Développement de l’Agriculture Biologique sur sol vivant

Retours d'expérience - Paul Isler (2015)

Polyculture-élevage Agriculture Biologique Agriculture de conservation des sols Semis direct sous couvert végétal Sols vivants Couverts végétaux Agriculture Biologique de Conservation

Moselle

300

3,5

Argileux

Polyculture élevage

Élevage bovin lait

Grandes cultures

Agriculture Biologique

ACS

Methanisation

Paul Isler, polyculteur éleveur en Moselle a mis très tôt en place des essais d'Agriculture Biologique de Conservation (ABC) des sols sur son exploitation avant d'arrêter son activité d'agriculteur, pour se consacrer à celle de conseiller en ABC. Dans ce retour d'expérience, il partage avec nous les clés de la réussite pour mener une Agriculture Biologique sur sol vivant.

Présentation

Nom : Paul Isler.
Localisation : Moselle (57).
Statut : Ancien agriculteur, conseiller indépendant depuis 2020.
Exploitation : EARL Sainte Marie-Pierre.
SAU : 300 ha de cultures avec quelques prestations, dont 150 ha d’essais tous les ans.
UTH : 3,5.
Cahier des charges : Agriculture Biologique, conversion en 2015.
Production : Polyculture-élevage bovin lait, grandes cultures, méthanisation.
Cheptel : 80 vaches laitières en traite robotisée depuis 2002, mais arrêt de cette activité en 2017. La vente du cheptel a permis d'augmenter la puissance de l'installation méthanisation. L'activité d'élevage n'a pas été arrêtée pour autant, une trentaine de vaches Black Angus étaient élevées en pâturage sur 30 hectares non mécanisables. La viande était vendue en vente directe à la ferme.
Unité de méthanisation : Débutée en 2013. Augmentation de la puissance en 2017 (530 kW/an).
Sol : Argileux.
Autre caractéristiques : Il y a 3 grands facteurs limitants sur la ferme : des terres argileuses, un relief très vallonné et le fait que la ferme soit enclavée dans le village.
Autres activités : Administrateur du groupe Facebook Agriculture Biologique sur Sol Vivant.

Motivations

Paul a commencé ses expérimentations d'une Agriculture Biologique (AB) sur sol vivant dès qu’il a repris la gestion de l’exploitation familiale. Le basculement du tout labour au non travail du sol est arrivé très vite. Il a d'abord fait une conversion intégrale de la ferme en Bio en février 2015. Au départ, il s'agissait d'une AB conventionnelle : bineuse, herse, roto-étrille. Mais dès le 1er travail du sol à l’automne suivant, il a vite été heurté à la problématique de sol. Il a donc fallu faire une remise en question totale et trouver une autre façon de faire.

Un autre élément de motivation a été que lors de la 1ère année en AB, il a consommé 30 000 L de gasoil, ce qui était énorme. Remplacer les phytos par du gasoil n’avait aucun sens pour lui.

Cette année là, il a été invité à participer à un séminaire sur le semis direct (SD) et c’est là qu’il a découvert cette méthode. Il en est rentré avec l’idée du semis direct sous couvert permanent et de revenir aux techniques culturales simplifiées (TCS) que son père faisait avant lui depuis 13-14 ans.

Il a alors limité la charrue et a démarré des essais de semis direct sous couvert végétal (SDCV) permanent de luzerne. Comme il percevait 60 000€ d'aides à la conversion pendant 5 ans, il a décidé de profiter de ces subventions pour consacrer 150 ha /an à l'expérimentation. L'objectif étant d'avoir un système opérationnel à la fin de la conversion.

Ce qu’il a appris de son activité d’agriculteur

En 2015 : Les résultats des essais ont été concluants mais avec beaucoup de contraintes malgré les 30 qtx récoltés (moyenne régionale en AB). Selon Paul, la luzerne en AB comme couvert est à éviter car elle est trop dure à réguler. En effet, c’est une plante qui a une dormance pendant l'hiver, donc qui salit les parcelles l’hiver. Elle fait aussi mourir les radicelles, ce qui entraine des excès d’azote qui vont lever la dormance des graminées, comme les ray-grass et vulpin, ce qui salit encore plus les parcelles. La luzerne nécessite un système de pré fauchage, séchage, triage. Pour Paul, c’est prendre beaucoup de risques car il faut quand même un modèle économique fiable. Donc, tant qu’il n’y a pas de produits homologués en Bio pour la réguler, ce n'est pas la peine d’en faire, horsmis pour la production de luzerne déshydratée ainsi que pour la production de fourrage riche en protéines pour les éleveurs.

