladie fongique provoquée par le Plasmodiophora brassicae affecte surtout les cultures de choux. Les choux-fleurs et les brocolis sont particulièrement sensibles. La maladie se manifeste par l’apparition d’excroissances sur les racines et le collet produisant un dépérissement de la plante. Selon certains auteurs, le champignon serait détruit avec une température de l’ordre de 55° dans tout le compost durant au moins 96 heures.
Cette maladie est causée par le champignon Olpidium brassicae qui peut aussi affecter les racines de tomates et les laitues. Ce champignon est en plus vecteur d’un phytovirus. L’lpidium brassicae n’est pas détruit après un compostage thermophile avec une température de 50 à 70° durant 2 à 3 semaines suivi d’une phase de maturation de 5 mois (2).
Cette maladie est causée par le champignon tellurique Pyrenochaeta lycopersici qui sévit dans des sols dits « fatigués » ayant reçu des cultures successives de tomates. Il existerait plusieurs souches correspondant à la température du sol. La destruction de ce champignon nécessite une température de l’ordre de 73° (3).
en principe, les rhizoctones ne devraient pas poser de problème si le compostage est bien mené et surtout si tous les éléments subissent une phase thermophile. L’apport d’azote comme activateur de dégradation sur les résidus de pommes de terre et de betterave est connu pour favoriser la disparition du rhizoctone brun (4). Pourtant, il suffit de quelques restes d’épluchures de pommes de terre, de tomate, de céleri, de chou ou de carottes ayant échappé à une phase thermophile pour que cette infection cryptogamique puisse se propager aux nouvelles cultures. En cas de doute, il est préférable de brûler les résidus de culture.
a) propagules : structures de dissémination et de reproduction telles que les spores.
Notes :
- Le genre fusarium fait partie d’un groupe de champignons dénommé Soil-borne plant pathogenic fungi (SPPF) que l’on peut traduire ‘champignons du sol pathogènes des végétaux’ auquel appartient également le verticullium responsable d’attaques sévères et relativement fréquentes sur certaines cultures maraîchères comme le céleri, les tomates, les aubergines, les pommes de terre…. Les SPPF produisent des structures de survie comme les chlamydospores pourvus d’une paroi épaisse ou les sclérotes très résistants pouvant survivre plusieurs années dans le sol. Les SPPF sont regroupés en deux catégories fonctionnelles : les habitants du sol et les envahisseurs du sol. La première catégorie comprend généralement des champignons non spécialisés qui infectent les semis et les jeunes racines, tandis que la seconde catégorie regroupe des agents pathogènes qui présentent un degré de spécificité vis-à-vis de l'hôte. Une forte humidité accentuée par de basses températures est souvent responsable d’une infection fongique. Toutefois, certains champignons tolèrent des niveaux en eau plus faibles et préfèrent les sols plus chauds (25 à 35°C).
- La cyanamide calcique détruisant tous les microorganismes, les bons comme les mauvais, doit être utilisée avec parcimonie si on décide de l’employer pour composter des déchets végétaux infectés par des microorganismes pathogènes résistants.
Pour les sols trop riches en calcaire ou en sable, voici une recette d’amendement argilo-humifère. Au début de la phase de maturation, le compost est enrichi en argile de cette manière :
Le principe est de mélanger du compost avec de l’argile ou de la marne (contenant environ 50 % d’argile) afin de faciliter la formation de complexes argilo-humiques. Il faut utiliser de l’argile ou de la marne finement broyée après passage dans un tamis (diamètre des mailles environ 2 mm) afin d’éliminer les grains de sable inutiles. La marne contient suffisamment de calcaire pour que des CAH puissent se former.
Amendement argilo-humifère
La préparation d’amendement argilo-humifère nécessite la présence de calcaire pour stabiliser les complexes argilo-humiques. Pour une argile achetée dans le commerce, il faut vérifier si elle contient du calcaire à l’aide d’un test au vinaigre. À cet effet, on verse quelques gouttes de vinaigre sur un échantillon de quelques cm³ d’argile, ce qui doit produire de la mousse si cette argile contient du calcaire. Les proportions du mélange dépendent de la teneur de la marne en argile. Les proportions sont environ un volume de marne pour 5 à 10 volumes de compost pour une marne contenant 50 % d'argile. Pour un sol très calcaire, cet amendement peut contenir jusqu'à 1/3 d'argile. Ce mélange est conservé légèrement humide durant toute la phase de maturation.
Beaucoup de plantes potagères ne supportent pas un apport récent de compost et encore moins l’enfouissement de fumier plus ou moins bien décomposé. La présence de matières organiques augmente le risque de maladies cryptogamiques. C’est notamment le cas des aulx, des cucurbitacées et des tomates. Il est donc préférable pour les planches qui vont recevoir ces cultures, d’incorporer le compost à la terre de jardin courant automne par un pseudo-labour. Pour les plantes supportant un épandage récent de compost, ce dernier est incorporé à la terre de jardin début de printemps. Pour les aulx et les tomates, vous aurez encore moins de problèmes si l’incorporation du compost date d’une année. Il faut alors effectuer une réserve de fonds au printemps uniquement avec un engrais minéral.
1) Guide du traitement des déchets ; réglementation et choix des procédés – Alain Damien
2) Induction of heat resistance in Fusarium oxysporum and Verticillium dahliae caused by exposure to sublethal heat treatments
3) I G. J. Bollen et all. 1989 inactivation of soil-borne plant pathogens during small-scale composting of crop residues
4) G.J. Bollen, 1984. The fate of plant pathogens during composting of crop residues - Composting of agricultural and other wastes / Gasser, J.K.R., - p. 282 - 290.
5) La technique betteravière – bien gérer le rhizoctone brun N°1007 16-9-2014
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