Les micro-organismes efficaces

Les micro-organismes du sol jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes terrestres. Invisibles à l’œil nu, ces organismes microscopiques – bactéries, champignons, levures, et autres – transforment les éléments du sol en nutriments vitaux pour les plantes, favorisent leur croissance et participent activement à l’équilibre écologique. Une simple cuillère de terre peut contenir des milliards de micro-organismes, témoins de l’extraordinaire biodiversité présente sous nos pieds.

Cependant, les pratiques agricoles intensives, l’usage généralisé des produits chimiques et la dégradation continue des sols ont profondément perturbé cet équilibre fragile, menaçant la santé des sols et la durabilité des systèmes de production alimentaire. Dans ce contexte, une meilleure compréhension des micro-organismes du sol et de leurs interactions devient cruciale pour restaurer la fertilité des sols et promouvoir une agriculture plus respectueuse de l’environnement.

Cet article explore la diversité, les fonctions et les applications des micro-organismes du sol, en mettant en lumière des technologies comme les Micro-organismes Efficaces (EM). Découverts dans les années 1980, ces mélanges de micro-organismes bénéfiques ont révolutionné l’agriculture biologique et trouvé des usages variés dans des domaines aussi divers que la dépollution, l’élevage et l’amélioration des rendements agricoles.

En revisitant les rôles fondamentaux des micro-organismes, leurs applications pratiques et leur potentiel pour un développement durable, nous vous invitons à découvrir comment ces alliés invisibles peuvent contribuer à résoudre les défis écologiques et agricoles de notre époque, ou tout simplement de votre potager !

Avant Propos : les strates du sol

Le sol est constitué de plusieurs strates appelées horizons. Ces horizons se superposent et forment un profil de sol caractéristique. Voici les cinq principales strates du sol :

1. Horizon O (Organique)

• Description : Couche supérieure composée principalement de matière organique en décomposition, comme les feuilles mortes, les branches et d’autres débris végétaux.
• Rôle : Source de nutriments pour les plantes et abri pour de nombreux micro-organismes.
• Présence : Surtout visible dans les forêts et les sols peu perturbés.

2. Horizon A (Topsoil ou Terre arable)

• Description : Couche fertile riche en matière organique mélangée aux minéraux.
• Rôle : Zone principale de croissance des racines et d’activité biologique intense.
• Aspect : Sombre en raison de sa teneur élevée en humus.

3. Horizon E (Éluvial)

• Description : Couche de lessivage où les minéraux solubles et la matière organique sont entraînés vers les horizons inférieurs par l’eau.
• Rôle : Transition entre les horizons A et B.
• Aspect : Généralement plus clair, pauvre en nutriments.

4. Horizon B (Substrat ou Sous-sol)

• Description : Couche d’accumulation où les minéraux, comme l’argile, le fer et l’aluminium, transportés depuis l’horizon E, se déposent.
• Rôle : Fournit des nutriments aux horizons supérieurs et stabilise le sol.
• Aspect : Plus dense et souvent coloré par les oxydes de fer.

5. Horizon C (Matériau Parental)

• Description : Couche composée de fragments de roche désintégrés et partiellement altérés.
• Rôle : Source des particules minérales qui composent les couches supérieures.
• Aspect : Peu transformée, elle ressemble encore au substrat rocheux.

6 : Horizon R (Roche-mère)

• Description : Couche la plus profonde, constituée de roche solide non altérée.
• Rôle : Base du sol, elle se transforme lentement en matériau parental par l’érosion et les intempéries.

Chaque strate joue un rôle essentiel dans la structure et la fonction du sol, influençant sa fertilité et sa capacité à soutenir la vie.

Sommaire

1. Origine et Diversité des Micro-organismes du Sol
   • Émergence des micro-organismes comme premières formes de vie
   • Classification des micro-organismes du sol : décomposeurs, synthétiques et opportunistes
   • Principe de dominance microbienne
2. Rôle des Micro-organismes dans le Sol
   • Amélioration de la fertilité des sols
   • Décomposition et transformation des matières organiques
   • Contribution à la lutte contre les pathogènes et les ravageurs
3. Technologies Basées sur les Micro-organismes
   • Découverte des Micro-organismes Efficaces (EM) par le Dr. Teruo Higa
   • Diffusion et adoption mondiale des technologies EM
   • Production artisanale d’EM à partir de litières forestières
4. Applications des Micro-organismes dans l’Agriculture
   • Enrichissement des sols agricoles
   • Préparation et utilisation des engrais organiques enrichis
   • Stimulation de la croissance et de la résistance des plantes
5. Autres Usages des Micro-organismes
   • Amélioration de la qualité de l’eau et dépollution
   • Usage dans l’élevage : alimentation et santé animale
   • Applications domestiques et industrielles
6. Impact Environnemental et Développement Durable
   • Contribution à la régénération des sols dégradés
   • Réduction de la dépendance aux produits chimiques
   • Perspectives pour une agriculture durable
7. Conclusion
   • Rappel des bénéfices des micro-organismes
   • Enjeux et perspectives pour leur utilisation accrue

