Essai de lutilisation du BRF (Bois Ramal Fragment)

en Grandes Cultures :

Impacts environnementaux et agronomiques.

Synthse 2me Anne :

Rmy Kulagowski Florian Carlet Guy Giraud Chambre dAgriculture 04 Stagiaire CA 04 Agriculteur Av Charles Richaud Av Charles Richaud Cpgne le Thuve 04700 ORAISON 04700 ORAISON 04700 ORAISON

Travaux raliss dans le cadre du Rseau DEPHY Grandes Cultures irrigues Val de Durance.

Dans loptique dune couverture vgtale du sol, plusieurs options apparaissent. Dune part, les couverts vgtaux dinterculture, on parle de semis sous couvert vgtal (SCV). Dautre part, cette couverture du sol peut tre galement ralise par des apports de copeaux de bois (BRF) en paillage ou incorpors superficiellement au sol. Lassociation des deux technologies semble galement prometteuse. Les attendus, dans tous les cas, restent les mmes : amlioration de la structure du sol et terme laugmentation de la fertilit naturelle du sol, tout en rduisant les cots de mcanisation et dintrants.

Pour rappel, le Bois Ramal Fragment (BRF) est constitu de branches darbre frachement broyes (de 1 10 cm de longueur et de moins de 7 cm de diamtre). La 1re anne dexprimentation a permis dvaluer lutilisation du BRF de platane sur la culture de pois de printemps.

Les rsultats de cette 1re anne ont montr que cet apport permettait une augmentation de la capacit du sol retenir leau, la teneur en azote des horizons superficiels du sol tait lgrement infrieures par rapport aux modalits tmoins (une faim dazote potentielle avait justifi le choix dune culture appartenant la famille des Lgumineuses (capable dutiliser lazote atmosphrique) lors de cette 1re anne). La population dadventices tait plus faible sur les modalits prsentant du BRF (incorpor ou en paillage). Lanalyse des composantes de rendement du pois navait pas montr de diffrences de rendement entre les diffrentes modalits.

Lobjectif de cette 2me anne dexprimentation est de poursuivre les mesures entreprises, afin davoir une dynamique des diffrents paramtres dans le temps, et ce, sur le panel de cultures diffrentes constituant la rotation. Les paramtres suivis sont la structure du sol et lenracinement de la culture, la conservation de leau du sol, labondance des vers de terre, la pression des adventices et la productivit de la culture, pour cette deuxime anne.

Prsentation de lexprimentation

Lessai est implant sur un sol de type argilo-limoneux (Argiles 30,7%, Limons 59,9%, Sables 9,4% ; Matire Organique = 2.1% ; pH = 8,3) (Cf. Annexe 1). La culture suivie est du bl dur (varit Fabulis, densit : 150 Kg/ha). Le prcdent est du pois de printemps. Le BRF utilis est issu de llagage de platanes (Matire sche = 49.2% ; C/N = 58,3) la dose de 60 t/ha. Les caractristiques du BRF et les modalits de lapport (analyses du BRF, rendement en humus, estimation de la dose de redressement, date) ont t dveloppes dans la synthse de la 1re anne.

Protocole exprimental

T1 SD T4 TCST3 TCS+BRFT2 SD+BRF

7 m

40

m

SD TCS

T1 : Tmoin SD sol nu

T2 : SD+BRF paillage

T3 : TCS+BRF incorpor

T4 : Tmoin TCS sol nu

Rptition

Ch

am

p

Lessai est compos de 4 modalits, comportant chacune 3 rptitions.

