Agriculture de conservation des sols (ACS)

Fiches techniques - Sol et fertilisation

Association de culture en grandes cultures Couverts permanents en grandes cultures Gestion des couverts végétaux en grandes cultures Autonomie en matière organique en maraîchage Cycle du carbone et GES Résilience climatique Couverture des sols Biodiversité Désherbage en grandes cultures Régénération des sols

Semis direct dans un couvert végétal

L'agriculture de conservation des sols (ACS) est un ensemble de techniques culturales destinées à maintenir et améliorer le potentiel agronomique des sols, tout en conservant une production régulière et performante sur les plans technique et économique.

Principe

L’agriculture de conservation redonne au sol le premier rôle dans la production végétale. Le sol est considéré non pas comme un support de culture, mais comme un milieu vivant. Le protéger améliore son fonctionnement, restaure ou augmente la fertilité. L'activité biologique remplace alors le travail mécanique considéré comme perturbateur de la structure et des équilibres.

L’agriculture de conservation va plus loin que les Techniques Culturales Simplifiées (TCS). Elle repose sur 3 axes majeurs :

• Pas de travail du sol

• Couverture permanente du sol

• Diversité et rotation longue des cultures

Dans un souci de normalisation et parce que ces techniques peuvent se décliner à différents degrés, la FAO a fixé un seuil minimum de couverture des sols par les résidus du précédent cultural de 30 % après semis, ce taux de couverture correspondant au minimum indispensable pour limiter les phénomènes d’érosion, d’après l’USDA (United States Department of Agriculture, département de l’administration fédérale américaine chargé de la politique en matière d’agriculture et d’alimentation).

Se lancer en Agriculture de Conservation des Sols implique de revisiter le système global de son exploitation avec les 3 principes comme fil conducteur. C’est accepter de changer ses pratiques, se former, expérimenter, changer ses repères (transmis par ses pairs de l’agriculture conventionnelle), devenir le pilote de son Sol. Cela demande du temps, de la motivation et une bonne dose d’énergie. Un accompagnement collectif efficace accélère le processus. Il est possible d'intégrer des réseaux tels que l'APAD pour échanger les expériences et disposer d’outils simples, efficaces pour assurer cette transition.

Pratique culturale

L'objectif principal de l'agriculture de conservation est de lutter contre la dégradation des sols agraires, ou la régénération des sols dégradés. Pour cela, elle cherche à augmenter la biodiversité et à stimuler les processus biologiques naturels tout en augmentant la quantité de matière organique dans le sol. Ces trois éléments sont des facteurs essentiels pour assurer la fertilité des sols. L'agriculture de conservation s'appuie majoritairement sur les trois piliers suivants afin de générer ou régénérer cette fertilité.

La réduction du travail du sol

La réduction, voir la suppression du travail mécanique du sol permet de conserver en surface la couche d'humus créée par les débris végétaux en décomposition, qui protègent également le sol contre l'érosion et la battance. L'absence de travail du sol, et notamment du labour favorise également la quantité de vers de terre présents dans le sol.

Seule la perturbation de la ligne de semis est tolérée. Il est possible de pratiquer le semis direct dont l'objectif est de limiter au strict minimum la perturbation de l’activité biologique lors du dépôt de la semence dans le sol, de favoriser la porosité verticale naturelle du sol et d'augmenter le taux de matière organique.

La diversification des espèces végétales

Des rotations longues avec alternance de différentes familles de plantes (légumineuses, céréales, crucifères) et recours aux cultures intermédiaires et aux associations de cultures. La réflexion agronomique de succession des cultures est primordiale et les maladies présentes sur les cultures sont réduites grâce à la complémentarité des espèces. Il est possible d'intégrer des cultures non productives mais ayant des intérêts agronomiques, comme la restructuration du sol ou la réduction des maladies et des parasites grâce aux effets complémentaires des espèces entre elles.

La couverture permanente du sol

Par les résidus des cultures précédentes (appelés mulch) ou par l’implantation de couverts végétaux durant l’interculture ou en couverts vivants permanents. Le couvert végétal exerce des fonctions multiples parmi lesquelles la structuration du sol grâce au réseau racinaire, le stockage d'azote, le recyclage des éléments minéraux et le développement de la biodiversité aérienne et souterraine en fournissant le gîte et l'alimentation des espèces présentes.