1. Origine et Diversité des Micro-organismes du Sol

Émergence des Micro-organismes comme Premières Formes de Vie

Les micro-organismes sont les plus anciennes formes de vie sur Terre, apparaissant il y a environ 3,8 milliards d’années, bien avant l’émergence des organismes multicellulaires. Présents partout, des profondeurs océaniques aux déserts arides, ils ont façonné notre planète en jouant un rôle clé dans le développement des écosystèmes. Leur capacité à transformer les éléments chimiques en énergie et en nutriments a jeté les bases des cycles biologiques qui soutiennent la vie sur Terre aujourd’hui. Dans le sol, ces organismes invisibles opèrent comme de petites usines biochimiques, décomposant la matière organique et les minéraux en nutriments assimilables par les plantes.

Classification des Micro-organismes du Sol

Les micro-organismes du sol se divisent en plusieurs groupes fonctionnels selon leurs rôles écologiques :

• Les Décomposeurs
  Ces micro-organismes, tels que les bactéries et les champignons, dégradent la matière organique morte en éléments plus simples. On distingue :
  • Les décomposeurs aérobies, qui transforment les matières organiques en dioxyde de carbone et en eau, tout en libérant de l’énergie.
  • Les fermenteurs utiles, qui convertissent les molécules complexes en composés organiques simples, directement assimilables par les plantes.
• Les Synthétiques
  Ces organismes, comme les bactéries fixatrices d’azote et les bactéries photosynthétiques, captent les éléments atmosphériques tels que l’azote ou le carbone et les intègrent dans le sol, augmentant ainsi sa fertilité.
• Les Opportunistes
  Ces micro-organismes, majoritaires (environ 80 % de la population microbienne), adaptent leur comportement en fonction de l’équilibre du sol. Ils soutiennent les micro-organismes bénéfiques dans un sol sain, mais basculent vers des activités nocives en présence de micro-organismes pathogènes.

Principe de Dominance Microbienne

Le concept de dominance microbienne, introduit par le professeur Teruo Higa, classe les micro-organismes en trois grandes familles :

• Les Dominants Bénéfiques, responsables de la régénération et de la santé du sol. Ces micro-organismes favorisent la fermentation, produisent des antioxydants et renforcent l’immunité des plantes.
• Les Dominants Nocifs, qui engendrent des processus de putréfaction, libèrent des substances toxiques et contribuent à la dégradation du sol.
• Les Neutres ou Opportunistes, qui suivent l’équilibre établi par les deux premières familles.

Dans un sol sain, les micro-organismes bénéfiques dominent et entraînent les opportunistes à renforcer la vitalité du milieu. À l’inverse, dans les sols dégradés, les micro-organismes nocifs prennent le dessus, accentuant les problèmes de stérilité et de maladies.

Ce modèle met en lumière l’importance de maintenir un équilibre microbien dans le sol pour soutenir des systèmes agricoles durables et résilients.

2. Rôle des Micro-organismes dans le Sol

Les micro-organismes présents dans le sol constituent le fondement de son équilibre biologique. Ils remplissent des fonctions clés qui permettent d’assurer la fertilité des sols, la disponibilité des nutriments pour les plantes et la protection contre divers agents pathogènes. Voici les principales contributions des micro-organismes au fonctionnement des sols :

Amélioration de la Fertilité des Sols

Les micro-organismes jouent un rôle central dans l’amélioration de la structure et de la fertilité des sols en :

• Fixant l’azote atmosphérique : Des bactéries comme Rhizobium et Azotobacter transforment l’azote gazeux en formes assimilables par les plantes, comme l’ammonium ou les nitrates. Cette fixation contribue à enrichir le sol, notamment dans les systèmes agricoles biologiques.
• Solubilisant les phosphates : Les micro-organismes solubilisateurs de phosphates rendent ces nutriments, souvent présents sous des formes insolubles, disponibles pour les plantes, augmentant ainsi leur croissance.
• Produisant des substances bioactives : Les champignons mycorhiziens et certaines bactéries sécrètent des hormones végétales, comme les auxines et les cytokinines, qui stimulent la croissance des plantes et renforcent leur résistance.
• Améliorant la structure du sol : Certains micro-organismes produisent des substances liantes, comme les polysaccharides, qui favorisent l’agrégation des particules du sol, augmentant sa porosité et sa capacité de rétention en eau.

