Il y a cinq siècles, des paysans pionniers flamands avaient déjà compris qu’il fallait boucher les trous, mais ce sont les physiocrates qui en propagent l’idée dans toute l’Europe.

« Sans engrais point de récoltes, sans bestiaux pas d’engrais dont l’effet soit prompt ; sans prairie artificielle point de bestiaux ; enfin, sans la suppression des jachères, point ou trop peu de prairies artificielles ; tout est lié en agriculture ; son système doit être complet. »
(Instruction de la Convention nationale, 1794 ; in Mazoyer et Roudart, histoire des agricultures du monde).

Jusqu’au 16e siècle, en Europe, la pratique de la jachère (rotation céréale / jachère pâturée) n’a pas permis d’éviter les disettes et les famines : la fertilisation des parcelles par les animaux est insuffisante et la jachère favorise la prolifération des mauvaises herbes. C’est la suppression de la jachère au profit de la prairie artificielle qui va permettre à l’Europe de doubler ses rendements, et par conséquent de libérer de la main d’œuvre au profit de l’industrie naissante.

Pratiquée dans les Flandres dès le 15e siècle par quelques agriculteurs, cette première révolution agricole des Temps Modernes ne pu se développer en France qu’au 18e siècle, moment où le contexte économique et politique bascule avec la Révolution : abandon du droit de vaine pâture, de l’assolement obligatoire et institution de la propriété privée.

Le développement conjoint de la révolution agricole et de la révolution industrielle permet dès la seconde moitié du 19e siècle de produire de nouveaux outils (charrues, herses, semoirs, faucheuses, moissonneuses …) et de doubler ainsi la superficie exploitable par travailleur, tout en allégeant des calendriers de travaux devenus très chargés.

L’amélioration de l’efficacité des labours permet de mieux lutter contre les adventices et de préparer le lit de semence. Il permet également la minéralisation de l’humus par l’aération des horizons de surface, et par conséquent la libération d’éléments minéraux nutritifs pour les cultures. Les rendements augmentent alors fortement, et les exportations d’éléments sous forme de grains, de fourrage ou de tubercules sont compensées par un retour au champ des résidus organique et par les déjections des troupeaux.

Dans ce système, les anciennes jachères sont converties en prairies artificielles à base de graminées et de légumineuse, et alternent sans discontinuité avec les céréales et les cultures sarclées. Ainsi, grâce à cette nouvelle valorisation de la surface, combinée avec l’apport d’azote des légumineuses, la production de fumier est multipliée par deux. La réorganisation du système permet de doubler la production agricole du pays sans faire appel à des intrants extérieurs.

à suivre...

Lissage de la paroi du sillon par les disques d’un semoir de semis direct en sol argileux.

... suite du post précédent

Le semis direct est arrivé du Brésil dans les années 90. La technique a été importée telle quelle, avec la couverture d’avoine ou de seigle de rigueur. _ Cependant, ce type de couverture est longtemps resté inadapté dans des sols pauvres en matière organique, lents à se réchauffer au printemps et parfois mal structurés dans les débuts. Dans les rotations céréalières européennes (et donc riches en carbone) l’introduction de carbone supplémentaire sous forme d’avoine n’a fait qu’augmenter les besoins en azote du sol, sans compter les problèmes de sanitaires de successions céréale-céréale...

Ayant compris cela, les réseaux bretons de TCSistes et SDistes n’ont jusqu’à présent fait que reprendre et améliorer le concept d’engrais vert, bien connu du monde de l’agriculture biologique. L’amélioration a notamment portée sur des mélanges d’espèces adaptés aux périodes d’interculture estivales mais également sur des dates de semis très précoces autorisées par l’absence de travail du sol (pas d’assèchement du sol et rapidité d’exécution). Cette redécouverte de l’engrais vert a permis à des sols matraqués de retrouver une structure verticale mais également de redevenir fertiles en s’enrichissant en matière organique par des apports massifs de carbone équilibré par l’azote recyclé et l’azote fixé issus des légumineuses.

