Jerry Grigar : Travail du sol, gestion des résidus et SOM

Tillage, Residue management and Soil Organic Matter

Travail du sol, géstion des résidus et matières organiques du sol Jerry Grigar Michigan State Agronomist Traduction de l’anglais par Ulrich Schreier, Association Soin de la Terre – Mars 2017

Charrue classique

Chisel

Disques (et/ou cultivateur)

Strip-till

Semis direct

Le sol est influencé par les trois cycles réactives de la Nature Eau - Carbone - Azote

Le Carbone est le “Seigneur des anneaux”.

H2O

C

N

Modified and adapted from Don Reicosky, USDA-ARS 2012

CO2 Perte de matières organiques du sol

Subsoil tillage Sous-solage

Charrue classic

Travail du sol différent = pertes de SOC différents

Chisel

en ) m O 2 C g ( s e r u r e u h o 4 b 2 a l n u e d e r 202 n u o e b d r n a c o f e o r d p e a l 105 e Pert d n o ti 48 fonc -2

229

10 Surface du sol pas travaillĂŠ

10 cm

15 cm

20 cm

28 cm

Micro-érosion de surface par la force des gouttes de pluie

Macro-érosion par l’eau de ruissellement

Introduction and Overview

9

Tillage transforms

“Real Soil into Dirt”

Le travail du sol transforme le vrai sol en "saleté” (boue) Par la compaction du sol: • La SOM diminue • L’érosion augmente • Le ruissellement augmente

• L'infiltration d’eau diminue • L'eau stagnante augmente

• Racines superficielles

Tillage transforms Real Soil into Dirt

Le travail du sol transforme le vrai sol en "saleté" La surface du sol se ferme et se compacte.

Des croûtes se forment.

La germination et la levée sont affectées.

Tillage transforms Real Soil into Dirt

Le travail du sol transforme le vrai sol en "saleté” (boue)

• La vie du sol et sa diversité diminuent • Il y a plus de maladies • Les rendements diminuent

Ex. : mildiou de la tomate

Qu'est ce que contient une cuillère à café d'un sol en bon état ?  Bactéries  Champignons  Protozoaires

100 million à 1 milliard

 Arthropodes

Jusqu'à 50

 Vers de terre

1 ou plus

 Nématodes

10 à 20 mangeurs de bactéries et quelques mangeurs de champignons

3 à 5 km bout à bout de filaments fongiques Plusieurs milliers de flagellates & amoeba Un ou plusieurs milliers de ciliates

Melendez (1974)

Semis direct en continu

Labour en continu

Perte de sol arable de l'essai semis-direct / labour le plus long au monde (> 55 ans) mis en place dans l'Ohio en 1962.

Régions où la dégradation du sol est problématique

L'idée du semis-direct a commencé en 1943 avec Edward H. Faulkner, l'auteur de ”Plowman's Folly” (La folie du laboureur). Dans son livre, il a parlé de l'érosion des sols par le labour, mettant l’accent sur les techniques culturales sans travail du sol.

Mais le semis-direct n’a commencé qu’après la Deuxième Guerre Mondiale avec le développement de plusieurs produits chimiques (herbicides).

Klingman (North Carolina), L.A. Porter (New Zealand), Harry and Lawrence Young (Herndon, Kentucky), and the Instituto de Pesquisas Agropecuarias Meridional (1971 in Brazil) with Herbert Bartz (Derpsch, Rolf 2011) étaient parmi les premiers à se lancer dans le semis-direct.

L'essai semis-direct le plus ancien au monde : le Triplett - Van Doren plateforme (Tillage Plots) Wooster, Ohio State University, 1962 – 2017

Selon une estimation récente, il y a dans le monde environ 111 million hectares de terres agricoles en semisdirect. Ca correspond à environ 8% des surfaces cultivées.

P.R. Hobbs, K. Sayre, R. Gupta (2008) The role of conservation agriculture in sustainable agriculture, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 363(1491), 543-555

Effects à long terme du semis-direct: Accumulation de reé sidus aà la surface du sol en tant que mulch Reé duit la tempeé rature du sol et l’eé vaporation de l’eau Augmente la matieà re organique du sol Augmente le stockage d’eau et d’eé leé ments fertilisants Reé duit les eé missions de gaz aà effet de serre Ameé liore la structure du sol et le drainage de l’eau Augmente la biodiversiteé et la bio-efficiency Diminue l’eé rosion du sol et la pollution de l’eau.

Résidus présents à la surface du sol après une culture de maïs

4 0T i l a g e p < 0 .

0 1 D e p t h I n r a c t i o n s p < 0 .

6 3 00 .2 -1 7 5 c m 1 5 2 .

5 c m .

3 0 2 0 1 0C TN T 2N T 8N T 4 0

-1) Microbial biomass C (mg kg

Le travail du sol a une incidence sur la biomasse microbienne (Cmic) Ă diffĂŠrentes profondeurs

Tillage

Le labour par rapport au semis-direct affecte le carbone organique C (0-5 cm)

Wooster 1962-1998

A

A

35 35

No-tillage

A

No-tillage Plow Tillage

Plow Tillage

Organic C Content (g kg-1)

30 30 Organic C Content (g kg-1) 25 25

20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 1960 1960

NT 34.5% > PT 0.35 g C per year

No-till has 34.5% > Plow tillage 1965 1965

1970 1970

1975 1975

1980 1980 Year Year

1985 1985

1990 1990

1995 1995

2000 2000

4 0 T i l a g e p < 0 .

0 1 0 7 .

5 c m D e p t h 1 I n r c t i o n s 2 1 5 2 .

5 c m 3 5 2 .

3 0 3 0 2 5 2 0 1 5C TN T 2N T 8N T 4 0

-1) Soil organic C (g kg

Le labour affecte le carbone organique C Ă diffĂŠrentes profondeurs

0 - 10 cm depth 1967

T ila g e

N total Ă diffĂŠrentes profondeurs comparaison entre labour et semis-direct

Comparaison sur 50 ans entre semis-direct et labour, Ohio

_________________________________________ Rotation Technique Rendement maïs bu./acre (qt/ha) __________________________________ Maïs cont. PT 91.3 57 A Maïs-Soja PT 105.0 66 B M-Av-Foin PT 114.3 72 C Maïs cont. NT 133.5 84 E Maïs-Soja NT 125.7 79 D M-Av-Foin NT 133.3 83 DE _____________________________________ CV 5.5%

Effects de la transition vers le semis-direct...

Effects négatif sur les rendements Augmente la compaction de surface Sol humide/trempé et partiellement anaérobic Immobilisation et stratification des nutriments (ex. N) Maladies et adventices Augmentation des besoins en produits chimiques

Trop d’accumulation de résidus** Tradition / Regard des voisins / Image Peur du changement / Risque Coût de la reconversion – Matériel

Problèmes d‘implantation liés aux résidus

• • • • •

Froid et humide Profondeur irregulière Mauvais contact graine-sol Implantation irregulière Manque de vigeur du semis

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Conservation Tillage - Equipment

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Graine perdue dans les residus Conservation Tillage - Equipment

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D'autres défis liés à la gestion des résidus • Rongeurs • Faim d’azote, etc.

• Broyage des chaumes Travail du sol ?

Ramasser ?

Epandre ?

Brûler ?

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La géstion des résidus commence à la moisson !

C'est plus facile d'étaler les résidus avec la moissonneuse

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Sol en bon ĂŠtat dans la parcelle en semis-direct sous couvert Sol en mauvais ĂŠtat dans la parcelle labourĂŠe.

Questions?