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?