Les 4 modalits sont les suivantes : Modalit 1 SD : Semis Direct (SD) sol nu (Tmoin SD) Modalit 2 SD+BRF : SD avec BRF (60 t/ha) en paillage (de 1,5 2 cm) Modalit 3 TCS : Techniques Culturales simplifies (TCS) sol nu (Tmoin TCS) Modalit 4 TCS+BRF : TCS avec BRF (60 t/ha) incorpor

Itinraire technique de la parcelle :

Janvier Fvrier Mars Avril Mai Juin Juillet

17-oct. 27-dec. 6-avr. 14-mai 9-juil.Semis Bl dur Herbicide

Atlantis (mesosulfuron +iodosulfuron),

0.5 Kg/ha

Fongicide

Swing gold (dimoxystrobine+ poxiconazole),

1.125 L/ha

Rcolte

Modalits TCS (3 et 4)Travail du sol (6 cm)

Herbicide

Harmony extra sx (thifensulfuron-mthyle +tribenuron-mthyle),

0.07 Kg/ha

Paramtres valus : Les mesures prsentes ci-aprs ont t ralises du semis la rcolte de la culture. Seuls un rappel est prsent pour les mesures identiques celles de la 1re anne.

Teneur en eau du sol : Nombre de tensiomtres/rptition : 3 (soit 9/modalit). Profondeurs de mesure : 20, 40 et 60 cm. Relev hebdomadaire, en dbut de matine. Mesure de la teneur en eau pondrale : mesure de lhumidit du sol dun chantillon de lhorizon 0-20cm. Elaboration dun chantillon par modalit, 3 dates diffrentes aprs une pluie significative (28/02, 03 et 23/05).

Teneur en azote du sol : Mesure au NitraCheck. Elaboration dun chantillon par modalit. Horizons mesurs : 0-20 cm, tous les 15 jours. 0-30 cm et 30-60 cm aux stades cls : sortie hiver, floraison et post-rcolte.

Evaluation de la population de vers de terre : Utilisation dun quadra (0,25 m), dans lequel sont dnombrs et identifis les vers de terre prsents, aprs lapplication dune solution de moutarde dilue. 3 relevs/rptition (soit 9/modalit).

Pression des adventices : Utilisation dun quadra (0,25 m), dans lequel sont dnombres et identifies les adventices prsentes. 2 relevs/rptition (soit 6/modalit). Mesure effectue toutes les semaines.

Ralisation dun profil cultural : Ralisation dun profil cultural de 90 cm de profondeur sur 2,5 m de large, perpendiculaire au sens de semis dans chacune des modalits. Ces profils ont permis dvaluer la structure du sol en profondeur, la vrification de son homognit entre modalits, dobserver des diffrences induites par les diffrentes pratiques, et plus particulirement sur la colonisation racinaire et la porosit. Evaluation de lenracinement et des macropores : Utilisation dune grille quadrille (2cm) de 50cm, la prsence ou absence de racine lintrieur dune case tait note. Ralisation dun plan horizontal de 20*100cm 10 cm de profondeur, puis comptage du nombre de pores (infrieurs et suprieurs 3 mm de diamtre).

Rendement : Prlvement d1 chantillon/rptition (soit 3/modalit) des plants de 2 rangs conscutifs sur 1 m linaire. Dtermination de la biomasse, du nombre de plants, dpis, de grains/pi, du PMG (poids de mille grains), du taux de protines et de lhumidit.

Rsultats et analyses

Teneur en eau du sol :

Evolution des tensions 20 cm

0

20

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Plu

vio

m

trie

(m

m)

Pluie (mm) Tmoin SD

SD + BRF Tmoin TCS

TCS + BRF

Evolution des tensions 20 cm de profondeur. P : prlvement de lhorizon 0-20cm pour mesure de la teneur en eau pondrale.

La comparaison des rsultats obtenus 20 cm de profondeur montre que le BRF induit des tensions plus faibles (P=6.9e-4), de la sortie de lhiver la rcolte du bl dur. Les mesures de teneurs en eau pondrales sont, pour les 3 dates de prlvement, suprieures pour les modalits prsentant du BRF par rapport aux tmoins sans BRF.

Evolution des tensions 40 cm

0

20

40

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m)

Pluie (mm) Tmoin SD

SD + BRF TCS + BRF

Tmoin TCS

Evolution des tensions 40 cm de profondeur.

