Le sol est un milieu complexe. Son épaisseur varie de moins de 30 cm à plus de 2 m. Il est issu de la dégradation d'une roche mère ou de l'accumulation de matériaux. Le sol est formé d'une partie organique et d'une partie minérale (voir figure 1). Le sol est poreux avec 30 à 60 % de vides, où circulent l'air et l'eau. La porosité évolue constamment en fonction de la météo, du travail du sol mais aussi de la faune, de la flore et des racines des plantes.

Le complexe argilo-humique est l'association des particules fines d'argile avec le calcium (Ca2+). Ce complexe constitue l'architecture du sol. C'est un réservoir en eau et en éléments nutritifs. Sous l'action des microorganismes ou par les équilibres chimiques, les éléments nutritifs sont mis en réserve ou libérés dans la solution du sol. Les racines puisent dans cette solution.

Sous 1 ha de prairie permanente, vivent 4,5 t/ha d'êtres vivants, soit l'équivalent de 6 UGB. Ils décomposent la matière organique, libèrent les éléments minéraux nécessaires à la croissance des plantes. En mélangeant le sol, ils structurent et aèrent le sol. Lorsque la vie des sols est perturbée, les sols deviennent sensibles au tassement ou à l'engorgement en eau.

Si l'analyse de terre est indispensable pour mesurer la fertilité d'un sol, l'observation du sol permet de comprendre le comportement de la culture. En effet, un sol riche mais tassé ne valorise pas son potentiel. Creuser à la bêche dans une parcelle permet de voir comment fonctionne son sol. Le tableau 1 résume les éléments à observer et les critères pour juger si l'état est correct ou non.

Pour optimiser l'apport des engrais, qu'ils soient organiques ou minéraux, il faut s'assurer qu'ils sont bien valorisés. En sol acide ou tassé, augmenter les doses d'engrais permet d'obtenir des rendements corrects. Pourtant, en négligeant le sol, on arrive parfois à des impasses. Ce peut être un retard de levée dans un sol tassé, des problèmes phytosanitaires, etc. Un sol qui fonctionne bien assure l'alimentation des plantes. Il permet indirectement d'économiser des engrais et même des produits phytosanitaires. Un sol bien structuré permet un bon enracinement ainsi qu'une bonne circulation de l'eau et de l'air. Cela favorise la minéralisation des matières organiques et un réchauffement plus rapide du sol. L'importance d'un bon enracinement est d'autant plus grand que les éléments fertilisants sont peu mobiles ou peu solubles dans l'eau. Le phosphore n'est assimilé que dans un rayon de 1 mm autour de la racine. Au contraire, les nitrates, solubles, migrent entre 20 et 50 mm. Différents obstables peuvent limiter l'enracinement : zones tassées, espaces vides entre les mottes, matière organique accumulée en fond de raie de charrue quelquefois pourrie à cause du manque d'oxygène, discontinuité entre une couche travaillée soufflée et une couche plus ferme.