Le SD dans les pailles est la limite du semoir à disques.

En 2016 : Suite au précédent essai, il lance une plateforme d’essais avec toutes les légumineuses : minette, luzelle, trèfle violet, trèfle blanc. Il a découvert le travail de Bonfils et Fukuoka, et s’est alors plus dirigé sur le trèfle blanc pour avoir une plante présente toute l’année. Les résultats ne sont pas à la hauteur de ses attentes. A la décharge du SD, l’automne a été sec, et en SDCV permanent, ça n’aide pas. Ça lui a permis de continuer à réfléchir, et il en est arrivé à la conclusion que ce ne sont pas les couverts permanents qui sont problématiques, mais le semis. Il a donc entamé une grosse recherche et a décidé d’arrêter le semoir à disques, pour passer au semoir à dents, et d’utiliser en couvert permanent seulement le trèfle blanc. On ne peut pas transposer l’ACS conventionnelle en AB sans adaptation, car il n’y a pas la chimie en AB.

En 2017 : Paul fait ses 1ers essais de SD au semoir à dents dans du trèfle blanc, et ça marche. Il fait 30 qtx, mais il continue de chercher des pistes d’amélioration.

En 2018 : Il met en place des essais de variétés de blé, et il fait 45 qtx.

En 2019 : Ca a été compliqué d’avoir du trèfle blanc implanté car il n’avait pas la technique pour l’implanter. Il l’avait semé à la volée, mais le trèfle a besoin d’être semé. Le plus compliqué c’est d’avoir du trèfle, une fois qu’il est là, c’est facile.

En 2020 : Le trèfle blanc s’est bien implanté et il fait 45 qtx. Plus il va dans la pratique, plus il maîtrise, et plus d’azote est libéré. Mais il n’arrive pas à faire du couvert permanent pérenne, car à chaque fois il meurt. Paul pense que c’est lié à la floraison où la plante libère beaucoup d’énergie, combiné au fait que le blé prend le dessus et lui fait de l’ombre. Le trèfle "pense" alors qu'il a terminé son cycle et meurt. Il libère beaucoup d’azote. Paul y trouve malgré tout son compte, car ça lui permet de faire des rotations. Selon lui, on ne peut pas rester en 100% SD.

En 2023 : Dans le cadre de sa nouvelle activité de conseiller indépendant, il a fait des essais en Belgique où les résultats en SD Bio ont été de 54 qtx contre 25 qtx dans la modalité en travail du sol avec destruction des trèfles.

Ce qu’il a appris de son activité de conseiller

Depuis 2020, Paul anime un petit groupe au niveau agronomique et économique et fait de la gestion à la parcelle. Il a mis en place des essais en SDCV permanent un peu partout : dans le Nord, l'Ouest, l'Est, le Centre, la Belgique, l'Ukraine, la République Tchèque,... Ça marche partout dans la moitié Nord. Il n’a pas encore eu l’occasion de tester dans le Sud.

Tout le travail réalisé jusqu'à présent lui permet de dire qu'il y a beaucoup de bonnes pratiques qui font que le SD en AB marche. C’est une grosse remise en question.

S’il faut labourer, il ne faut pas hésiter à y aller mais avec de bonnes pratiques. Pour Paul, c’est plus la non couverture du sol que le travail du sol qui le détruit. C’est important d’avoir un couvert permanent pour avoir une couverture même l'hiver, pour éviter la prise de dessus par les graminées et les problèmes de minéralisation.

Comment concevoir un système en AB. Source : Vincent-Caboud L., Peigné J. Casagrande M., 2017. Semis direct de cultures de printemps sous couvert végétal roulé en agriculture biologique. Partie 2: Retour d’expériences et de discussions entre agriculteurs et chercheurs dans la Drôme. Edition ISARA-Lyon/ITAB.

Voici les points incontournables pour réussir en AB sur sol vivant.

