Dans sa 35e année d'existence, le Farming Systems Trial (FST) Rodale Institute continue de démontrer, grâce à des données de recherche scientifique, que l'agriculture biologique est supérieure aux systèmes conventionnels en ce qui concerne la construction, le maintien et la reconstitution de la santé des sols. C'est la clé de l'agriculture régénérative car elle fournit les bases de sa croissance présente et future.
FST est la comparaison côte à côte la plus ancienne des États-Unis entre l'agriculture biologique et chimique. Il a été créé en 1981 pour étudier ce qui arrive à la santé du sol et la productivité agricole lors de la transition conventionnel à biologique agriculture.
Alors que les pratiques d'agriculture biologique entraînent des teneurs plus élevées en matière organique du sol (MOS) et, à son tour, un potentiel d'approvisionnement en nutriments et en eau plus élevé pour les cultures, la transition vers l'agriculture biologique implique généralement un délai de plusieurs années pendant lequel les rendements peuvent souffrir et la demande d'intrants. augmentent à mesure que la reconstruction des communautés microbiennes du sol est en concurrence avec les cultures pour l'azote et les autres nutriments disponibles (Simmons et Coleman, 2008). Cela était évident dans la baisse initiale des rendements au FST au cours des cinq premières années de transition.
Au-delà de cette période, le système biologique a rebondi et a produit de manière constante des rendements de maïs et de soja qui ont égalé ou dépassé le système conventionnel. Les systèmes organiques fonctionnent particulièrement bien pendant les années de sécheresse. Au cours d'une période de 5 ans entre 1988 et 1998, lorsque les précipitations totales d'avril à août étaient inférieures à 14 pouces (contre 20 pouces les années normales), les rendements moyens de maïs biologique étaient de 31% supérieurs à ceux du système conventionnel. Cette performance peut être attribuée à une plus grande SOM dans les systèmes organiques. Les photos ci-dessous, prises en septembre 2015 après une longue période de sécheresse, illustrent les performances du maïs dans le système biologique par rapport au conventionnel.
Les images ci-dessus illustrent l'importance d'un sol sain pour la culture de plantes saines. L'analyse des données FST sur une période de 35 ans a établi que la santé des sols dans le système biologique a continué à augmenter au fil du temps alors que le système conventionnel est resté essentiellement inchangé (figure 6).
La matière organique du sol dans les systèmes organiques à fumier cultivé est passée de 3.3% en 1981 à environ 4.5% en 2013, ce qui représente une augmentation nette de 27% (figure 6). Dans le système conventionnel, le SOM est passé de 3.3% à 3.6% - une augmentation nette de seulement 8%. Autres fermes au sein Rodale Institute ont rapporté une concentration de SOM allant jusqu'à 6% (Moyer, Jeff; Duffield Ross; Personal Communication). La matière organique du sol est très importante dans la productivité des cultures car elle augmente à la fois l'efficacité d'utilisation des nutriments et de l'eau. Des études ont montré que la MOS peut contenir jusqu'à 20 fois son poids en eau (Johnson et al., 2005). Hudson (1994) a montré que «pour chaque augmentation de 1% de la MOS, la capacité de rétention d'eau disponible dans le sol augmentait de 3.7%».
L'ajout de matière organique au sol augmente sa capacité de rétention d'eau principalement parce que la matière organique augmente les macroagrégats du sol, d'où le nombre de micropores et de macropores dans le sol (Bot et Benites, 2005). La matière organique le fait soit en «collant» les particules de sol ensemble, soit en créant des conditions de vie favorables pour les micro-organismes du sol, qui à leur tour peuvent «coller» les particules de sol ensemble par la production de divers composés organiques tels que la glomaline ou par l'action d'hyphes fongiques (Sylvia et al., 2005).
L'analyse de 35 années de données du FST a également révélé que le volume d'eau percolant à travers le sol était de 15 à 20% plus élevé dans les systèmes organiques que dans le système conventionnel. Cette eau aide non seulement à recharger les eaux souterraines, mais est également disponible pour les cultures, en particulier en période de stress hydrique. Les rendements plus élevés du maïs et du soja dans les systèmes biologiques par rapport aux systèmes conventionnels pendant les périodes de sécheresse peuvent être attribués à une plus grande teneur en eau du sol dans les systèmes biologiques, couplée à une plus grande disponibilité tout au long de la saison des nutriments essentiels pour les plantes.