Les avantages

Pour être largement adoptée, toute nouvelle technologie doit présenter un intérêt et des avantages susceptibles d’attirer de nombreux agriculteurs, des agriculteurs qui comprennent la différence entre ce qu'ils font et ce dont ils ont besoin. Dans le cas de l'agriculture de conservation, ces avantages sont de trois ordres:

Les avantages sociaux et économiques qui améliorent l'efficacité de la production

• Allègement du temps de travail et donc la réduction des besoins en main-d'œuvre

• Démarche innovante dynamique qui replace l'agronomie au cœur du métier

• Amélioration de la qualité de vie grâce à l'optimisation des temps et coûts de travail

• Production de qualité et abondante

• Restauration de paysages agréables

• Réduction des dépenses engagées, par exemple, pour l’achat de carburants, l’exploitation et l’entretien des machines, ainsi que la main-d'œuvre

• Augmentation de l’efficience, puisque la production augmente avec une quantité d’intrants plus faible

• Sécurisation des revenus

• Système agricole plus résilient face aux crises économiques

L’incidence positive de l’agriculture de conservation sur la répartition du travail pendant le cycle de production et, surtout, la réduction des besoins de main-d'œuvre sont les principaux facteurs qui ont conduit des agriculteurs d'Amérique latine, notamment ceux qui utilisent une main d'œuvre familiale, à adopter l'agriculture de conservation.

Les avantages agronomiques qui améliorent la productivité du sol

• Augmentation du taux de matière organique

• Conservation de l'eau du sol

• Amélioration de la structure du sol et donc de la zone d'enracinement

L'accumulation des résidus des cultures entraîne une augmentation de la matière organique du sol. Ce phénomène se limite dans un premier temps à la première couche superficielle du sol avant de s’étendre aux couches plus profondes. La matière organique joue un rôle important dans le sol : l’efficience de l’utilisation des engrais, la capacité de rétention de l’eau, les agrégats du sol, l’environnement du système racinaire et la rétention des nutriments sont fortement tributaires de la teneur du sol en matière organique.

Les avantages environnementaux qui protègent le sol et rendent l'agriculture plus durable

• Réduction de l'érosion du sol, et donc la diminution des coûts d'entretien des routes, des barrages et des installations hydroélectriques

• Meilleure portance du sol pour réduire son tassement et l’embourbement des engins agricoles

• Amélioration de la qualité de l'eau

• Amélioration de la qualité de l'air

• Augmentation de la biodiversité

• Séquestration du carbone et diminution d'émission de gaz à effet de serre

• Augmentation de la fertilité des sols

• Diminution de la consommation de gazole

La présence de résidus sur le sol atténue l’impact des gouttes de pluies. Lorsque l'énergie des gouttelettes est amortie, celles-ci s'infiltrent dans le sol sans aucun effet néfaste. L'infiltration augmente, le ruissellement et l'érosion diminuent. Les résidus constituent également une barrière physique qui réduit la vitesse du vent et de l'écoulement d’eau à la surface du sol. La diminution de la vitesse du vent a pour effet de réduire l'évaporation.

Dans l’agriculture de conservation, le maintien d'un couvert permanent sur le sol fournit un habitat à un certain nombre d’espèces qui se nourrissent de ravageurs, et attire insectes, oiseaux et autres animaux. La rotation des cultures et des plantes de couverture favorise la biodiversité génétique qui est, au contraire, appauvrie dans un système de monoculture.

Les systèmes agricoles basés sur le maintien d'un couvert végétal et l’absence de travail du sol stockent davantage de carbone que les systèmes de labour à la charrue, qui rejettent beaucoup de carbone dans l’atmosphère. Pendant les premières années de mise en œuvre de l'agriculture de conservation, la teneur en matière organique du sol augmente en raison de la décomposition des racines et de la contribution des résidus de cultures qui restent à la surface. La décomposition de la matière organique est lente et une bonne partie de cette matière est incorporée dans le sol, ce qui ralentit la libération du carbone dans l'atmosphère. Dans le bilan global, le carbone est piégé dans le sol, qui devient puits net de carbone. Ce phénomène pourrait aider considérablement à la lutte pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et à prévenir les effets désastreux du réchauffement climatique.