Les couverts permanents et semi-permanents

L’objectif dans tous les conseils donnés par Paul, c’est qu'on ne touche pas les sols en été. Ils doivent être toujours couverts de façon permanente ou semi-permanente.

Les couverts permanents

Le trèfle blanc (TB) : Il y a 2 techniques pour le semer qui vont dépendre du type de sol :
- En même temps que le semis du blé : Avant la 3ème semaine d'octobre, c’est là qu’il obtient les meilleurs résultats. Le blé prendra toujours le pas sur les légumineuses.
- En sous semis au semoir à disques : En février car après on augmente le risque d’échec.

Le sainfoin : Que pour des cas particuliers, car si la céréale est agressive, il peut disparaître. Ça marche mieux dans la moitié Sud de la France. Il s’associe très bien avec le tournesol.

Les couverts semi-permanents

Le trèfle violet (TV) : Très bonne légumineuse en couvert, très facile à implanter, en sous semis de printemps en SD avec un semoir à disques (qui a un intérêt que pour le sous semis en SD) pour les terres battantes. Le trèfle violet permet de récupérer plus d’unités d’azote que la luzerne : 133 kg/ha contre 90 kg/ha pour la luzerne (évaluation avec la méthode MERCI), mais on a besoin de plus de biomasse, le TV tétraploïde est encore mieux. Cette année, Paul a fait 9 t de matière sèche (MS) sur les couverts de TV (ce qui équivaut à 18 t de MS en féverole). Les TV vont faire des couverts relais qui seront broyés avant l’hiver. Ils sont plus faciles à détruire que les luzernières pour lesquelles il n’y a qu’un seul mode de destruction possible en AB : la charrue. C’est un argument supplémentaire pour Paul pour ne plus travailler avec la luzerne, car pour bien la détruire il faut le faire pendant l’été, mais si on travaille le sol avant le 25 septembre, on augmente le pic de minéralisation d’azote de l’automne et on augmente le risque d’avoir des problématiques graminées.

Restitution du couvert de trèfle violet selon la Méthode MERCI.

Restitution du couvert de luzerne selon la Méthode MERCI.

Le trèfle incarnat (TI).

Les couverts d’été/opportunistes

Paul travaille le couvert opportuniste, c'est à dire, le couvert d’été. Un point important est qu'ils ne doivent pas coûter trop cher. Paul a mis au point quelques formules de couverts :

Mélange tournesol / sarrasin : Il peut être utilisé en culture et en couvert. Ce mélange est semé à pleine dose, et en fonction des conditions de l’année l’une des deux cultures prend le dessus et assure une récolte. C’est compliqué de récolter que l’une d’elles en culture. Ces deux espèces se sont mutuellement favorables. Utilisé en couvert, ce mélange est pas mal après des légumineuses (pois de conserverie), c’est un bon couvert d’été qui a rarement fait défaut et qui permet de garantir la possibilité de faire du SD derrière. Paul ne met pas d’autres espèces dans ce mélange, car si le tournesol et le sarrasin poussent, ils vont tuer tout ce qui se trouvera en dessous.

Mélange tournesol / féverole / vesce pourpre : La vesce pourpre car :
- Elle est très mellifère, ce qui est très favorable pour les enjeux faune sauvage (insectes).
- Peu chère : 1,10€ /1,20€ le kg.
- Gélive.
- Elle n’a pas de graines dormantes.

Mélange pois de conserverie : Vesce pourpre / tournesol / féverole / phacélie. Ce mélange est composé à 50% de phacélie et les 50% restants des autres espèces. Les espèces composant ce mélange ne doivent pas être trop ligneuses, doivent être bien couvrantes et laisser les champs propres.

Mélange pour les semis en période sèche : Colza / féverole / tournesol. Pleine dose de tournesol, 10 kg de colza, 60 kg de féverole. Paul a rarement des échecs avec ce mélange. Plus les terres sont favorables et plus ça va être intéressant. Ce mélange représente un couvert à moins de 50€/ha. De la semence de ferme peut être utilisée.

