Le travail du sol et le semis

Le travail du sol, les facteurs climatiques, les racines et les organismes vivants présents dans le sol sont à l'origine de l'assemblage d'éléments constitutifs de la structure dont les vides déterminent la porosité structurale.

 

Cette porosité permet la circulation de l'eau et de l'air dans le sol et favorise la pénétration des racines et l'activité biologique. Elle se modifie de façon plus ou moins réversible au rythme de l'activité saisonnière de l'agriculture. 

La réalisation d'un lit de semence favorable à la germination et à la croissance des plantules est un autre objectif du travail du sol qui peut se limiter à une action sur la ligne de semis.

 

Réduire l'intensité et la fréquence du travail du sol

Se passer du labour est désormais pratique courante. Selon une enquête du ministère de l'Agriculture datant de 2011, 44% des surfaces de blé tendre et 51% des surfaces de colza sont implantées sans labour. On parle de techniques culturales sans labour (TCSL), de techniques culturales simplifiées (TCS), de strip-till (seule une bande est travaillée pour préparer la ligne de semis), de semis direct (SD), de semis direct sous couvert végétal (vivant ou mort). Ces techniques sans labour sont aussi désignées par le terme d'agriculture de conservation.

Les définitions varient autant que les façons culturales qui se déclinent à l'infini selon la profondeur de sol travaillée et le type de matériel utilisé.

On peut classer les TCS en trois sous rubriques :

• les techniques avec travail profond, au-delà de 15 centimètres avec un chisel ou un canadien,
• les techniques avec un travail superficiel inférieur à 15 centimètres et
• le semis direct où le sol n'est travaillé que sur des bandes (strip-till) ou pas du tout.

 

Interaction avec le cycle du carbone

Par rapport à un écosystème naturel, les flux d'entrées et de sortie du cycle du carbone sont modifiés par les pratiques culturales : les récoltes sont exportées mais les résidus des parties aériennes et les racines sont laissées au sol, des engrais organiques et minéraux sont apportés, enfin le travail du sol favorise la minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
grâce à un meilleur accès de l'oxygène à la couche travaillée.

La fréquence et la profondeur du travail du sol d'une part, l'importance des apports de carbone organique au sol d'autre part déterminent l'intensité de la minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
annuelle d'un sol cultivé et la teneur en matière organique qui s'établit à long terme dans un sol. Un sol cultivé contient, pour une épaisseur de sol identique, moins de carbone organique que son homologue non cultivé sous prairie permanente ou sous forêt.

D'après Arvalis, le travail du sol avec ou sans labour affecte peu la quantité de matière organique stockée dans le sol mais peut progressivement modifier sa localisationlocalisationDéfinition: Action de placer l'engrais dans une zone bien définie : Localisation « starter » en ligne à quelques cm de la semence et de la surface du sol Localisation profonde dans l'inter-rangs, dans la zone de prospection des racines avec l'utilisation d'un coutre enfouisseur. ...
dans le profil. En TCS et encore plus en semis direct, la matière organique se relocalise dans les dix ou quinze premiers centimètres alors que la teneur peut diminuer en profondeur comparé à une situation avec un labour épisodique. L'incorporation de couverts végétaux aussi appelés engrais verts a un effet positif sur le stock de matière organique en apportant une source supplémentaire de carbone organique au sol.

 

Interaction avec la minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
de l'azote

Le non-travail du sol modifie la dynamique de la minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
des matières organiques du sol. L'essai de longue durée mis en place en 1970 par Arvalis à Boigneville (91) montre l'évolution du stock de matières organiques du sol dans trois conditions différentes : labour « classique », travail superficiel et semis direct ainsi que des vitesses de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
du carbone et de l'azote organique provenant de l'humus.

En l'absence complète de travail du sol en semis direct, la minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
est plus tardive en sortie d'hiver qu'après un labour ou des techniques culturales simplifiées. Le travail du sol accélère le réchauffement en surface et la circulation de l'air et favorise une minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
d'azote et de soufre plus précoce. Au final la quantité d'azote minéralisée dans l'année est peu différente entre les traitements (on parle aussi de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
nette).

Cette dynamique de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
peut conduire à modifier légèrement le fractionnement des apports d'azote ou à privilégier la localisationlocalisationDéfinition: Action de placer l'engrais dans une zone bien définie : Localisation « starter » en ligne à quelques cm de la semence et de la surface du sol Localisation profonde dans l'inter-rangs, dans la zone de prospection des racines avec l'utilisation d'un coutre enfouisseur. ...
en ligne d'une partie de l'engrais associé au semis direct.

 

Interaction avec l'action des engrais et des amendements

Les techniques de non-labour limitent l'incorporation des éléments fertilisants dans le sol. Le semis direct en particulier ne permet plus de mélanger les amendements minéraux basiques et organiques à la couche superficielle du sol. Les effets de ces amendements semblent alors limités aux premiers centimètres du sol ce qui peut s'avérer insuffisant si le sol reste acide ou si sa teneur en matière organique est faible en profondeur.

L'apport d'azote en surface du sol ou sur une couche de résidus de culture constituant un mulch accroit le risque de perte d'ammoniac par volatilisationvolatilisationDéfinition: Perte d’azote, à partir du sol ou d’une matière fertilisante, par dégagement direct dans l’atmosphère de N2, d’oxyde d’azote ou d’ammoniac....
. Ce risque concerne l'azote ammoniacal contenu dans les effluents organiques en l'absence d'incorporation au sol (lisiers, digestats de méthanisation, fumiers frais). Les formes uréiques et ammoniacales des engrais azotés liquides (solution azotée) ou solides (urée, sulfate d'ammoniaque...) y sont également sensibles.

Le phosphore apporté est peu mobile et se fixe aux particules solides du sol. Le ruissellement et l'érosion qui arrache des particules en surface est à l'origine d'une perte relativement faible de phosphore. L'incorporation de l'engrais au sol ou sa localisationlocalisationDéfinition: Action de placer l'engrais dans une zone bien définie : Localisation « starter » en ligne à quelques cm de la semence et de la surface du sol Localisation profonde dans l'inter-rangs, dans la zone de prospection des racines avec l'utilisation d'un coutre enfouisseur. ...
en ligne au semis des cultures offre une possibilité de placer les engrais contenant du phosphore à une profondeur de quelques centimètres qui les protège de ce risque.

Les références pour l'interprétation de l'analyse de terre sont établies pour un volume de terre correspondant à la profondeur de prélèvement standard de 0-25 cm. Pour conserver la possibilité de comparer les anciennes analyses avec les nouvelles, les laboratoires d'analyses de terre regroupés au sein du GEMAS recommande de maintenir cette profondeur de prélèvement. En semis direct ou en travail superficiel, un deuxième prélèvement sur une profondeur de 0-10 cm ou 0-15 cm permet de suivre la progression des teneurs dans cette partie du sol où se concentrent les apports de résidus végétaux et de fertilisants. Les teneurs obtenues dans cette zone se rapportent alors à un volume de sol plus faible. Elles ne peuvent pas être directement interprétées avec les références obtenues sur un horizon labouré. Un nouveau référentiel d'interprétation est à construire dans ces situations.