Synthèse de 40 ans dSynthèse de 40 ans d expérimentation ... · Département fédéral de...

Département fédéral de l'économie DFE

Station de recherche Agroscope Changins-Wädenswil ACW

Synthèse de 40 ans d’expérimentation enSynthèse de 40 ans d expérimentation en techniques de conservation du solContribution des différentes techniques culturales au niveau de la protection du sol et de sa fonction productive à long termeDéfis en cours et à venir

Raphaël CharlesSystèmes de grandes cultures

3ème journée romande « Sol – plante – climat »Yverdon, 14.10.2010

Systèmes de grandes culturesp29C: Culture sans labour en (1969)

24A A d t Site Couverts végétaux TCSp24A: Amendements

organiques et fumure azotée (1977)

Techniquesculturales

EspèceVariété

en TCS

p20: Rotation des cultures (1967)

P24B: Efficacité des engrais de ferme (1995) PI

Rotationdes cultures

Nutritiondes plantes

p29B: Fumure PK en sol argileux (1970)

Fertilitédes sols

Protectiondes végétaux

p11A: Amendements organiques et fertilité

des sols (1963) p32: MOSAIC Agroécosystème

Economie, environnement, société240 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venir

Raphaël Charles

Culture sans labourEtude des conséquences à long terme de différentes méthodes de culture sansEtude des conséquences à long terme de différentes méthodes de culture sans labour, sur un sol argileux et sur un sol limoneux depuis 1969 à Changins.Labour (25-30cm) comparé au chisel (25-30cm), au cultivateur (10-15cm) et au travail minimal (herse rotative (5-10cm)

rrue isel

Cha

r

Chi

vese

rota

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ltiva

teur

340 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venirRaphaël Charles H

ers

Cu

7

8

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5

6

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herbicides non sélectifs

herbicides sélectifs

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3

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en sarclage

semis

lit de semence

0

1

2

Nom

bre travail principal

interculture

440 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venirRaphaël Charles

0labour travail minimum

Quelles sont les propriétés du sol modifiées et leurs influences sur les cultures?leurs influences sur les cultures?

Plusieurs publications de synthèseP. Vullioud et al., Revue Suisse Agric., entre 2004-2007

540 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venirRaphaël CharlesACW 2010 | Assurer une production agricole à long terme

Distribution de la matière organique

6

Type de sol et profondeurAccumulation en surface

4

5

6

e or

gani

que

Accumulation en surface avec effet

• protecteur contre les ff t d li t

2

3

eur e

n m

atiè

re(%

MO

) effets du climat• favorable à la stabilité

des agrégats

0

1

Labour Chisel Cultivateur Travail mini.

Tene

g g• propice à l’activité

biologique du solArgile - 0-10cm Argile - 10-20cmLimon - 0-10cm Limon - 10-20cm 2003

V l 1969Valeur en 1969Argile : 4.8%Limon : 2.5%


Stratification des éléments nutritifs

Concentration en surface des Phosphore – méthode d’extraction forte

80

100

120

phor

e +E

DTA

) éléments nutritifs• Situation équivalente pour le

P de réserve et le P

40

60

80

neur

en

phos

p/k

g te

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-AA

+ P de réserve et le P facilement disponible

• Différence nette selon le

0

20

Labour Chisel Cultivateur Travail mini.

Ten

(mgP

/

pouvoir tampon du sol• Légère acidification de

surfaceArgile - 0-10cm Argile - 10-20cmLimon - 0-10cm Limon - 10-20cm 2003

surface

Différences significatives entre labour et travail minimumDifférences significatives entre labour et travail minimum


Propriétés physiques

Disposer d’un état structural favorable à l’enracinementDensité apparente, favorable à l enracinement des cultures, à la portance du sol, à l’aération du sol, à l’absorption et la rétention de

Densité apparente, macroporosité, résistance

30 l absorption et la rétention de l’eau, en particulier en sol limoneux20

25

30

é -V

olum

e %

*

50

60

m2)5

10

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Mar

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20

30

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(kg/

cm

0Labour Chisel Cultivateur Travail min.

M

Limon - 0-10cm Limon - 10-20cm 2000

0

10

0 10 20 30 40 50

Rés

iArgileux

2000


Profondeur du sol (cm)

Labour Chisel Cultivateur Travail minimum

Stabilité des agrégats

Obtenir une stabilité élevée favorable aux

Stabilité des agrégats,teneur en matière élevée favorable aux

fonctions du solteneur en matière organique

0.0

0 5

propriétés mécanique-hydrodynamique (S)

0.5

1.0

1.5bilit

é S

(indi

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25

30

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Propriétés physico-chimiques (K)

2.0

2.5Labour Chisel Cultivateur Travail min

Inst

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10

15

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Labour Chisel Cultivateur Travail min.

Argile - 0-20cm Limon - 0-20cm 2000

0

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Labour Chisel Cultivateur Travail min.

Sta

Différences significatives entre labour et travail minimum



Différences significatives entre labour et travail minimum

Propriétés hydriques

Obtenir un équilibre entrePorosité totale Obtenir un équilibre entre capacité d’absorption, de rétention et perméabilité

éd i l i l

Porosité totale, macroporosité, capacité de rétention, perméabilité

50

60

me

%

pour réduire les risques lors de manque ou d’excès d’eau

30

40

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0Labour Chisel Cultivateur Travail min.C

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Activités biologiques

Activité respiratoire, ATP - Favoriser la vie du sol p ,biomasse microbienne, vers de terre

pour….

