Restituer et laisser en surface les résidus de la culture précédente

Fiches techniques - Régénération des sols, Biodiversité, Erosion des sols

Couverture des sols Eco-carburant Stabilité structurale Préparer le semis

(image en en-tête ; auteur :USDA NRCS South Dakota ; licence :(CC BY-SA 2.0))

Restituer et maintenir les résidus de culture en surface (0-5 cm) par une absence de labour ou de travail d'enfouissement profond permet de nourrir et protéger le sol.

Exporter la paille permet d’éviter les difficultés techniques que peut engendrer la présence de résidus végétaux sur le sol mais cet pratique est moins pertinente d'un point de vue agronomique, en considérant les résidus comme des éléments clés de la productivité des systèmes agricoles.

Les pailles, un éco-carburant du sol

La paille est un concentré d’énergie biochimique = énergie solaire transformée par la plante via le processus de photosynthèse :

Sa matière sèche est composée à 5% de matières minérales et à 95% de matières organiques (dont 85 à 90% de composés facilement décomposables et 5 à 10% de lignines, plus lentement dégradables).
En termes d’énergie, 1 tonne de paille équivaut à environ 400 litres de fuel.Sa première vocation est d’alimenter la microfaune et flore du sol :
- Les micro-organismes du sol consomment les matières organiques facilement dégradables et activent la minéralisation qui libère des éléments minéraux pour la plante.
- Une fois la paille digérée, les lignines s’accumulent dans le sol et participent à l’humification (accumulation de matière organique stable), qui aura des propriétés physiques à plus long terme.
- Le carbone active la chaîne trophique en cascade, incluant les régulateurs biologiques (protozoaires, nématodes) et les ingénieurs de la terre (vers de terre) qui jouent un rôle dans la structuration du sol.

Composition du blé

Voici les ordres de grandeurs des éléments qui composent la paille de blé :

Azote : 7 g/kg
Phosphore : 0,7 g/kg
Potassium : 12 g/kg
Calcium : 4 g/kg
Magnésium : 1 g/kg
Sodium : 0,16 g/kg
Chlore : 5,4 g/kg
Soufre : 1 g/kg
Manganèse : 41 mg/kg
Zinc : 12 mg/kg
Cuivre : 4 mg/kg
Fer : 151 mg/kg
Sélénium : 0,2 mg/kg
Cobalt : 0,7 mg/kg
Molybdène : 1 mg/kg

Les teneurs en humus peuvent varier d’une source à une autre. La valeur humique de la paille est d'environ 165 kg/tonne.

Couvrir et protéger le sol

Amélioration de la stabilité structurale du sol

La production de glomaline (« colle du sol ») permet l’agrégation et l’organisation des particules du sol.
Les vers de terre créent des galeries et améliorent également la porosité du sol, ce qui engendre une meilleure aération du sol et un meilleur enracinement des plantes.

Si l’on exporte la paille, on ralentit le fonctionnement du sol.

Lutter contre l'érosion

Laisser les résidus de cultures en surface et implanter des couverts végétaux permet de réduire l’érosion :

Les résidus de culture laissés dans le champ protègent le sol contre les effets érosifs de la pluie et du vent.
L’absorption de l’effet cinétique des gouttes (« effet splash ») et la limitation du ruissellement seront d’autant plus efficaces que la densité de la couverture végétale est grande :
On estime qu’un sol couvert par des résidus à hauteur de 20% de la surface (travail de sol superficiel) diminue de moitié l'érosion du sol par rapport à une parcelle nue (SHELTON et al., 1991).
Une couverture de 90 % (semis direct) peut réduire l'érosion hydrique de 90% (WISCHMEIER & SMITH, 1978).
La réduction de l'érosion et l'amélioration de la capacité de stockage de l'eau dans le sol se traduisent à leur tour par une augmentation du rendement des cultures.

