Les grandes fonctions du vivant au champ

Un métier qui travaille avec du vivant

Un menuisier travaille une matière inerte : la planche ne pousse pas pendant la nuit. Vous, vous allez conduire des plantes, des animaux et des milliards de micro-organismes qui naissent, se nourrissent, respirent, se reproduisent et meurent, avec ou sans vous. Votre travail consiste à orienter ces processus plutôt qu'à les fabriquer. Comprendre les grandes fonctions du vivant n'est donc pas un chapitre de biologie scolaire : c'est ce qui vous permettra de savoir pourquoi une culture jaunit, pourquoi un troupeau perd de l'état ou pourquoi une parcelle ne répond plus aux apports. Cette leçon pose les bases que vous retrouverez dans tous les autres modules.

La photosynthèse, moteur de toute production

Les plantes vertes captent l'énergie du soleil grâce à la chlorophylle et l'utilisent pour fabriquer des sucres à partir du gaz carbonique de l'air et de l'eau du sol, en rejetant de l'oxygène. En résumé : CO2 + eau + lumière donnent sucres + oxygène. Ces sucres deviennent ensuite amidon, cellulose, protéines ou huiles. Tout ce que vend une exploitation, du grain au lait en passant par la laine, vient au départ de cette réaction : la vache ne fait que transformer l'herbe. Le rendement énergétique est faible, de l'ordre de 1 % de l'énergie solaire reçue sur une saison, ce qui explique l'intérêt de couvrir le sol le plus longtemps possible avec des feuilles actives. Une parcelle nue en été, c'est de la lumière perdue.

Respiration et nutrition

Tous les êtres vivants respirent, plantes comprises : ils brûlent une partie de leurs sucres pour obtenir l'énergie nécessaire à leur croissance et à leur entretien, et rejettent du CO2. Une plante produit plus qu'elle ne respire tant qu'elle a de la lumière, de l'eau et une température favorable ; au-delà de 25 °C environ pendant le remplissage des grains, la respiration augmente et la production nette chute, c'est l'échaudage bien connu sur les céréales. La nutrition, elle, apporte les éléments minéraux : la plante puise dans le sol l'azote, le phosphore, le potassium, le soufre, le calcium, le magnésium et des oligo-éléments, sous forme dissoute. L'animal, lui, est hétérotrophe : il se nourrit de matière organique déjà fabriquée, qu'il digère. Le ruminant a un atout particulier : grâce aux micro-organismes de son rumen, il valorise la cellulose de l'herbe que l'humain ne peut pas digérer.

La reproduction, base de la sélection

La reproduction assure la continuité des espèces. Chez les plantes, elle peut être sexuée, avec fleurs, pollinisation et graines, comme chez le blé ou le colza, ou végétative, par tubercules, boutures ou stolons, comme chez la pomme de terre ou le fraisier. Chez les animaux d'élevage, elle est sexuée et la maîtrise des chaleurs, de la saillie ou de l'insémination conditionne la production de lait et de jeunes. Depuis des millénaires, les paysans sélectionnent les individus les plus adaptés pour produire les variétés et les races actuelles. Le choix d'une semence fermière, d'une variété population ou d'un hybride, ou d'une race locale rustique plutôt qu'une race très productive, est donc un choix technique qui engage votre système.

Les cycles de la matière

Rien ne se perd au champ : la matière circule. Le cycle du carbone part de la photosynthèse, passe par la plante, l'animal ou les résidus, puis revient à l'air par la respiration et la décomposition ; une partie est stockée durablement dans le sol sous forme d'humus. Le cycle de l'azote est plus complexe : l'azote de l'air n'est utilisable que par certaines bactéries, notamment celles qui vivent en symbiose dans les nodosités des légumineuses. Les résidus et les effluents sont minéralisés par les micro-organismes en ammonium puis en nitrate, absorbé par les racines. Le nitrate non absorbé peut être lessivé vers les nappes, et l'azote peut aussi repartir dans l'air sous forme de gaz. Exemple d'ordre de grandeur : un blé qui produit 8 t de grain par hectare a fabriqué environ 16 t de matière sèche aérienne, car l'indice de récolte, part du grain dans la biomasse aérienne, tourne autour de 0,5.

Du micro-organisme à l'écosystème

Le vivant s'organise en niveaux emboîtés : la cellule, l'organe (feuille, racine, mamelle), l'organisme (la plante, la vache), la population (le peuplement de blé d'une parcelle, le troupeau), la communauté (toutes les espèces d'un lieu, y compris la microflore du sol et les insectes) et enfin l'écosystème, qui réunit cette communauté et son milieu physique : sol, eau, climat. Une exploitation agricole est un écosystème piloté par l'humain, qu'on appelle agroécosystème. Quand vous intervenez à un niveau, vous touchez les autres : un labour profond modifie la vie microbienne, un traitement insecticide réduit aussi les prédateurs des ravageurs, un changement de ration modifie la flore du rumen. Garder cette vision en tête évite bien des surprises.

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