Les limites

Gestion des adventices

La principale limite à l’abandon ou à la forte diminution du travail du sol est que cela enlève aux producteurs leur principal moyen de lutte contre les adventices. Le recours au travail du sol pour la destruction mécanique des adventices ou la pratique du faux semis, par exemple, est en effet la principale alternative à l’usage d’herbicides, elle lui est souvent préférée pour son efficacité et son moindre coût.

De plus, sans travail du sol, les graines restent plus facilement en surface et la présence d’un mulch permanent modifie les conditions de germination, favorables à certaines espèces, mais limitantes à la germination de la plupart des espèces pour lesquelles une induction lumineuse est indispensable. Certaines graines laissées en surface sont également consommées ou endommagées par la biodiversité souvent plus riche en ACS et certaines adventices sont désavantagées par ces conditions particulières. On observe ainsi en ACS une sélection d’un cortège d’adventices différentes de celles qui auraient été sélectionnées en conventionnel. A l’heure actuelle, en l’absence de travail du sol, le contrôle chimique des adventices est encore l’option la plus efficace et donc la plus répandue.

Le passage à l’ACS demande ainsi un changement de modèle radical en ce qui concerne la gestion des adventices. Or les moyens humains, les outils et même les stratégies de lutte contre les adventices en ACS sont encore trop peu disponibles pour accompagner la conversion.

En pratique, le passage en ACS s’accompagne à l’heure actuelle d’un usage accru d’herbicides les premières années, durant une phase de transition principalement liée à l’apprentissage par l’agriculteur et à la maturation du système (transformation biotique et abiotique du sol notamment). En revanche, après quelques années d’ACS bien conduite, adoptant une démarche de gestion intégrée des adventices en combinant méthodes chimiques et non chimiques (essentiellement destruction mécanique, rotation allongée, couverts végétaux pendant les intercultures), on constate une diminution de la levée d’adventices après semis et une diminution du recours aux herbicides, qui devient équivalent voire inférieur aux systèmes conventionnels . Aussi, Farooq et Siddique placent dans leur livre « Conservation Agriculture » , le contrôle des mauvaises herbes comme « 4ème pilier » de l’ACS, soulignant par-là l’importance de cette question pour ces systèmes. L’utilisation habile des couverts végétaux est un levier particulièrement déterminant pour la gestion des adventices en ACS, mais l’expertise sur les couverts, tant de la part des agriculteurs que des conseillers, est encore trop rare et peu adaptée aux variations des conditions locales.

Saturation des sols en hiver

Le fait qu’en ACS l’eau soit potentiellement mieux retenue dans les sols, implique que ces derniers soient plus saturés en hiver et présentent une capacité d’infiltration des eaux de pluie limitée, potentiellement source d’un ruissellement hivernal et printanier plus important qu’en système avec labour.

Il est toutefois légitime de penser qu’avec la très forte différence de stabilité structurale entre un sol labouré et un sol en semis direct, la présence d’un couvert et d’un mulch, combinée aux irrégularités du sol non travaillé (ne présente pas de sillons profonds et réguliers, souvent dans le sens de la pente), l’impact du ruissellement soit fortement amoindri en ACS par rapport à une agriculture plus conventionnelle, du fait d’une vitesse de ruissellement plus faible et de moindres pertes de sol.

Les ravageurs

Le non travail du sol et le semis direct ne dérangeant pas l'habitat des rongeurs et des limaces, ceux-ci prolifèrent dans les cultures, pouvant engendrer de grosses pertes de pieds.

La non fauche de la luzerne par exemple, les préservera des prédateurs (renards, chats, rapaces,...).

Des solutions pour limiter le développement de leurs populations sont donc à anticiper (broyage, raticide localisé, anti-limaces,...), on peut également favoriser la présence des prédateurs de ces ravageurs en installant des perchoirs à rapaces.