Faciliter le semis à venir

Colza semé en direct avec un semoir à disques Avatar en CTF (Controlled Trafic Farming) avec paille fauchée haute dans la Sarthe (72)

Les outils

La moissonneuse est le premier élément du processus de gestion des pailles :
- La hauteur de coupe des pailles et la faculté de répartition et de broyage des résidus ont une influence sur la suite du processus dans le cas où la paille n’est pas exportée.
- Avoir une répartition régulière des pailles par le broyeur sur toute la largeur de la coupe permet d’éviter les amas de paille à la surface du sol.
- Le sens du vent est également important à prendre en compte pour une meilleure répartition de la paille.
- Si un imprévu arrive durant le chantier de récolte, il est préférable de faire marche arrière que de s’arrêter. Un arrêt net peut entraîner la formation d’un amas de paille qui peut devenir une source de problèmes par la suite (limaces, mulots).

Les semoirs à disques offrent une meilleure qualité de semis en l’absence de paille couchée au sol, ou si les pailles sont debout, ou si les pailles sont sèches et se coupent bien. Si l’on est équipé d’un semoir à disques, il est préférable de couper les pailles le plus haut possible pour éviter d’avoir trop de résidus au sol.
L'idéal est le stripper, qui permet d’arracher les épis tout en laissant la quasi-totalité des pailles au-dessus du sol. Un stripper coûte plus cher qu’une barre de coupe normale, mais il permet un meilleur débit de chantier car toute la paille ne passe pas dans la machine.
Inversement, un broyage plus ou moins fin est une bonne alternative si l’on est équipé d’un semoir à dents ou si un travail de sol est prévu en post-moisson avec des outils qui ont tendance à bourrer. Un broyage grossier peut être envisagé si le sol présente une bonne activité biologique.

Récupérer les menues pailles

Application de la technique

Période

Le mulchage peut être mis en œuvre pendant la période d'interculture ou de façon permanente (semis direct).

Type de culture

La généralisation est parfois délicate. Cette technique ne peut s'appliquer qu'aux cultures générant des résidus en quantité suffisante (inadapté en maïs ensilage, lin textile, céréales à paille exportée...) et dont la récolte ne génère pas l'enfouissement des résidus (inadapté en pomme de terre).

Concernant la culture suivante, le maintien en surface des résidus peut occasionner des problèmes pour le semis si la quantité de résidus est importante (colza d'hiver après céréale à paille) et est difficile à mettre en œuvre avant les cultures nécessitant une préparation fine du lit de semence ou de l'horizon de surface (légumes, betterave...).

Type de sol

Technique difficilement applicable aux sols nécessitant un travail précoce (labour d'été sur côteaux argileux par exemple).

Effets sur la durabilité du système de culture

Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : Diminution des émission de GES Effet sur la consommation de ressources fossiles : Diminution de la consommation d'énergie fossile

Eau : Limitation du ruissellement, donc du transfert de polluants en surface. En revanche, le transfert vers les eaux souterraines peut être augmenté du fait d'une infiltration plus importante.

Critères "agronomiques"

Productivité : Augmentation à long terme de la fertilité du sol, mais favorisation du développement de certains bioagresseurs (ravageurs, maladies…) se développant dans / sur les résidus et risque de difficultés lors du semis de la culture suivante. Fertilité du sol : Maintien des échanges hydriques et gazeux, augmentation de la teneur en matière organique… Stress hydrique : Limitation de l'évaporation, augmentation de l'infiltration et augmentation de la capacité de stockage par l'intermédiaire de la matière organique sur le long terme. Biodiversité fonctionnelle : Favorise de façon générale la vie du sol.

Critères "économiques"

Charges opérationnelles : Peut nécessiter un recours plus important aux molluscicides et fongicides du fait de bioagresseurs favorisés. Charges de mécanisation : Diminution du travail mécanique profond sur la parcelle. Marge : Non valorisation des résidus

Critères "sociaux"

Temps de travail : Diminution du travail mécanique profond sur la parcelle. Effet sur la santé de l'agriculteur : Diminution de la solidarité entre agriculteurs. Les années difficiles pour la production de fourrages (2003, 2010, 2011) les pailles peuvent être récoltés et vendus aux éleveurs pour leur troupeau. La généralisation de cette technique pourrait entrainer une diminution des quantités disponibles. Temps d'observation : En augmentation : Suivi des ravageurs / maladies favorisés.