200

250

7

8

9

O2

100

150

200

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Nicodrilus anéciques

L terrestris4

5

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CO

CO

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0

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Labour Travail Labour Travail N

Endogés

Epigés

0

1

2

3

Act

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(μg

min. min.

argile limon 1987

0Labour Chisel Cultivateur Travail min.



Problèmes phytosanitaires

Rupture des cycles de Mauvaises herbes, stocks p ymultiplication ou de développement par enfouissement

grainiers, maladies, ravageurs

Eff t d f t tè l l di blé

enfouissement

20000

25000

Facteurs Septoriose Oïdium Rouille Piétin verse

Effet des facteurs « systèmes « sur les maladies sur blé.Composantes de la variance en %.Essai longue durée Rotation céréalière (1967)

10000

15000

20000

k gr

aini

er (

gr/m

2)

p

Assolement 9,5% 7,4% 5,9% 50,2% Travail du sol 2,0% 15,8% 3,8% 7,9%

Variété 20,3% 15,4% 20,7% 1,2% Fongicide 44,3% 10,8% 25,2% 9,9%

0

5000

our

sel

eur

min

.

our

sel

eur

min

.

Sto

c k

Interactions 20,9% 40,0% 36,6% 24,9% erreurs 3,0% 10,5% 7,8% 5,9%

Labo

Chi

s

Cul

tivat

e

Trav

ail m Labo

Chi

s

Cul

tivat

e

Trav

ail m

Argile Limon 2003


Performances : rendement et coûts

Rendements équivalents ou supérieurs en TCST il t ût éd it TCS

45Travail et coût réduits en TCSDésherbage plus intensif, en particulier avec des herbicides

él tif25

30

35

40

cas

(N=6

8)

non sélectifs

5

10

15

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Nom

bre

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argile

limon

1400

0<10% <5-10% +/-5% >5-10% >10%

Ecart de rendement par rapport au labour

800

1000

1200

lture

(frs

)

200

400

600

Coût

s / c

u Désherbage

Travail du sol


0labour travail minimum Tarifs FAT 2004

Synthèse 2010

Les pratiques en non labour sont tout aussi performantesp q pEn réduisant l’intensité de travail du sol, les améliorations

suivantes sont constatées• Propriétés physique du sol• Protection contre aléas climatiques

Vie du sol• Vie du sol• Performances économiques et énergétiquesMais pourquoi les agriculteurs ne font ils pas tousMais pourquoi les agriculteurs ne font-ils pas tous

des TCS ?• Problèmes mauvaises herbes, maladies et ravageurs, g• Faim d’azote dans les systèmes sans bétail• Modification non d’une technique, mais d’un système


Systèmes de cultureCouverts végétauxCouverts végétaux

X

On farm research

Labour Semis sous litière Semis directCouverts végétaux

Désherbage

C l d élé t t itifCycle des éléments nutritifs

1640 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venirRaphaël CharlesJournée semis direct 2010 | Maîtrise des adventices par les couverts végétaux

R. Charles - ACW

Trouver des solutions aux contraintes de désherbage et aux faims d’azote par l’intermédiaire des

Production de biomassecouverts végétaux en association pour des systèmes de culture simplifiés

Association

p

Tester différentes espèces et caractériser leur croissance, leur valeur agronomique et leur propriété allélopathique

Compétition pour l

Associationd’espèces

propriété allélopathique

Comprendre et décrire le fonctionnement des peuplements végétaux servant de couvert

Cycle desélé t t itif

les ressources

Allélopathie

Elaboration des associations d’espèces comme couverts végétaux pour des techniques culturales simplifiées

Autres facteurs- réduction des intrants: énergie, chimie

- protection contre l’érosiont ti d l tiè i

éléments nutritifs Allélopathie

Fixation N

culturales simplifiées


- entretien de la matière organique- maladies et ravageurs

- biologie du solN, P, K, Mg

Engrais verts et TCS

Sarrasin phacélie moha avoine

niger tournesolray-grass d’Italie crucifères

1840 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venirRaphaël CharlesJournée semis direct 2010 | Maîtrise des adventices par les couverts végétauxgesse fourragère vesce d’hiver fenugrec nombreux trèflespois fourrager

La modification non d’une technique, mais d’un systèmed un système

De l’idée du non-labour au développement des techniques culturales simplifiées

Non-labour Interventions plus précises et ciblées

Economie de carburant et de mécanisation Systèmes de production moins énergivore

Préservation des sols Impact environnemental plus global

Vers de terre Biodiversité fonctionnelle

C t i t d t é ét O til i f tContrainte des couverts végétaux Outils agronomiques performants

Notion de durabilité Agriculture écologiquement intensive

Faims d’azote (cycle et minéralisation) Développement de l’auto-fertilitéFaims d azote (cycle et minéralisation) Développement de l auto fertilité

Contrainte de désherbage (glyphosate) Construction de rotations performantes

Approche très céréalières Systèmes plus performants avec élevage

D’une approche un peu simpliste à un fourmillement d’idées et d’innovations

La revue TCS a 10 ans TCS N°51 20091940 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venir

Raphaël Charles

La revue TCS a 10 ans - TCS N 51 2009

Ecart entre les observations de la recherche et les actions de la pratiquerecherche et les actions de la pratique

Agriculteur AgronomeVision globale Regard approfondi

Relations entre plante, sol, i l été

Analyses de plante, sol, animal, li tanimal, météo, …

Conditions variables

climat, …

Conditions contrôléesConditions variables

Actions

Conditions contrôlées

Observations2040 ans d’essais de travail du sol| Défis en cours et à venir

Raphaël Charles Tiré de Patricia Fry, 2009 et 2001 – à lire absolument

Pour une agriculture durable


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