Maintenant que certains sols trouvent ou retrouvent des organisations et des teneurs en matières organiques favorables, certains agriculteurs reviennent avec succès à des couvertures de graminées (Philippe Pastoureau par exemple). L’objectif n’est plus tant de produire une biomasse facile à digérer par le sol, que de produire une couverture capable de protéger le sol des intempéries (pluie, chaleur, vent...), de l’évaporation et du salissement : dans ce cas, seul un couvert carboné est capable de durer dans le temps et d’assurer une couverture efficace en attendant que la culture prenne le relais. De plus, en laissant ce carbone en surface sans y toucher (pas de mulchage) on évite le risque de la faim d’azote pour les premiers stades de végétation.

Il suffisait de le savoir...

le sol (et l’activité biologique qui lui est liée) à un rapport carbone sur azote (C/N) qui tourne autour de 10 : il y a une part d’azote pour dix de carbone. Cela signifie que les apports de biomasse au sol doivent respecter cet équilibre, tout comme un éleveur cherche l’équilibre énergie/protéine dans la ration alimentaire de son troupeau. Or, les rotations céréalières européennes sont trop riches en carbone puisque le C/N des pailles est compris entre 50 et 150 et conduit donc à un excès.

La solution consistant à réintroduire massivement les légumineuses dans l’agriculture européenne semble donc prometteuse et nécessaire mais nous sortons du cadre technique du propos pour rentrer de plein pied dans la politique... revenons à nos moutons (néo-zélandais ;-) )

Une solution très simple et d’ailleurs largement répandue existe pour rééquilibrer le C/N. Il s’agit de multiplier les passages de travail du sol en été et à l’automne avant l’implantation de la culture suivante ; cela permet de doper l’activité biologique qui consomme alors le carbone et le transforme en CO₂ (dont on a d’ailleurs pas besoin dans l’atmosphère à l’heure actuelle). L’azote, momentanément mobilisé par les microorganismes pour digérer le carbone, redevient rapidement disponible pour la culture à venir une fois le surplus évacué. En dehors de ses avantages pour gérer les pailles, cette gestion de l’interculture permet également de se débarrasser des repousses, de quelques adventices, sans compter les limaces, rongeurs et autres indésirables... par contre ce nettoyage par le vide favorise la baisse des taux de matière organique dont il n’a pas la peine ici de rappeler les conséquences.

Avec l’arrivée de la “ quatrième directive nitrates ”, non seulement on ne dispose plus de la même période pour gérer les états de transition entre deux cultures (paille, salissement, lit de semence...), mais on court le risque de rajouter une couche de carbone si le couvert est mal équilibré. Ainsi, une moutarde semée à la va-vite sur un sol peu structuré et peu fertile sera rapidement stressée, fleurira et ... produira du carbone. Pour prendre une image, on redonne de la purée à un gamin entre deux repas sous prétexte qu’il digère mal.

Les TCSistes et SDistes de la première heure l’avaient bien compris puisqu’ils constataient une augmentation des besoins en azote de leurs systèmes de culture : « tu parles d’un progrès au prix où est l’azote ! » En effet, lorsqu’on perturbe moins le sol, on minéralise moins la matière organique et par conséquent le carbone reste dans le sol ; si le carbone reste dans le sol, il faut lui trouver l’azote correspondant, soit 1 kg d’azote pour 10 kg de carbone. En un mot, pour regagner 1 point de matière organique il faut trouver 2 500 kg/ha d’azote (1 ha = 3 500 t de terre et donc 1% de MO = 35 t ; à raison de 70 kg d’azote par tonne d’humus on a 2 450 kg d’azote organique par point de matière organique).

Deux solutions s’offrent à nous : apporter de l’azote minéral (pour les actionnaires des firmes de fabrication d’engrais) ou mettre des légumineuses dans les couverts. Dans le premier cas c’est par exemple ce qui est fait lorsque les pailles sont arrosées d’azote avant l’implantation d’un colza : on finance la synthèse de matière organique avec de l’ammonitrate ou de l’urée.
Dans le deuxième cas la légumineuse compense correctement l’apport de carbone de la céréale, ce qui explique d’ailleurs la pérennité des systèmes maïs / haricot américain, riz / lentille indien, blé / lentille égyptien, grec ou romain.