Paul utilise aussi :

Vesce velue : Mais que dans un système d’élevage et dans des conditions particulières.
Colza : Pour tout ce qui est opportuniste, quand on sait que le couvert d’été ne va pas marcher, car c’est facile à détruire. Mettre 10 kg de colza ne coûte pas cher.
Phacélie : Elle se détruit bien, on sait qu’elle va geler.
Fenugrec : Il se détruit bien, il gèle.

Aujourd’hui Paul est calé sur ces mélanges, car il sait qu’il y a des choses qui marchent, qu’il sait faire lever dans le sec et il sait gérer ces couverts pour permettre de faire du SD derrière. Il faut des choses simples, reproductibles, qui laissent un bon précédent pour la culture suivante.

Les associations

Paul travaille beaucoup les associations : blé ou triticale/ féverole / pois fourrager.

Au minimum 80% de la dose voire pleine dose de céréales (culture de vente blé, triticale)
60-80 kg de féverole.
15-20 kg de pois fourrager.

Tout est récolté en même temps, le triage est capital en SD bio. S’il n’y a pas le bon outil de triage, ce n’est pas la peine de faire du SD bio. Le prix d'un trieur va de 3 000 à 30 0000 €, mais ce n'est pas la qualité qui fait le prix, c’est le nombre d'hectares à trier. Pour atténuer ces coûts, il est possible de mutualiser cet achat ou faire appel à des prestataires de service. Sans triage c’est un risque.

Autres mélanges : Grand épeautre / lentillon et orge d'hiver/pois jaune.

Le matériel

Les essentiels

Trieur : obligatoire et probablement le 1^er outil à avoir en SD bio.
Rouleau hacheur frontal (rouleau faca), type Agram, qui fait des rouleaux hacheurs frontaux entre 3,10 et 3,50 m (environ 3 000€). Il permet d’hacher les couverts, d’éviter qu’ils montent à lignification. Un broyeur frontal est idéal quand on tire les couverts le plus longtemps possible et que l’on veut semer du maïs 48h après, on n’a pas le temps d’attendre que le couvert soit digéré suite à un simple couchage.

Semoir direct à dents : Éviter les auto-constructions car c'est très énergivore et demande beaucoup de technicité. Pour Paul, le Sprinter d'Horsch est le meilleur semoir pour faire du SD en bio, car il a une polyvalence que beaucoup de semoirs n’ont pas (TCS, SD) et il est possible de faire de la modulation d'écartement. Quand on fait du SDCV de trèfle, il faut au minimum un écartement de 20 cm, sinon le trèfle ne pourra pas aller assez loin dans son cycle. Quand il va jusqu’à la floraison, il relargue une très grande quantité d’azote pour la céréale et les gains de rendement sont énormes.

Comparatif entre semoirs à dents et à disques :

Semoir à dents :

Les plus :
- Semis direct dans les pailles sans gestion en amont.
- Très forte capacité de pénétration.
- Minéralisation sur la ligne de semis, terre fine, etc.
- Environnement microbiologique de qualité.
- Sécurise les semis dans les pailles et en sol sec.
Les moins :
- Sort des cailloux.
- Bourrages plantes longiformes : Liserons, vesces.
- Bourrages précédents tournesol, pois, lin, sarrasin.
- Arrache les stolons du trèfle blanc.
- Écartement trop large pour certaines cultures (lin).

Semoir à disques :

Les plus :
- Bonne régularité de profondeur de semis.
- Très faible perturbation du sol.
- Ecartement adapté à toutes les cultures.
- Ne sort pas de cailloux.
- Passe partout.
Les moins :
- Attention aux résidus dans le sillon.
- Attention à la régularité de profondeur de semis.
- Attention au lissage du sillon en condition humide.
- Roulage du semis souvent justifié.
- Coût d’achat et d’entretien plus élevé.

Les utiles à avoir

Semoir direct à disques : C’est utile d’avoir quelqu'un dans le secteur qui peut le mettre à disposition pour les sous semis.
Un semoir combiné (qui travaille un peu le sol) : si on fait encore un peu de labour.

Dans tous les cas, les semoirs doivent être portés pour des notions de compaction.