Décomposition et Transformation des Matières Organiques

Les micro-organismes agissent comme de véritables usines biochimiques, transformant les résidus organiques en nutriments utiles :

• Décomposition des matières organiques : Les bactéries décomposeurs et les champignons filamenteux dégradent les résidus végétaux et animaux, produisant du dioxyde de carbone, de l’eau et des composés organiques simples.
• Formation d’humus : Les micro-organismes transforment les molécules organiques complexes en humus, une matière riche qui améliore la fertilité à long terme en stockant des nutriments et en favorisant une bonne structure du sol.
• Cyclage des nutriments : Par la minéralisation, les micro-organismes libèrent des éléments essentiels comme l’azote, le phosphore et le potassium, qui deviennent directement disponibles pour les plantes.

Contribution à la Lutte Contre les Pathogènes et les Ravageurs

Les micro-organismes du sol aident à maintenir un équilibre biologique en limitant la prolifération des agents pathogènes :

• Production de substances antimicrobiennes : Des bactéries comme les actinomycètes sécrètent des antibiotiques naturels qui inhibent la croissance des pathogènes, comme certains champignons et bactéries responsables de maladies des plantes.
• Compétition pour les ressources : Les micro-organismes bénéfiques dominent l’espace et les nutriments disponibles, empêchant les pathogènes de s’établir et de se multiplier.
• Induction de résistance systémique : Certains micro-organismes bénéfiques, tels que les bactéries rhizosphériques, stimulent les mécanismes de défense des plantes, renforçant leur capacité à résister aux attaques de ravageurs et maladies.
• Contrôle des populations de nématodes et d’insectes nuisibles : Les champignons comme Trichoderma et Beauveria parasitent les ravageurs ou leurs œufs, réduisant leurs impacts sur les cultures.

En somme, les micro-organismes du sol agissent comme des alliés essentiels dans la gestion durable des sols. Leur présence et leur diversité sont des indicateurs de santé du sol, garantissant des écosystèmes agricoles résilients et productifs.

3. Technologies Basées sur les Micro-organismes

Découverte des Micro-organismes Efficaces (EM) par le Dr. Teruo Higa

Dans les années 1980, le Dr. Teruo Higa, professeur d’horticulture à l’université de Ryukyus à Okinawa (Japon), a découvert une combinaison de micro-organismes qu’il a appelée « Micro-organismes Efficaces » (EM). Ces organismes vivants comprennent des bactéries photosynthétiques, des levures, des bactéries lactiques et des champignons. L’objectif initial de Higa était de proposer une solution naturelle pour augmenter les rendements agricoles tout en réduisant l’usage de produits chimiques.

Diffusion et Adoption Mondiale des Technologies EM

Les résultats impressionnants obtenus avec les EM, notamment une amélioration des rendements agricoles allant jusqu’à 30 %, ont rapidement conduit à leur adoption au Japon puis à l’échelle mondiale. En Asie, leur utilisation s’est généralisée à des pays comme la Birmanie et la Corée du Nord, où ils sont appliqués sur des centaines de milliers d’hectares de cultures. Ils se sont ensuite propagés en Amérique, en Europe et en Afrique, bien que ces deux derniers continents aient adopté cette technologie plus tardivement.

Production Artisanale d’EM à Partir de Litières Forestières

Dans les années 1990, les paysans costariciens ont développé une méthode artisanale pour produire des EM à partir de litières forestières. Cette méthode repose sur l’utilisation de matières premières locales, comme des litières riches en mycéliums, afin de capturer des souches microbiennes adaptées aux conditions spécifiques des sols locaux. Cette technique a ensuite été perfectionnée et adoptée à Cuba, où elle est devenue une pratique courante grâce à des programmes de formation et d’échanges entre paysans.

La préparation artisanale d’EM implique de choisir des litières issues de forêts peu perturbées, mélangées à des sources de sucres fermentescibles comme la mélasse, et de les laisser fermenter dans des conditions contrôlées. Ce processus garantit la production de micro-organismes efficaces adaptés aux sols locaux, favorisant ainsi leur intégration dans les systèmes agricoles tout en réduisant les coûts pour les agriculteurs.