La suite dans un prochain post...

L’INRA lance une consultation du public et des professionnels à propos de ses axes de recherches jusqu’en 2014 : l’occasion de dire massivement ce que chacun pense et souhaite voir développer par la recherche française pour l’agriculture de demain... à vos claviers !

www.inra2014.fr

F. Thomas
Couvert de phacélie gelé : en semis sous couvert, la présence des repousses va conduire à utiliser un herbicide pour quelques zones salies.

Fin juillet à la récolte, le sol est propre, le grain battu et il est temps d’installer une couverture pour le sol en attendant les semis de l’automne ou du printemps... Et voilà qu’apparaissent ces sacrées repousses : bien réparties si on a la chance de ne pas avoir à ramasser les pailles, que l’on possède un répartiteur de menues pailles, que la parcelle est plane et qu’il n’y a pas eu trop de vent à la récolte. Dans le cas contraire, voilà que réapparaissent les andains dans lesquels les couverts lèvent difficilement et qu’on retrouvera encore dans la culture suivante.

Première solution, réaliser un faux-semis avant de semer le couvert : un passage après récolte et un deuxième quinze jours plus tard. Le sol est nivelé, les repousses et les adventices détruites, le lit de semence est préparé et permet un bon démarrage du couvert. D’un autre côté on perd tout de même 15 jours de jours longs, on réalise deux passages pour un semis et on provoque de nouvelles levées d’indésirables ; sans compter que si l’été est sec, on assèche la surface et qu’on peut rater d’éventuelles petites pluies bienfaisantes.

Deuxième solution, pour les heureux utilisateurs de semoirs spécialisés, le semis direct après récolte : pas de perturbation du sol, pas de levées autres que celle du couvert, pas d’assèchement de la surface ... Tout va bien, à condition que le couvert se batte bien pour étouffer les repousses (et encore). Certains résolvent le problème en détruisant les graminées dans une interculture de dicotylédones pures, avant d’installer la céréale en direct sous le couvert.

Et pourquoi ne pas remettre à l’honneur le récupérateur de menues-pailles qui nous éviterait les problèmes de répartition et de recontamination des champs ? Il est tout de même dommage de réussir à ne plus toucher le sol et de devoir continuer à désherber pour quelques malheureuses graines échappées de la batteuse.

Une vidéo sur le sujet

Dans ce sol limoneux, en non labour depuis une dizaine d’années, les trente premiers centimètres du profil présentent une excellente structure grumeleuse, entretenue et développée par le couvert mis en place après la récolte. On observe cependant un contraste saisissant entre une zone de surface humide et tendre, posée sur une structure sèche et dure située sous l’ancien fond de labour.
Ce type de profil, creusé en période de reprise d’humidité, met en évidence la rupture de porosité créée par l’outil entre les deux parties. Seule la zone superficielle organiquement structurée a rapidement profité de l’eau ; à l’inverse du fond qui reste encore peu organisé sans pour autant être compacté. Il faudra encore quelques couverts estivaux avant de voir s’estomper progressivement la rupture.

Nous en avions déjà assez à faire avec le travail du sol, les couverts végétaux et les rotations. Et voilà qu’apparaît un nouvel axe de travail : la fertilisation fine et les équilibres minéraux du sol. Ceux qui veulent creuser le sujet en profondeur peuvent consulter le dossier du TCS n°54 sur le sujet. Pour les autres, il semble intéressant d’insister tout particulièrement sur les travaux de Neil Kinsey, conseiller agricole américain, spécialiste de la fertilisation.

Ce dernier insiste notamment fortement sur le nécessaire équilibre entre le calcium et le magnésium, les deux cations nutritifs de la CEC portant deux charges positives. Cette double charge leur confère un rôle particulier dans la structuration du sol puisqu’ils sont tout les deux capables d’établir « des ponts électriques » entre les diverses particules du sol, qu’il s’agisse des argiles, des particules organiques...