La fraise : Paul travaille beaucoup avec la fraise, mais il en sort : ça scalpe super bien, mais à l’automne ça fait trop de repiquage. On peut l’utiliser sur des problématiques ponctuelles, mais pour des problématiques récurrentes, il préfère labourer. C’est moins coûteux de labourer/semer que de passer la fraise, et au moins il y a une garantie de résultats et ça règle le problème graminées. Ca reste intéressant d'avoir une fraise du moment qu’on a pas plus de 30% du sol en culture de printemps.

L’assolement

Ratio 50/50

Minéralisation de l'azote au cours d'une année.

Sur 100% de culture, il faut un ratio de 50 % de cultures d'hiver / 50% cultures nettoyantes. Il ne faut pas plus de 50% de culture nettoyante (prairie temporaire, luzernière, luzerne pour faire de la déshydratation, culture de printemps...) car il vaut mieux avoir une problématique graminées que des problématiques de chardon ou de rumex. Avoir dans la rotation 2 cultures de printemps et 1 culture d’hiver mène au bout de 5 ans à une grosse problématique chardon. L'inverse, par contre : 1 culture nettoyante d’hiver et 1 culture, permet d’avoir des champs propres.

Donc il faut 50% de culture d’hiver, on peut mettre ce que l’on veut : blé, seigle, avoine, orge SAUF colza (qui est une culture spécifique) mais jamais de légumineuse seule (ou de soja), car elles ont le même cycle que les luzernières, à savoir : qu’elles vont être récoltées, donc elles ne vont pas libérer d’azote pendant leur fin de cycle. La culture sera très propre, mais les racines vont minéraliser pendant l’été, ce qui entrainera un excès d’azote au mois de septembre / octobre et favorisera le développement de la graminée dominante (ray-grass, vulpin,...). Et le risque est d'avoir des parcelles plus sales qu'avant, même avec une légumineuse de printemps.

Il faut toujours associer les féveroles, lentilles, pois, vesces. Les légumineuses sont souvent faites en 2ème paille : blé + féverole.

Cas particuliers

Les pois de conserverie et les haricots de conserverie car ils se récoltent tôt et laissent le temps d'installer un couvert d'interculture, ces cultures sont ainsi nettoyantes. Après un pois de conserverie, il y a 99% de chance de pouvoir faire du SD derrière.

Le soja et les haricots secs sont très complexes pour faire du SD derrière. Ce sont des plantes qui doivent être arrachées pour être récoltées, donc on ne peut pas faire de sous semis en dessous. Ce sont des cultures qui vont être récoltées tard : fin septembre/début octobre, et qui quand elles perdent leurs feuilles, perdent aussi des radicelles. Qui dit mort de radicelles, dit relargage d’azote, dit développement des graminées. Il n’est pas rare d’avoir déjà des graminées installées au moment de la récolte. Ces cultures sont donc compliquées à gérer. Derrière, on pourra faire du TCS mais pas du SDCV. Aujourd’hui Paul a laissé tomber le soja et les haricots secs pour favoriser le SDCV.

Les apports de matière organique

Les agriculteurs qui font du SD conventionnel depuis 20 ans n’ont pas de grosses progressions en matière organique (MO), car la séquestration d’un couvert ou d’une céréale est très faible, mais aussi parce qu’ils utilisent des fongicides sur paille ce qui va défavoriser la présence de microorganismes et donc la dégradation des pailles.

L'idéal est d'avoir des pratiques d’amendement (compost, fientes de volailles) tous les ans ou tous les 2 ans, même de petites quantités. Ces apports vont avoir un bon impact sur le sol. Trouver du bois raméal fragmenté (BRF) en quantité suffisante est plus compliqué que de trouver du compost ou des fientes. Il ne faut pas hésiter à prendre ce qu’on trouve : broyat de bois, fumiers,... car de toute façon il n’y a plus d’engrais riche Bio économiquement intéressant.

Ces apports vont reconstituer rapidement les taux de MO dans les champs et améliorer toutes les autres pratiques. Il faut retrouver l’équilibre du complexe argilo-humique.

Paul préconise de vendre les pailles si elles sont belles (en plus ça simplifiera le SD), d’acheter 4t de fientes de volailles ou 10 à 20 t de compost (fumier ou lisier) et ainsi les couverts seront réussis et les rendements augmenteront.