4. Applications des Micro-organismes dans l’Agriculture

Enrichissement des Sols Agricoles

Les micro-organismes, notamment les Micro-organismes Efficaces (EM), jouent un rôle clé dans l’amélioration des propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Ils augmentent l’agrégation des particules du sol grâce à la production de polysaccharides, ce qui améliore la porosité, l’infiltration et la rétention d’eau. Cela permet une meilleure absorption des nutriments par les plantes et réduit les besoins en irrigation. De plus, les EM augmentent la biodiversité microbienne et facilitent la minéralisation du carbone, rendant les sols plus fertiles et résistants à l’érosion.

Préparation et Utilisation des Engrais Organiques Enrichis

Les EM sont largement utilisés pour enrichir les engrais organiques tels que le compost et le bokashi.

• Compost : L’ajout d’EM accélère le processus de maturation, réduisant le temps nécessaire de 3-6 mois à seulement 1-2 mois. Ils augmentent la libération de composés solubles et améliorent les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du compost. Appliqués directement sur le fumier, les EM limitent les odeurs, la prolifération des mouches et la présence de métaux lourds.
• Bokashi : Cet engrais fermenté est préparé en mélangeant des matières organiques (balle de riz, fumier, mélasse, levure) avec des EM. Plus rapide à produire que le compost, il apporte des substances bioactives, telles que des vitamines, des enzymes et des antioxydants, favorisant une activité microbienne intense dans le sol.

Stimulation de la Croissance et de la Résistance des Plantes

Les micro-organismes, notamment les EM, améliorent directement la santé et la productivité des cultures :

• Croissance et rendement : Ils favorisent la germination des semences, la croissance des racines et des tiges, et la photosynthèse. Leur action hormonale stimule la floraison, la fructification et la maturation des fruits, augmentant ainsi les rendements agricoles.
• Résistance aux maladies et stress : Les EM produisent des substances bioactives (antibiotiques, enzymes, antioxydants) qui renforcent les défenses naturelles des plantes contre les ravageurs et les pathogènes. Ils sont également efficaces pour réduire l’impact des maladies comme le mildiou et pour améliorer la tolérance des cultures au stress hydrique et aux conditions climatiques difficiles.

Les micro-organismes, grâce à leur polyvalence et leur efficacité, représentent une avancée majeure pour une agriculture durable, alliant productivité et respect de l’environnement.

5. Autres Usages des Micro-organismes

Amélioration de la Qualité de l’Eau et Dépollution

Les Micro-organismes Efficaces (EM) sont utilisés pour dépolluer divers environnements aquatiques contaminés par l’industrie ou l’agriculture. Ils réduisent les niveaux de Demande Biologique en Oxygène (DBO) et de Demande Chimique en Oxygène (DCO), stabilisent le pH, augmentent l’oxygène dissous, et éliminent les agents pathogènes comme Escherichia coli. Les applications incluent :

• Traitement des lacs et rivières : Les EM décomposent les boues et restaurent les écosystèmes aquatiques, comme la baie d’Osaka au Japon et le Rio Tunjuelito en Colombie.
• Assainissement des eaux résiduelles : Employés dans les stations d’épuration, ils améliorent la gestion des déchets liquides urbains et industriels.

Usage dans l’Élevage : Alimentation et Santé Animale

Les EM sont également utilisés dans les exploitations animales pour améliorer la santé et la productivité :

• Probiotiques pour les animaux : Intégrés à l’alimentation ou à l’eau de boisson, ils renforcent la microflore intestinale, améliorant la digestion et réduisant les diarrhées. Chez les porcelets, cela diminue la mortalité et évite l’usage d’antibiotiques.
• Désinfection des élevages : Vaporisés dans les bâtiments, les EM contrôlent les odeurs, limitent les pathogènes et améliorent les conditions sanitaires.
• Soins externes : Appliqués sur des plaies, ils favorisent une cicatrisation rapide et aident à contrôler les tiques et les infections.

Applications Domestiques et Industrielles

Les EM trouvent également des applications pratiques dans des environnements domestiques et industriels :

• Nettoyage domestique : Dilutions d’EM sont utilisées pour désinfecter, éliminer les moisissures, contrôler les odeurs et nettoyer diverses surfaces. L’eau usée issue de ce nettoyage peut servir à arroser les plantes.
• Construction : Les EM sont incorporés dans le béton pour réduire les grumeaux et améliorer la durabilité des structures tout en minimisant les produits chimiques conventionnels.
• Préservation de l’environnement : Des boules d’EM solides sont utilisées pour restaurer des écosystèmes marins et favoriser la pêche durable dans les zones côtières polluées.

Ces multiples usages montrent le potentiel des micro-organismes à transformer divers secteurs, contribuant ainsi à un développement plus durable et respectueux de l’environnement.