Si on sait que le calcium a un effet structurant « aérateur » de la structure, on connait moins bien l’effet du magnésium qui a l’effet opposé et « resserre » la structure. D’après Kinsey, si en sols argileux le calcium évite l’étouffement, en sol sableux le magnésium aide au contraire à créer un peu de structure dans des profils parfois un peu soufflés.

La CEC idéale en sol moyen d’après Neil Kinsey

La somme du taux de saturation (de la CEC) de ces deux cations est idéalement de 80%, avec en gros (60% Ca + 20% Mg) en sol sableux et plutôt (70% Ca + 10% Mg) en conditions argileuses. Pour un sol moyen l’équilibre devant tourner autour de 68% de Ca et 12% de Mg.

Dans tous les cas il faut savoir qu’apporter un point de calcium avec un chaulage réduit d’un point la quantité de magnésium sur la CEC. Par conséquent :
 si on veut apporter du calcium sans baisser le magnésium, il sera de bon ton d’amender avec de la dolomie ;
 si on veut amener du magnésium seul on pensera à la kieserite (qui à l’avantage de contenir du soufre en sus) ;
 si on veut fournir du calcium sans modifier le pH, du gypse sera le bienvenu.

Selon la FAO, l’agriculture de conservation repose sur les trois « piliers » que sont : le travail minimal du sol, la couverture permanente du sol et les rotations culturales adaptées.

En fait, ne pas perturber le sol, le maintenir couvert avec des plantes adaptées à la saison, au sol et au système de culture revient à tenter de créer des écosystèmes cultivés performants, c’est à dire dans lesquels des communautés d’êtres vivants utilisent efficacement un milieu et des ressources. Efficacement voulant dire une production maximale pour une consommation d’énergie et de ressources minimale, sans dégradation aucune (durabilité).

Cette stabilité et cette productivité ne sont possibles qu’à condition d’installer une diversité suffisante d’organismes vivants. C’est à cette condition que sera optimale l’utilisation des ressources (eau, minéraux), du climat (précipitations, chaleur, lumière) et que meilleure sera la résistance aux facteurs de déstabilisation (adventices, ravageurs, maladies, erreurs techniques...). Cette biodiversité est le pilier de toute agriculture écologiquement intensive.

C’est une diversité dans le temps : rotation des cultures, successions cultures-couverts ; c’est aussi une diversité dans l’espace : association d’espèces dans les couverts et dans les cultures, agroforesterie, cultures et couverts relais...

Ainsi le troisième pilier de l’agriculture de conservation n’est pas la rotation mais bien la combinaison par l’agriculteur des espèces végétales dans le temps et dans l’espace.

Philippe Lion, agriculteur dans le 37, a participé au programme « carabes » du CRYTT-INNOPHYT de l’université de Tours. Depuis il mesure régulièrement les populations de carabes pour évaluer ses pratiques (phytos, travail du sol, rotation...).

La méthode « barber » est très simple, peu coûteuse en temps et en argent. Il suffit de placer en ligne 4 gobelets en plastique enterrés à ras du sol, séparés de 5 m les uns des autres. On les remplit à moitié d’un mélange eau et vinaigre blanc à parts égales, sans oublier de saler et poivrer le liquide. On récolte les pauvres bêtes une semaine après et on les pèse. Pour les puristes vous pouvez réaliser le modèle grand luxe ci-dessous avec toit et système de vidange automatique.

Chaque gobelet collectant les carabes présents sur 25 m² de surface, il suffit de multiplier par 100 la masse de carabes trouvée dans les 4 gobelets pour avoir la population à l’hectare.

Les derniers travaux d’Arvalis sur blé (TCS n°52) et du CETIOM sur colza (TCS n°53) confirment ce que l’on suggère chez TCS depuis quelques années ; cette théorie pourrait s’appeler " en agriculture il ne faut pas rester le cul entre deux chaises. "

Gestion des adventices

La gestion du salissement en système labouré repose sur l’inactivation temporaire du stock de graines adventices en l’enfouissant en profondeur. Les graines ne sont plus en position de germer et la culture peut démarrer dans de bonnes conditions. Le système fonctionne bien tant que l’on ne ramène pas en surface le stock des années précédentes (d’où l’importance de rotations bien pensées en labour également). Le problème est bien entendu que l’on ne résout que des problèmes à court terme puisque l’on entretient un stock d’adventices potentiel dans son sol ; enfin, si la solution était réellement efficace, on n’utiliserait plus d’herbicides derrière labour depuis longtemps.