De la mme manire, le BRF rduit les tensions 40 cm de profondeur (P=2.6e-4). Sur les modalits avec du BRF, les tensions augmentent plus lentement aprs une pluie par rapport aux tmoins (22 avril, 13 mai). En fin de culture, les diffrences entre modalits sont moins nettes, les tensions de la modalit TCS+BRF restant les plus faibles.

P P P

Evolution des tensions 60 cm

0

20

40

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100

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Plu

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(m

m)

Plui e(mm) Tmoin SD

SD + BRF TCS + BRF

Tmoin TCS

Evolution des tensions 60 cm de profondeur.

A 60 cm de profondeur, la prsence de BRF semble prsenter des tensions plus faibles, notamment au dbut du printemps. Par la suite, les diffrences entre modalits sont moins nettes, les tensions de la modalit TCS+BRF semblant toujours tre les plus faibles.

Les donnes 20 et 40 cm de profondeur montrent un effet positif du BRF (incorpor ou en paillage) sur la rtention de leau dans le sol, et de faon moins nette 60 cm. En BRF incorpor (TCS+BRF) cela semble toujours un peu plus marqu, tout comme lan dernier. De manire gnrale, les diffrences sont moins importantes que la premire anne. Lanne climatique 2013, avec des prcipitations importantes jusqu dbut juin et des tempratures faibles tardives a engendr des conditions particulires, limitant lETP et le stress hydrique pour la culture, ncessitant aucune irrigation, permettant difficilement de mettre vidence leffet du BRF sur ce paramtre.

Teneur en azote du sol :

Evolution des reliquats azots 0-20 cm de profondeur.

0

10

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70

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04-sept 06-nov 10-dc 10-janv 06-fvr 15-mars 27-mars 15-avr 06-mai 28-mai 19-juin

Un

it

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UN

)

Tmoin SD SD + BRF

TCS + BRF Tmoin TCS

Semis Bl dur +

14 UN localises

57 UN 60 UN 49 UN 53 UN

Evolution des reliquats azots de lhorizon 0-20 cm.

Les reliquats azots de lhorizon 0-20 cm de profondeur diminuent du semis la rcolte, passant de 70 UN 10 UN en fvrier, puis restant relativement stables. La forte pluviomtrie, les tempratures et la prsence ou absence de travail du sol expliquent probablement ces variations.

On peut supposer que le travail du sol, avant semis du bl dur, a dclench une minralisation rapide, engendrant des teneurs en azote lgrement suprieures suite ce travail. Le fait que les reliquats soient lgrement plus importants lorsque le BRF est enfoui par rapport au paillage pourrait aussi suggrer que

lazote, issu de la dgradation de lamendement, serait disponible plus rapidement pour la culture que lorsquil est appliqu en paillage.

Populations de vers de terre :

Populations et poids de vers de terre.

0

200

400

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Tmoin SD SD+BRF Paillage Tmoin TCS TCS+BRF incorpor

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Poids de vers de terre Nombre de vers de terre

Populations de vers de terre (nombre et poids/ha) sur les diffrentes modalits (le 20/12/12).

Le nombre de vers de terre semble plus important dans les modalits en SD, allant jusqu 1,1 millions de vers/ha.

Le poids de vers de terre varie de 1 t/ha en SD (avec et sans BRF) 450 kg/ha en TCS (avec et sans BRF), montrant un effet du travail du sol sur la population de vers de terre (P=5.41e-3).

Le nombre de vers de terre semble suprieur en prsence de BRF par rapport aux tmoins respectifs en SD et TCS. Cela pourrait signifier que les vers soient de plus petites tailles ou juvniles au moment de la mesure du fait que le poids, lui ne diffre pas par rapport aux tmoins. Les vers de terre recenss taient soit des endogs, soit des anciques. Ces derniers tant suprieurs en SD (P=4.91e-3).