Diagnostiquer son sol

Le test bêche VESS

Test bêche

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	Au champ
Objectif	Faire un diagnostic rapide de l’état physique du sol (sur 30cm)
Matériel	Bêche, une grille d’évaluation
Difficulté	Rapide, peu d’expertise
Exemple de Méthode

Evaluation visuelle des sols (VSA= Visual Soil Assessment, Graham Shepherd)

Evaluation visuelle des sols

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	Au champ
Objectif	Faire un diagnostic rapide de l’état physique du sol (sur 30cm)
Matériel	Bêche, bassine, bâche, une grille d’évaluation
Difficulté	Nécessite la grille d’évaluation VSA, méthode plus complète que le test bèche classique mais plus longue
Exemple de Méthode	Guide de terrain (Téléchargeable ici)

Le mini profil 3D

Mini profil 3D

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	Au champ
Objectif	Faire un diagnostic sur une plus grande profondeur de sol (sur 60 cm)
Matériel	Les palettes d’un chargeur télescopique, un couteau, un mètre pour évaluer l’enracinement
Difficulté	Rapide mais nécessite un peu d’entrainement
Exemple de Méthode	Guide Agro transfert (Téléchargeable ici)

Le profil cultural

Profil cultural

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	Au champ
Objectif	Faire un diagnostic approfondi en surface et profondeur (120cm)
Matériel	Huile de coude, bêche
Difficulté	Long, nécessite une expertise
Exemple de Méthode	Guide méthodique du profil cultural (Téléchargeable ici)

La tige pénétrométrique

Tige pénétrométrique

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	Au champ
Objectif	Identifier les zones de tassement de la parcelle (80cm)
Matériel	Tige pénétrométrique
Difficulté	Facile
Exemple de Méthode	Guide méthodique de la tige "pénétro" (Téléchargeable ici)

Les analyses granulométriques

Analyse granulométrique

Période de mise en place	Toute l'année
Observation à réaliser	En laboratoire
Objectif	Connaitre la texture, la teneur en argiles, limons et sables (fins et grossiers). Ces informations vous permettront de connaitre les Indices de Battance et de porosité de votre sol, ainsi que l’aptitude à la fissuration de votre sol et l’indice BiodivSol
Matériel	Tarière, sac de prélèvement pour prélever un échantillon de terre
Difficulté	Facile mais nécessite de payer une analyse
Exemple de Méthode	Consulter le laboratoire le plus proche

Développement de la technique

La surface cultivée dans le monde selon cette méthode était estimée à 106 millions d'hectares en 2008/2009 et a atteint environ 180 millions d'hectares en 2015/2016, soit environ 12,5 % des terres cultivées dans le monde. La Fédération Européenne d'Agriculture de Conservation estime à environ 5 % la part des terres cultivée en agriculture de conservation, sans cependant la distinguer des surfaces en semis-direct.

En 2020, l'APAD a mis en place un label "Au Cœur des Sols" afin de valoriser les fermes faisant la démarche de l'agriculture de conservation.

Techniques et matériels

Le strip-till

Passage d'un équipement de Strip-till

Le Strip-till, largement répandu en Amérique du nord, commence à apparaitre en France. Cette technique consiste à préparer et fissurer les lignes de semis des cultures en rangs. Les strip-tillers sont constitués de plusieurs lames ou outils montés sur un bâti et adaptés à un type de sol ou de culture : lames fissuratrices, rouleaux concaves pour accélérer le réchauffement du sol, roues en V ou roues à doigts, disques lisses ou crénelés. La solution universelle n'existe pas en matière de Strip-till. En terres argileuses, il est conseillé de passer le strip-tiller en automne pour que l'alternance gel dégel complète le travail. Pour le colza, le strip-till est compatible avec un semis direct mais le précèdera de quelques jours ou quelques semaines pour les semis de printemps afin de laisser au sol fissuré le temps de se réchauffer et de minéraliser.

Pour réaliser des semis sans travail du sol des semoirs adaptés sont nécessaires, ils ouvrent localement le sol (avec un disque ou une dent), créent un peu de terre fine et placent la graine dans un environnement favorable en perturbant une surface minimum à l'échelle de la parcelle. Ces semoirs sont en général plus lourds et plus couteux que les semoirs classiques. Ils peuvent néanmoins être adaptés à toutes les conditions. L'AFDI (Agriculteurs Français et Développement International) et le CEMAGREF (Centre d'Étude du Machinisme Agricole et du Génie Rural des Eaux et Forêts) ont conçu un semoir de semis direct qui permet de semer avec une très faible force mécanique et qui peut être utilisé avec de la traction humaine ou animale. Les fabricants commercialisent des équipements complexes dont les performances peuvent varier en fonction des conditions de travail. Des comptes rendus d'essais ont été compilés pour aider au choix de ces machines.

