La paille doit être éraflée par la moissonneuse-batteuse, de sorte à ce que la surface soit plus facilement attaquée par les micro-organismes du sol, puis rapidement incorporée dans le sol pour sa décomposition. Quand elle est correctement gérée, la paille est un atout pour le sol. Elle améliore la structure et le rend plus poreux.
Quand la paille est mélangée au sol, elle est immédiatement attaquée par les champignons et bactéries. Ces micro-organismes ont besoin d'hydrate de carbone pour leur croissance et utilisent la paille comme une source d'énergie en carbone.
Cela signifie que le poids de la paille diminue progressivement pendant que les micro-organismes grandissent et détruisent la paille.
Si le chaume de paille est mélangé à la terre à la mi-septembre, elle aura perdu un tiers de son poids à la mi-octobre. Au printemps suivant, la moitié du poids aura alors disparu et en septembre de l'année suivante, seul 10 à 20% du poids initial subsistera. Le reste du carbone se sera transformé en nouvelle bactéries et champignons et se sera évaporé dans l'air sous forme de dioxyde de carbone ou aura formé de nouveaux composés stables de matières organiques du sol.
Durant la décomposition, les micro-organismes ont aussi besoin d'azote. Au début de la décomposition, le processus "vole" de l'azote au sol et le met hors de portée des plantes. Environ 3kg d'azote par tonne de paille et mis de côté durant cette période. Quand la paille a perdu la moitié de son poids dans sa décomposition, le processus est inversé et l'azote retourne dans le sol. A ce moment, le niveau d'azote minéral du sol est suffisant et le manque d'azote dû à la décomposition de la paille est rare. Cependant, dans les fourrières et endroits oubliés par la moissonneuse-batteuse, l'azote peut manquer à cause d'une trop grande quantité de paille accumulée.
Alors que la profondeur de travail du sol n'a pas d'importance pour la décomposition de la paille, il est essentiel que la surface de la paille soit éraflée lors de son passage dans la moissonneuse-batteuse. Si ce n'est pas le cas, les micro-organismes auront des difficultés à attaquer la structure organique de la surface de la paille. C'est la raison pour laquelle un toit de chaume peut résister à la pluie, la neige et aux micro-organismes pendant des décennies.
La décomposition de la paille commence dès lors qu'elle est en contact avec le sol, les micro-organismes commencent alors à l'attaquer. La décomposition est meilleure dans les 5cm de la surface du sol. La longueur de coupe de la paille n'importe pas non plus pour sa décomposition, la couper finement n'apporte pas d'avantages réels tant qu'il n'y pas eu de déchaumage.
Cependant, certaines actions commencent à se produire, même si la paille est couchée au sol. Trois fortes pluies peuvent entraîner une perte de 90% de la teneur en potassium et 60% de la teneur en phosphore qui est lessivé dans le sol.
L'effet de mélanger régulièrement la paille avec la terre, en contraste avec le brûlage de la paille, a pour résultat une meilleure stabilité des agrégats, plus de présence des vers de terre, un sol plus poreux et une conductivité hydraulique plus élevée. De nombreux agriculteurs européens l'ont constaté après l'abandon progressif du brûlage.
Conductivité hydraulique : le volume d'eau qui peut s'infiltrer dans le sol durant un certain temps est un bon indicateur du fonctionnement du sol d'un point de vue physique.
Dioxyde de carbone : déchet gazeux (CO2) résultant de la respiration des cellules des racines et est utilisé par l'anabolisme des végétaux pour produire de la biomasse à travers la photosynthèse.