Ces donnes semblent indiquer que le travail du sol, mme superficiel, peut avoir un effet dprciatif sur les populations de vers de terre. En limitant le travail du sol, les populations peuvent se dvelopper et prolifrer et sont globalement 2 fois suprieures (en nombre et en poids). La prsence de BRF apporterait une ressource alimentaire supplmentaire pour les vers, ce qui pourrait expliquer pourquoi ils sont plus nombreux.

**

**

* *

Porosit biologique : Nombre de macropores 10 cm de profondeur.

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Tmoin SD SD + BRF Tmoin TCS TCS + BRF

No

mb

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op

ore

s/m

Pores < 3mm

Pores > 3mm

Total pores

Comptage du nombre de macropores 10 cm de profondeur (le 21/05/13).

Paralllement aux relevs de vers de terre, un comptage du nombre de macropores (essentiellement des galeries de vers de terre) sur un plan horizontal 10 cm de profondeur a t effectu, suite la ralisation dun profil cultural sur lensemble des modalits. Les donnes montrent que le nombre de macropores semble plus important sur les modalits en semis direct. Cela est d presque exclusivement un nombre de pores < 3 mm nettement plus important (autour de 1000/m) pour les modalits en BRF (en paillage ou enfoui) et en SD (Tmoin SD). Ce nombre est divis par 2 pour la modalit en TCS (Tmoin TCS). Le nombre de galeries > 3 mm est relativement identique quelque soit la modalit (de 300 400/m).

En labsence de travail du sol, les vers de terre sont libres de coloniser le sol, ce qui augmente la porosit de ce dernier, en augmentant le nombre de galeries dans lhorizon superficiel du sol. Ces galeries sont des voies daccs privilgies pour les racines des plantes, qui vont les emprunter pour aller puiser plus en profondeur eau et nutriments.

Dveloppement racinaire : Colonisation racinaire sur 50 cm de profondeur.

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Profondeur (cm)

Po

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(%)

Tmoin SD SD + BRF

TCS + BRF Tmoin TCS

Profil racinaire. Colonisation racinaire du bl dur jusqu 50 cm de profondeur.

Lors de la ralisation de ces profils culturaux (au stade floraison du bl dur, le 21/05/13), un dnombrement des racines sur 50 cm de profondeur a galement t effectu. Les rsultats montrent des profils racinaires diffrents selon que la modalit concerne soit en BRF ou non. En effet, les modalits en BRF ont des pourcentages de recouvrement de racines autour de 85% (en SD et TCS), contre 72% en SD et 62% en TCS sans BRF.

Cest en profondeur (au-del de 30cm) que la diffrence se manifeste. A 50 cm, les modalits en BRF prsentent une colonisation racinaire environ 2 fois suprieure aux modalits sans. Ce dveloppement racinaire plus important pourrait avoir une influence sur la nutrition de la plante (et notamment sa capacit explorer et valoriser le milieu). Le fait que le nombre de macropores soit plus important dans les modalits en BRF pourrait ainsi expliquer que la colonisation racinaire y soit facilite et plus profonde.

Pression des adventices :

Populations d'adventices.

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Tmoin SD SD + BRF

TCS + BRF Tmoin TCS

Herbicide

Herbicide

Evolution de labondance des adventices ( erreur standard).

Le graphique ci-dessus montre quen prsence de BRF, il y a significativement moins dadventices (P=1,1e-3). De manire gnrale, le nombre dadventices est assez important sur la parcelle. La population diminue progressivement partir du 19 dcembre, notamment du aux interventions herbicides.

Le nombre dadventices en SD sans BRF est de lordre de 250/m, alors quil est autour de 50/m pour les autres modalits. La modalit en BRF enfoui prsente les populations les plus faibles, ne dpassant pas 50 adventices/m.

Leffet du BRF limitant la concurrence des adventices est maintenu. Le fait que la modalit de BRF enfoui prsente galement des populations dadventices faibles depuis ces 2 premires annes, amne se poser la question sur les proprits alllopathiques potentielles de ce dernier (certaines tudes ayant montr lintrt de BRF dessences diffrentes dans cet objectif).

