vignette|Chaulage : épandage de calcaire broyé en Angleterre en 2008.
Au sens strict le chaulage est un traitement à la chaux, soit avec de la chaux vive (CaO), soit avec de la chaux éteinte ( Ca(OH)2)). L'expression est employée assez généralement pour désigner divers traitements à la chaux en agriculture, sylviculture, arboriculture et ostréiculture, dans l'industrie agro-alimentaire (traitement des jus de betteraves sucrières, de canne à sucre, de fruits ou de légumes avec du chlorure de calcium (CaCl2), autrefois réalisé à l'eau de chaux, lors de l'opération de clarification ou défécation), dans la gestion industrielle ou collective des eaux et des effluents ainsi que traditionnellement dans le bâtiment pour l'assainissement des murs et boiseries.
Cependant dans la pratique professionnelle agricole chaulage désigne précisément . En pratique, il s'agit rarement aujourd'hui de chaux au sens strict mais généralement de calcaires ou dolomies broyés (dits commercialement « chaux humide ») ou de mélanges.
Le chaulage des sols vignette|Répartition des amendements calciques utilisés sur la campagne 2013-2014 en Allemagne : bleu : carbonates de calcium (calcaire), gris : mélanges et autres, orange : produits issus des convertisseurs sidérurgiques (scories), rouge : produits cuits (chaux au sens strict). Le chaulage des sols est une technique agricole qui consiste à apporter des amendements calciques ou calco-magnésiens à un sol pour en corriger l'acidité, amener le pH à la valeur souhaitable pour les cultures envisagées et permettre ainsi la libération des nutriments nécessaires.
Causes de l'acidification des sols
Sur le long terme, l'exposition des roches et minéraux aux éléments atmosphériques (pluie, gel, stress thermique) entraîne l'altération des silicates, phénomène naturel constitutif de la formation des sols (pédogenèse) mais acidifiant ; ce phénomène peut être accéléré par la bioturbation et le travail du sol ; les concentrations élevées de CO2 causées par l’oxydation de la biomasse et la respiration des racines et des organismes du sol produisent de l’acide carbonique (H2CO3) ce qui ajuste le pH à 5,6 ; H2CO3 est la plus grande source de protons pour les sols agricoles (pH entre 5 et 7,5), car en dessous de pH 5, il n'y a plus de formation d'acide carbonique ; les pluies acides ; l'épandage de certains engrais à base de nitrates (ammonitrate …) et de sulfates. L’apport excessif d’ammonium (NH4+ ) par les engrais organiques (fumier), les engrais minéraux et par l’atmosphère accélère l’acidification. L'oxydation de l'ammonium est réalisée par les bactéries : NH4+ + 2 O2 ⇌ NO3− + 2 H+ + H2O (nitrification). Si les plantes n'absorbent pas le nitrate (NO3− ), celui-ci est emporté par les eaux d'infiltration (lixiviation, lessivage des bases) et les effets d'acidification sont encore plus graves. L'humification produit également des acides notamment en forêt.
Principes d'action
Le but du chaulage est de libérer des ions Ca2+ qui permettront de réguler les liens de la matière organique avec les argiles et l'ensemble des cations ( K, NH, …)Dominique Soltner, Les bases de la production végétale : phytotechnie générale : le sol, le climat, la plante. Tome I, Le sol et son amélioration , Sciences et techniques agricoles, 2014, ISBN 978-2-907710-00-8. Cette libération intervient facilement dans un sol acide selon la formule : CaCO3 +H2O → Ca2+ + 2OH- +CO2.
Le chaulage a pour effet : vignette|Modes de liaison entre les argiles et l'humus selon Marc-André Selosse.daméliorer la structure du sol en limitant les risques de formation d'une croûte de battance par amélioration de la stabilité structurale du sol et de ses propriétés physiques, notamment son « affinité pour l'eau ». Le calcium joue ainsi un rôle essentiel en sol instable (sols limoneux pauvres en matière organique et en argile) non pas en liant la matière organique avec les argiles mais en régulant la mobilité des métaux (chéluviation) dont celle du fer impliqué dans les liaisons organo-minérales. Dans les sols ayant développé de telles liaisons, le chaulage améliore la stabilité structurale ; dans les autres, il limite la réactivité chimique de l’aluminium, du fer et du manganèse et améliore l'activité microbienne du sol, qui permet une meilleure mobilisation de l'azote. Il ne faut toutefois pas chauler de manière excessive car on peut aller jusqu’à bloquer les métaux cités et les autres oligo-éléments comme dans les sols calcaires ; de compenser l’acidification produite par l’activité biologique en augmentant un pH trop bas ; Le fonctionnement microbien s’accompagne obligatoirement d’une production d’acides organiques qui va jusqu’à inhiber l’activité microbienne et réduire la fertilité du sol si les acides produits ne sont pas neutralisés. L’objectif du chaulage est de neutraliser ces acides pour permettre le maintien ou l’intensification de l’activité microbienne. Cette neutralisation n’est pas faite une fois pour toutes mais doit être renouvelée tous les deux à trois ans : on passe d’une logique de redressement à une logique d’entretien ; l'importance de cette acidification serait cependant à relativiser à la lumière des nouvelles (bonnes) pratiques, voir infra chapître : Nouvelles données. vignette|Disponibilité des éléments en fonction du pH du sol.de favoriser l'assimilation des éléments nutritifs par les végétaux, particulièrement les oligo-éléments, en compensant la perte de calcium due au prélèvement par les récoltes, au lessivage par les eaux de percolation (eau de gravité) et à l'effet des engrais ; d'empêcher la repousse d'adventices ne supportant que les sols acides (fougère, ajonc, genêt, bruyère, joncs).