6. Impact Environnemental et Développement Durable

Contribution à la Régénération des Sols Dégradés

Les micro-organismes, en particulier les Micro-organismes Efficaces (EM), jouent un rôle essentiel dans la restauration des sols appauvris ou contaminés. Leur capacité à :

• Décomposer les toxines : Les EM accélèrent la dégradation des pesticides, des herbicides et d’autres molécules chimiques présentes dans les sols, réduisant ainsi leur toxicité. Ils neutralisent également les métaux lourds grâce à des mécanismes de complexation, limitant leur assimilation par les plantes.
• Favoriser l’activité microbienne : En augmentant la diversité des micro-organismes natifs, ils rétablissent les écosystèmes microbiens et transforment les sols malades en sols sains et productifs.

Réduction de la Dépendance aux Produits Chimiques

L’utilisation des EM dans les systèmes agricoles permet de réduire, voire d’éliminer, les intrants chimiques grâce à :

• Une fertilité naturelle : Les EM augmentent la disponibilité des nutriments dans le sol, notamment en favorisant la minéralisation de la matière organique. Cela diminue la nécessité de fertilisants chimiques【36:5†source】【36:14†source】.
• Une protection biologique : En contrôlant les agents pathogènes et les ravageurs de manière biologique, ils limitent l’usage de fongicides et insecticides chimiques, contribuant ainsi à la préservation de l’environnement et de la santé humaine.

Perspectives pour une Agriculture Durable

Les EM offrent un potentiel important pour développer une agriculture respectueuse de l’environnement :

• Adaptabilité globale : Leur utilisation s’étend sur tous les continents, avec des résultats prouvés en termes d’amélioration des rendements agricoles et de protection des cultures dans des contextes variés.
• Ressources locales et autonomisation : La production artisanale d’EM, à partir de ressources locales comme les litières forestières, permet aux agriculteurs de réduire leurs coûts et de devenir indépendants des grandes firmes d’agro-industrie.
• Un avenir écologique : Les EM contribuent à réduire l’empreinte écologique de l’agriculture, en favorisant des pratiques agroécologiques telles que le non-labour, les engrais organiques et les rotations culturales.

En synthèse, les micro-organismes, via leur contribution à la santé des sols et à la réduction des intrants chimiques, sont des alliés essentiels pour répondre aux défis de la sécurité alimentaire et de la durabilité environnementale.

7. Conclusion

Les micro-organismes, invisibles mais omniprésents dans notre environnement, jouent un rôle crucial dans la régénération des sols, la fertilité des terres agricoles, ainsi que dans la protection des plantes contre les pathogènes et les ravageurs. Par leurs actions biologiques diversifiées, tels que la décomposition de la matière organique, la fixation de l’azote ou la production de substances bioactives, ces organismes vivants transforment les sols et améliorent leur capacité à soutenir la vie. Les technologies comme les Micro-organismes Efficaces (EM) ont démontré leur efficacité dans des applications variées, allant de l’agriculture à la dépollution de l’eau, en passant par la santé animale et la construction.

Les avantages des micro-organismes sont nombreux : ils favorisent une agriculture plus durable, réduisent l’utilisation de produits chimiques et restaurent les sols dégradés. Leur capacité à améliorer la qualité de l’eau, à stimuler la croissance des plantes et à réduire la dépendance aux intrants chimiques fait d’eux des agents essentiels pour un avenir plus respectueux de l’environnement.

Les enjeux de l’utilisation accrue des micro-organismes sont cependant nombreux. Il est nécessaire de promouvoir leur adoption à grande échelle, de former les agriculteurs et de développer des méthodes de production artisanale accessibles. De plus, des recherches approfondies sur leurs effets à long terme et sur la manière de maximiser leurs bienfaits dans des contextes variés sont cruciales. L’avenir des micro-organismes dans l’agriculture et l’industrie repose sur leur intégration dans des pratiques agroécologiques, offrant ainsi une voie vers un développement plus harmonieux avec la nature.

Ainsi, les micro-organismes représentent une solution innovante pour relever les défis environnementaux actuels, contribuer à la durabilité des systèmes agricoles et renforcer la résilience des écosystèmes face aux pressions humaines et climatiques.

Cet article se base sur une compilation de documents et témoignages cubains sur
le fonctionnement, la production artisanale et l’usage de micro-organismes efficaces en milieu paysan, recueillis et mis en page par Dorian Felix

Une lecture complémentaire sur le sujet :
Les EM Organismes Efficaces au quotidien

Document complet téléchargeable sur Scribd

Documentation suppl. sur les microorganismes efficaces sur Terre & Humanisme