Composantes de rendement de la culture :

Rendement aux normes (15% H)

0

20

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80

100

Tmoin SD SD + BRF Tmoin TCS TCS + BRF

Re

nd

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t (q

/ha

)

Rendement en bl dur ( 15 % H)( erreur standard).

Les rsultats montrent quil ny a pas deffet du BRF sur le peuplement, la biomasse arienne floraison et la rcolte (P=0.57 ; 0.15 ; 0.22, respectivement). Le nombre dpis/plant, le nombre de grains/pi et le PMG ne montrent pas de diffrence avec les tmoins (P=0.2621 ; 0.465 ; 0.144, respectivement).

Il napparait pas de diffrences significatives entre les rendements des diffrentes modalits (P=0.20). Le rendement semble lgrement suprieur pour la modalit T3 (TCS+BRF) (95 q/ha et environ 80 q/ha pour les autres modalits). La teneur en protines est assez faible pour lensemble des modalits, les modalits en BRF prsentant tout de mme les teneurs les plus faibles (10 et 11% en TCS+BRF et SD+BRF, et 11 et 12 % pour les tmoins respectifs).

Il sagit de la deuxime anne dexprimentation suite lapport de BRF. Il aurait t possible de constater des effets sur les paramtres de rendement de la culture, le phnomne de faim dazote potentielle tant gnralement limit la premire anne, cependant les diffrences restent faibles. Les modalits prsentant du BRF semblent cependant montrer des rsultats encourageants.

Conclusions

Eau du sol : Le BRF montre toujours une capacit augmenter la rtention de leau dans le sol, lors de cette 2me

anne en bl dur. Cet effet est nanmoins nuanc par lanne climatique trs pluvieuse (aucune irrigation na t ncessaire), limitant lexpression des avantages du BRF sur ce point. Son incorporation semble accrotre ce phnomne.

Azote du sol : Concernant la teneur en azote du sol de lhorizon 0-20 cm, celle-ci semble tre lgrement infrieure

en prsence de BRF. Lors de cette 2me anne, il ne semble pas y avoir une augmentation de la quantit dazote en prsence de BRF. Lenfouissement du BRF semble cependant prsenter des reliquats azots lgrement suprieurs son utilisation en paillage.

Population de vers de terre : La prsence de BRF engendre une augmentation de la population de vers de terre, notamment en

association avec le non travail du sol. La diffrence de population semble tre due aux juvniles.

Porosit du sol : Le comptage du nombre de macropores (galeries de vers de terre) dans lhorizon superficiel du sol,

montre une porosit du sol suprieure en prsence de BRF lie la population de vers de terre favorise dans ces conditions.

Dveloppement racinaire : Le dveloppement racinaire suprieur des modalits en BRF, vient approfondir les conclusions sur la

porosit de lhorizon superficiel du sol suprieure en prsence de BRF. Cette colonisation racinaire plus en profondeur pourrait avoir une influence sur la nutrition de la plante,

et notamment sa capacit explorer et valoriser le milieu.

Adventices : Le BRF a permis de rduire la pression des adventices lors de cette 2me anne, et ce en paillage ou

enfoui.

Rendement de la culture : La prsence de BRF a engendr un maintien des rendements du bl dur par rapport aux tmoins. Le

rendement semble avoir t lgrement suprieur en prsence de BRF enfoui.

Cette exprimentation se poursuit avec limplantation dun couvert vgtal en interculture, qui pourra venir contribuer aux apports de cet amendement, et sera suivi de limplantation dune culture de printemps. La poursuite de cette exprimentation est maintenue afin dvaluer lvolution de cette pratique innovante.

Travaux raliss dans le cadre du Rseau DEPHY Grandes Cultures irrigues Val de Durance.

ANNEXE

Annexe 1 : Schmatisation des profils racinaires, de 0 50 cm de profondeur, raliss lors des profils culturaux le 21/05/13. : absence de racine : prsence dau moins 1 racine

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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