Pour les matières organiques apportées au sol, le fractionnement est un bon outil pour mieux comprendre leur comportement au champ et bien mettre en évidence que le rapport C/N d’une matière organique n’a rien à voir avec sa teneur en lignine. « Nous entendons souvent parler de lignification des couverts végétaux, mais il faut relativiser, observe Xavier Salducci, fondateur du laboratoire Celesta-lab. Une paille de céréale est constituée de 8 à 9% de lignine. Un couvert végétal vert en contient forcément moins. Même un bois raméal fragmenté (BRF) contient moins de lignine qu’un fumier. Le BRF est essentiellement constitué de cellulose. »
La paille qui contient 8 à 9% de lignine et qui affiche pourtant un rapport C/N de 105 se minéralise très bien et très rapidement. « Si vous apportez 100 kg de carbone sous forme de paille, 70% sont minéralisés dans les 12 à 18 mois qui suivent l’apport et 30% participent à alimenter la fraction du sol pour la formation d’humus. Un compost de déchets verts, affichant un rapport C/N de 13 voit pour sa part 20% de son carbone minéralisé après 12 à 18 mois et 80% participer à alimenter la fraction du sol. »
Savoir si un produit a été transformé
D’emblée, le rapport C/N respectif de chaque produit ne permet pas d’expliquer les phénomènes observés. Le fractionnement biochimique des matières organiques permet de mieux le comprendre. Il sépare la matière organique en quatre catégories : une fraction soluble, l’hémicellulose, la cellulose et la lignine classées dans l’ordre de biodégradabilité décroissante. Cela permet de définir l’indice de stabilité de la matière organique (ISMO). Le compost de déchets verts contient quasiment 35% de lignine. Ce qui explique que cette matière est moins facilement minéralisée dans le sol.
Xavier Salducci précise : « Le compostage favorise la destruction de la cellulose et de l’hémicellulose… Et augmente mécaniquement la proportion de lignine dans le produit fini. » Pour l’expert de Celesta-lab, il faut retenir un principe : « Avant même d’interpréter la valeur du rapport C/N d’une matière organique apportée au sol, il est essentiel de savoir si le produit a subi une transformation ou pas. Un produit qui n’a subi aucune transformation, tel que la paille, est un produit avec une forte biodégradabilité qui va avoir un effet rapide sur le sol et participer à la stimulation de l’activité biologique. Le fractionnement de sa matière organique permet ensuite d’affiner la connaissance de la qualité intrinsèque du produit et particulièrement sa teneur en lignine. En revanche, un produit qui a subi une transformation, comme le compost de déchets verts, implique obligatoirement sa stabilisation. Il est alors moins minéralisable que le produit brut dont il est issu. Il participe davantage à alimenter la fraction stable de la matière organique du sol que la fertilisation de la campagne à venir. »
Le digestat de méthanisation alimente la fabrication d'humus
Si l’exemple précédent avec la paille et le compost de déchets verts le montre bien avec deux produits au rapport C/N bien différent, Xavier Salducci le met également en évidence avec deux produits au rapport C/N proche : le digestat de méthanisation liquide et la fiente de poule séchée au rapport C/N respectif de 7,5 et 6,9. Durant la première année après l’apport, 45% de l’azote organique épandu au travers de la fiente séchée sont minéralisés. Il s’agit d’un produit « explosif » qui agit dès le premier mois après application. Au contraire, l’azote organique du digestat de méthanisation est très stable. Sa minéralisation est très faible. Ce produit alimente davantage la fraction du sol et la création d’humus.
« Lorsque l’on réalise une digestion, la matière organique est transformée, reprend le directeur. Qui plus est avec des micro-organismes anaérobies qui ont la réputation de générer une fossilisation, donc de stabiliser les éléments. De fait, le digestat de méthanisation se rapproche d’un compost de déchets verts dans l’utilisation qui doit en être faite au champ ! »