La paille peut être un problème au delà de 45qtx en Bio, à cause du phénomène de l’effet azote qui commence à se perdre en 2ème année de la conversion vers l’AB. Les années fatidiques en AB sont les 3 et 4ème années car le salissement démarre et on commence à manquer d’azote.

Le 1er objectif de Paul c’est de récolter la 1ère année et d’abolir l’échec, puis de couvrir au maximum, et de réduire le travail du sol.

Modèles performants :

Le maraîchage sol vivant (MSV) intensif en bandes (dans toutes les zones céréalières) avec irrigation, avec des fruitiers pas trop hauts. On peut continuer à irriguer. Ça limite l’érosion.
L'élevage en agroforesterie.
Revenir au circuit court : Les agriculteurs doivent réapprendre à vendre eux-mêmes. Sécuriser ses débouchés et produire ce dont on a besoin. C’est fondamental, ça va être le grand tournant des 10 prochaines années.

Les cultures intéressantes pour le semis direct bio

Le pois de conserverie et le maïs sont très intéressants. Tous ceux qui savent faire du maïs sauront faire du SD car derrière un maïs les chances de réussir à faire du SD sont de 80%.
Derrière un tournesol, le SD marche bien aussi surtout après un tournesol + sarrasin, car le sarrasin est très couvrant et empêche la lumière d’arriver au sol.
L’association soja + millet fonctionne bien, mais le problème c’est qu’il y a peu de débouchés pour le millet. Ces 2 cultures se récoltent bien en même temps. Le millet est une plante en C4 qui talle beaucoup, ce qui fait qu’il est hyper nettoyant pour le soja, il n’y a pas de graminées derrière.

Concernant le sorgho, Paul en sort car il y a trop d’allélopathie sur les céréales qui lui succèdent, mais c’est bien quand on veut implanter des légumineuses.

Le travail du sol

Paul sort de tout ce qui est scalpage car la fraise coûte trop cher à l’utilisation malgré le résultat. S’il y a une CUMA c’est bien, mais il ne l'utilise plus en systématique. Le scalpage va lisser le sol, donc il faut décompacter derrière, refissurer avec une dent sinon les résultats ne vont pas être bons.

Les outils à dents sans ailettes ou les déchaumeurs à disques sont bien. Selon Paul, on n’a pas forcément besoin d’une scalpeuse, un outils à dents tous les 30cm va avoir le même champ d’action, mais le scalpage ne sera pas uniforme. Paul enlève les ailettes pour avoir de la verticalité, c’est l’intérêt des dents. Il préconise un broyage avant, car plus on broie près de la dent plus on détruit correctement les graminées. Pour un bon travail de destruction, il faut avoir les bonnes conditions (entre le 15 et 25 septembre).

Le Pöttinger Terradisc est le meilleur outil de scalpage en terme d’efficience de travail et sur le rapport coût d’utilisation. On peut travailler très vite sur de petites fenêtres, pour un investissement cohérent. Il y a moins de phénomènes de repiquage par rapport à la fraise.

Destruction : Paul utilise toujours des outils à dents sans ailettes, avec un travail sur 10-11 cm, ce qui bouleverse peu le champ car il y aura toujours une surface non travaillée, ça ne déstructure pas tout l’horizon. Après, il faut un bon vibro sans ailettes avec le plus faible écartement entre les dents (10-15cm). 5-6 rangées de dents c’est l’idéal, avec du haut dégagement.

Pour les meilleurs résultats : Passer un broyeur avec un déchaumeur à dents à 11 cm, puis faire un passage de vibro à 5 cm, voire un 2ème si c’est nécessaire, et c’est parfait pour semer. MAIS il faut passer au bon moment. Tout l’intérêt est de ne pas créer de minéralisation pendant l'été, pour éviter un trop fort développement des graminées fin septembre/début octobre et c’est ça qui est très compliqué en SD bio.

En conclusion

100% SDCV c’est compliqué, il vaut mieux partir avec un objectif de 45% en SDCV, 45% en TCS et 10% en labour et là on est bien.

Dans une rotation il faut 50% de cultures d’hiver et 50% de cultures nettoyantes, et dans ces 50%, pas plus de 30% de cultures de printemps car au delà, il y aura des problématiques (chardon et rumex), et 20% de cultures vraiment nettoyantes : luzerne, prairie,...