En semis direct, on cherche l’effet inverse : tout laisser en surface, favoriser la germination des adventices en dehors des périodes de culture et épuiser ainsi progressivement le stock de graines. A ce titre, l’impact de la rotation est décisif et il est nécessaire de faire alterner les types de cultures : hiver / été, céréales / dicotylédones... Comme l’a montré Dwayne Beck le système devient très efficace en TCS et SD à partir du moment où les périodes d’alternance sont au minimum de deux ans : par exemple la très puissante rotation pois de printemps / colza / blé / orge dans laquelle deux dicot’ sont suivies de deux céréales, deux cultures d’hiver par deux cultures de printemps.

Avec ce type de système et à condition de ne plus enfouir de semences en profondeur on parvient à une gestion du salissement vraiment efficace à long terme. Le graphique ci-dessous (Gilles Sauzet - CETIOM, 2009) montre qu’à condition de ne pas toucher le sol, on parvient à mieux maîtriser le salissement en semis très superficiel, qu’il s’agisse d’ailleurs d’un semis direct avec disques ou d’un semis simplifié avec herse ou bêches roulantes derrière DP12.

Pour revenir à notre théorie du " cul entre deux chaises " (CEDC), on s’aperçoit sur le terrain que beaucoup tentent de réaliser des compromis entre labour et TCS : on fait la moyenne des profondeurs d’intervention et on travaille à 10-15 cm *. On ne profite alors plus ni des avantages du labour et de son effet enfouissement, ni de ceux du SD et de son effet " surface ". Dans ces systèmes CEDC, avec des rotations exclusivement hiver de type colza-blé-orge, la pression adventices est en train de conduire à des impasses techniques, d’autant plus d’ailleurs que l’efficacité des matières actives semble compromise.

* : Il faut distinguer le travail de surface destiné à gérer le lit de semence, les pailles, les adventices et ravageurs, et le travail profond dont le but est de sécuriser la structure et la descente racinaire ou encore de réchauffer le sol en situations de printemps notamment : en résumé il faut dissocier travail profond et travail de surface au moins dans la tête si ce n’est dans les faits.

Gestion de la fertilité

En dehors de la question du salissement, il semble que l’on ait le même phénomène en ce qui concerne la disponibilité en azote. Soit on profite de l’effet labour pour " cacher la misère dans le fond de la raie ", soit on laisse tout en surface. Dans le premier cas la paille se décompose peu ou mal (et les conséquences en terme d’érosion et d’évolution de la matière organique sont négatives) mais au moins il n’y a pas de faim d’azote. Dans le deuxième cas, les pailles laissées en surface ne sont pas au contact du sol et leur minéralisation n’est donc pas déclenchée : on parvient au même effet tout en respectant l’organisation naturel du sol (le problème reste bien entendu de positionner correctement la semence sous la paille mais ceci est un autre sujet) ; les pailles qui forment une litière évolueront plus lentement, servant de barrière à l’évaporation, de protection contre la pluie et la chaleur, sans compter l’obstacle qu’elles représentent pour les adventices.

A l’inverse, la solution CEDC qui consiste à mulcher les pailles dans les 5 à 10 premiers cm de sol active la décomposition de celles-ci et, par conséquent, demande beaucoup d’azote pour digérer ce carbone quasiment pur (C/N de 100) : l’azote est détournée de la culture, d’autant plus que la préparation de sol est proche du semis.

En forme de conclusion : enfouir ou recouvrir il va falloir choisir. Même si la gestion des compromis sur le terrain reste bien plus compliquée que cette pauvre démonstration, il est important de garder en tête les mécanismes mis en jeu et de se fixer des objectifs.