L'élevage laitier, source de fertilité des sols

Conférence Grand Angle Lait

Une production laitière française en mouvement

Mardi 4 avril 2017

L’élevage laitier, source de fertilité des sols

C. Petitjean & V. Manneville, Institut de l’Elevage

S. Piutti, UMR 1121 Université de Lorraine-INRA

B. Amiaud, UMR 1137 Université de Lorraine-INRA

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Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017

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Comment évaluer/qualifier la fertilité des sols

dans les systèmes bovins lait ?

Quels sont les impacts des pratiques agricoles

sur la fertilité des sols ?

Commanditaire Maîtres d’œuvre (partenariat)


Des sols à préserver : l’élevage peut jouer un rôle

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Des teneurs en carbone plutôt importantes dans les régions d’élevage

Travail en cours sur les relations entre l’évolution des teneurs en carbone dans les sols et des

variables de l’élevage (% prairies, UGB, SFP….) GIS Elevage Demain - JB PAROISSIEN

Matières organiques = carbone organique x 1,72

Teneurs en carbone organique dans les sols (2010-2014)

Données de la BDAT (GIS Sol), traitements statistiques INRA-InfoSol 2017

Proportion de prairies dans la SAU en 2010

Données du recensement agricole (AGRESTE), traitements IDELE


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Les sols réalisent des fonctions essentielles…

…qui dépendent de la quantité, de la qualité, de la localisation

et de la dynamique des matières organiques.

Qualité physique des sols (structure)

Fertilité chimique des sols(nutrition des plantes)

Qualité de l’air(CO2, N2O, CH4)

Fertilité biologique des sols(ressource trophique)

D’après CHENU

Quantité, qualité de l’eau(nitrates, phosphates,

pesticides, métaux lourds)

Matières organiques

&Activités

biologiques


Fertilité :

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Fertilité des sols : une définition en évolution

Une notion qui appartient plus au langage courant que

scientifique (PATZEL et al., 2002).

Une notion dont l’expression dépend des conditions de

l’environnement (IGRAM, 1990) et des pratiques agricoles (FARDEAU, 2006).

« capacité des sols à fournir des

éléments nutritifs essentiels pour la

croissance de plantes cultivées, à

soutenir une activité biologique et

assurer une structure favorable » (MAEDER et al., 2002)

« capacité du sol à produire

les récoltes désirées » (COOKE, 1967)

= notion de rendement


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D’après VAN EEKEREN et al., 2008

Expérimentation longue durée (36 ans), Belgique.

D’après LOVELAND & WEBB, 2003

Données de l‘inventaire national des sols, Angleterre et Pays de Galles.

Atouts de l’élevage bovin lait pour le maintien de la fertilité des sols : présence de prairies dans les systèmes

Cultures Prairies temporaires

+ cultures

Prairies

permanentes

Abondancede vers de terre

- + ++

Abondance de bactéries et champignons

- + ++

C organique du sol (%)[texture: argileux]

3,4 4,3 5,5

C organique du sol (%)[texture: limons grossiers]

2,0 3,1 4,1


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N minéral fumier bovinfumier bovin

composté

C organique du sol(g.kg-1 terre fine)

1,04 1,16 1,29

D’après BOUTHIER et al., 2014

Site expérimental Arvalis - Institut du végétal, Le Rheu.

Atouts de l’élevage bovin lait pour le maintien de la fertilité des sols :

valorisation des effluents d’élevage

D’après Addiscott, 1991

Site expérimental de Rothamsted.


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Activités enzymatiques

microbiennesEnz.

La biomasse microbienne du sol : acteur de la fertilité

Matières organiques (MO)

apportées au sol

sous-produits industries AA,

boues STEP, résidus de cultures,

lisier, fumier…

polymères monomères minéraux

biomasse microbienne = bactéries et

champignons microscopiques

Enz. Enz. NO3-

SO42-

PO43-

K+

biomasse microbienne :

responsable >90% de la dégradation des MO

Variables microbiologiques retenues pour évaluer l’impact des pratiques agricoles sur la fertilité :

• biomasse microbienne

• 6 activités enzymatiques microbiennes


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Une étude menée dans des situations contrastées

Focus sur 3 grands types de pratiques agricoles : • apports de matières organiques (MO)

• diversification des rotations ou intégration de prairies temporaires (PT)

• réduction du travail du sol

Divers contextes pédoclimatiques

Différents systèmes d'exploitation

Pratiques agricoles contrastées


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Biomasse microbienne

(µg C.g-1 sol sec)

Influence des paramètres physico-chimiques des sols, par exemple la texture, sur

les variables microbiologiques mesurées.

Nécessité de disposer d’un référentiel pour chaque contexte pédoclimatique.

Effet des caractéristiques physico-chimiques des sols sur les variables microbiologiques étudiées


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Effet de l’intégration de prairies temporaires sur la microbiologie du sol

Dispositif expérimental de Lusignan• Sols : limon-sableux

• 4 parcelles par modalité

Fonctionnement biologique du sol de la prairie permanente = ‘point de repère’

en terme de fertilité des sols.

Les prairies temporaires favorisent le fonctionnement biologique du sol.

Protéases

(µmol.h-1.g-1 sol sec) Biomasse microbienne

(µg C.g-1 sol sec) N organique N minéral


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Dispositif expérimental de Colmar (Site PRO'spective)

• Sols : limon-sablo-argileux


Les apports de fumier bovin augmentent l’abondance

des bactéries et des champignons microscopiques du sol.

Effet des apports d’effluents d’élevage sur la microbiologie du sol

Biomasse microbienne

(µg C.g-1 sol sec)


• Les recherches bibliographiques et les expérimentations

réalisées montrent que l’intégration de prairies temporaires

et les apports d’effluents d’élevage ont un effet favorable sur

le fonctionnement microbiologique des sols : abondance et

activités enzymatiques.

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Pour conclure

• Ces deux types de pratiques agricoles constituent, pour

l’élevage bovin lait, des leviers majeurs pour le maintien des

teneurs en carbone organique et de la fertilité des sols.


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Merci de votre attention

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Dispositif expérimental de Colmar (Site PRO'spective)

• Sols : limon-sablo-argileux


Les apports de fumier bovin stimulent les activités enzymatiques microbiennes.

Effet des apports d’effluents d’élevage sur la microbiologie du sol

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