Semoirs

• Les semoirs à disques « droits ». Le disque droit crée un sillon dans lequel la graine va être déposée.
  • Avantages : bouleverse moins le sol, permet de passer dans une végétation importante.
  • Inconvénients : plus cher car plus complexe, difficile à travailler en condition humide. C'est le cas pour tous les semoirs, mais le phénomène est accentué pour les semoirs à disques. Les graines peuvent pourrir avant de germer.

• Les semoirs à dents. Les dents sont équipées d’un soc étroit.
  • Avantages : ils créent de la terre fine sur la ligne de semis. Les dents travaillent légèrement le sol et facilitent la germination. Attention sur des sols fragiles type sol sableux qui se déstructurent facilement. Ils sont aussi mieux adaptés pour les démarrages en agriculture de conservation, car ce matériel offre plus de polyvalence et ne nécessite pas une forte porosité de surface.
  • Inconvénients : attention à l’effet râteau si la végétation est trop dense ou si les dents sont trop proches, a tendance à faire remonter les cailloux, le fait de travailler légèrement le sol sur la ligne de semis peut remettre quelques graines d’adventices en condition de germination.

• Les semoirs à disques « inclinés ». Ces semoirs sont moins fréquents sur le terrain, mais les utilisateurs mettent en avant sa bonne qualité du travail et sa polyvalence. Le principe : le disque incliné ouvre la terre (pas de sillon) et la graine est déposée à l’intérieur. La roue de fermeture rappuie l’ensemble. Contrairement aux autres semoirs (dents et à disques droits) où le non-travail du sol est compensé par le poids élevé des éléments semeurs demandant plus de puissance, les disques inclinés modifient l’angle d’attaque. Cette technique permet d’ouvrir le sol sans avoir besoin d’élément semeur lourd. Ce type de semoir demande donc moins de puissance.

Attention à ne pas rouler trop vite (pas + de 10-12 km/h), car on risquerait de faire trop de terre fine.

Un semoir ne peut pas répondre à toutes les situations, mais des tendances peuvent se dessiner :

• si je viens de me lancer dans le semis direct et que mon sol n’est pas encore assez bien structuré : le semoir à dent pourrait être le plus adapté
• si mes sols sont prêts et bien structurés : le semoir à disque est envisageable
• en condition humide sur sol argileux les résultats du semoir à disques sont catastrophiques - les semoirs à disques inclinés sont très prometteurs et les plus polyvalents.

Le semoir n’est que le dernier maillon de la chaîne, cette technique nécessite une approche globale sur les rotations et l’importance notamment des couverts végétaux, à la fois l’été et l’hiver. L’investissement dans un semoir dernière génération est onéreux. Pour débuter, il faut travailler avec les matériels que l’on possède. Les échecs feront partie de l’apprentissage et permettront d’avancer dans la technique. Le travail en groupe est indispensable pour se sentir accompagner et pourquoi ne pas investir à plusieurs ?

Vers de terre et glyphosate

Alors que de nombreux chercheurs ont alerté sur les effets néfastes du glyphosate sur les populations de vers de terre, notamment dans le cadre du renouvellement de son autorisation en 2023, les agriculteurs pratiquant l'ACS constatent une augmentation des populations de vers de terre malgré l'utilisation fréquente de cet herbicide. Une étude récente, regroupant les conclusions de 63 études menées entre 1982 et 2022, ne trouve pas d'impact significatif du glyphosate aux doses recommandées, mais suggère des effets négatifs possibles sur la reproduction et la structure des populations de vers de terre avec plusieurs applications par an. Cependant, la plupart de ces études ont été réalisées en laboratoire, et des études de terrain à long terme sont nécessaires pour mieux comprendre l'impact réel du glyphosate sur ces populations.

La diminution du travail du sol et les autres pratiques agronomiques mises en place en ACS, peuvent expliquer l'augmentation des populations de vers de terre observée.

Sources

• Agriculture de conservation - Terre net
• Les 3 piliers de l'ACS - APAD
• Page Wikipedia sur l'agriculture de conservation
• Agriculture de conservation - FAO
• Le tripode de l’agriculture de conservation - INRAE
• Agriculture de conservation des sols et services écosystémiques - CAIRN.Info
• L’agriculture de conservation est-elle synonyme d’équipement spécifique? - Agri 53