Le pH optimal d'un sol C'est une notion relative, différemment interprétée par l'écologue, l'agronome, le pédologue, l'agriculteur ou le jardinier.
Pour l'écologue, le pH « optimal » d'un sol est celui qui se rapproche le plus du pH naturel induit par le contexte géologique et pédologique. Un sol acide, s'il est naturel (dans une tourbière à sphaignes par exemple) n'a pas à être amendé. Les sols acides (largement dominants dans les forêts tropicales) ont une productivité agricole moindre, mais sont associés à une biodiversité bien plus élevée. Le chaulage de milieux naturellement acide est source de destruction d'espèces devenues rares ou protégée (plantes carnivores du type drosera dans les zones tourbeuses ou paratourbeuses de France par exemple, qui ne vivent que dans ces milieux).
Pour l'agriculteur ou l'agronome, il dépend de plusieurs facteurs : de l'analyse du sol lui-même : en général on cherche à maintenir le pH un peu en dessous de la neutralité, vers 6,5 ; des exigences des cultures pratiquées : les besoins des plantes sont assez variables, certaines supportant une large gamme de pH, d'autres ayant des besoins plus précispH optimal selon le type de sol. À titre d'exemple, la pomme de terre, le seigle, l'avoine, le coton, le fraisier poussent sur des sols légèrement acides (), le blé, le riz, le haricot et le maïs « préfèrent » la neutralité, tandis que la betterave, la fève, la luzerne, le sainfoin, l'asperge poussent mieux avec un pH supérieur à 7.
L'agroécologie tente de concilier ces deux points de vue et de mieux adapter les cultures au sol, plutôt que de systématiquement chercher à adapter le sol aux cultures.
Quand chauler un sol ? Les meilleures périodes pour chauler sont sous forme d’apport régulier (environ de chaux par mètre carré tous les deux à trois ans) de préférence au tout début du printemps avant la reprise de la végétation ou en été et en automne après la récolte.
Trois indicateurs simples permettent de rendre compte du besoin de chaulage d'un sol : le pH du sol ; la capacité d'échange cationique (CEC) et le taux de saturation du sol (TS) par le calcium échangeable (rapport calcium échangeable / CEC) qui permettent de connaître l’état des réserves calciques du sol ;vignette|Epandeur pour chaux et scories, 1957. Ce type d'appareil était au départ conçu pour être tiré par un cheval et comportait un mécanisme de distribution entraîné par les roues porteuses. Dans sa version la plus précise il s'agissait d'un système de grilles perforées mobiles dont l'étalonnage du débit selon le produit à épandre était aisé. la teneur en carbonates (« calcaire total »). Lorsque ces carbonates se solubilisent, sous l'effet des précipitations, ils libèrent des ions calcium (et magnésium) qui viennent compenser les pertes dues à la lixiviation par les pluies, et des ions carbonates, une base forte qui neutralise les ions H+. On estime qu'une teneur minimale en carbonates de de terre fine est nécessaire dans ces situations à risque pour éviter une chute brutale de pH. En sol argileux, l’impact de l’incorporation est moindre.
Dosage Les dosages varient grandement selon qu'on utilise de la chaux vive (interdite par le cahier des charges de l'agriculture biologique) ou du calcaire broyé.
Les sols sablonneux ne nécessitent que 400 à de chaux vive par hectare alors que les sols argileux peuvent nécessiter jusqu'à plus de 3 tonnes par hectareSite de l'Union des industries de la fertilisation. Si on utilise du calcaire broyé on peut doubler les doses. Les doses sont calculées en fonction du pH tampon du sol et du pH cible à obtenir. Si la correction de pH est importante, il faut étaler ces dosages sur deux ou trois ansMémento d'agriculture biologique : guide pratique à usage professionnel, Gabriel Guet - Editions Agridécisions - 2003. Pour un chaulage d'entretien des prairies, par exemple, la dose est réduite à une à deux tonnes par hectare et par an, cela étant donné que la chaux est appliquée en surface et qu'elle n'est pas incorporée au solLe Chaulage des sols, Centre de référence en agriculture et en agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Brunelle et Vanasse, Québec, 2004.
Compatibilité de la chaux et du fumier
On ne chaule pas un sol immédiatement après ou avant un apport de fumier ou de lisier frais mais il faut cependant distinguer selon le type de chaux utilisé. Un amendement de carbonate de calcium (CaCO) n'amenuise pas la valeur fertilisante du fumier alors que la chaux vive (CaO) ou même la chaux éteinte provoque une perte d’azote significative (volatilisation de l'azote ammoniacal) d'environ 25 %. vignette|Epandeur moderne pour engrais et amendements pulvérulents. Ce type d'appareil a largement contribué au développement de l'épandage d'amendements bruts bon marché et à action lente. Contre-indications et précautions Le chaulage peut occasionner des effets secondaires :
Le chaulage est déconseillé durant les qui précèdent une culture de pommes de terre (risque de galle) ;
pas de chaulage avant une culture de tabac ; en cas de chaulage avant une culture de la betterave (très favorable à la levée de la betterave), application d’un engrais boriqué foliaire en végétation sur la culture. La teneur en cadmium (et d'autres éléments toxiques) dans les amendements doit être vérifiée. Le chaulage est une des causes de la pollution des sols par le cadmium. Les apports d'amendements calciques et de phosphates de chaux doivent être calculés au plus juste..
Nouvelles données sur l'acidification des sols et limitation du chaulage