1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95
Les services écosystémiques de régulation biologique des ravageurs et de pollinisation entomophile
Favoriser les régulations biologiques pour réduire le recours aux insecticides
A l’heure actuelle, la chimie reste le principal moyen utilisé par les agriculteurs de grandes cultures pour réduire les pertes associées aux ravageurs. Peu coûteux, faciles à mettre en œuvre et ayant une action rapide et puissante, les insecticides permettent de sécuriser les productions en cas de fortes attaques d’insectes. Cependant, ce mode de gestion n’est pas dénué d’effets non-intentionnels, qui, s’ils sont pris en compte dans l’équation, réduisent le rapport bénéfice/coût lié à l’utilisation des insecticides : problématiques environnementales, impact sur la biodiversité, etc... Il existe aussi des situations où la protection chimique a une efficacité restreinte. C’est le cas par exemple des usages pour lesquels les ravageurs ont développé des résistances, comme l’altise d’hiver et le charançon du bourgeon terminal vis-à-vis des insecticides pyréthrinoïdes.
Consulter les cartes des résistances sur le territoire national
Pour ces raisons et en lien avec les attentes sociétales, les agriculteurs et leurs partenaires sont actuellement à la recherche de solutions pour développer des modèles de production moins dépendant des insecticides et qui s’appuient davantage sur des processus naturels. La lutte biologique par conservation est l’une des solutions actuellement explorée par Terres Inovia en territoire pilote. Elle consiste à créer un environnement de production mieux à même de satisfaire les besoins vitaux des principaux auxiliaires sur lesquels reposent la régulation des bioagresseurs. Voici quelques leviers d’actions qui peuvent être travaillés à l’échelle d’un territoire :
- favoriser la présence de ressources fleuries tout au long de l’année à proximité des parcelles agricoles
- favoriser la présence d’habitats pérennes et de refuges non perturbés par les activités humaines (haies, bandes enherbées/fleuries, jachères).
- favoriser la connectivité entre ces habitats pour permettre une meilleure circulation des espèces
- limiter les pratiques agricoles à risques pour les insectes auxiliaires et notamment les applications d’insecticides et le travail du sol et les effets non-intentionnels associés.
Ces leviers destinés à mobiliser les régulations biologiques peuvent être combinés à des leviers agronomiques destinés à renforcer la résilience des cultures vis-à-vis des attaques d’insectes pour constituer une stratégie agroécologique de gestion des ravageurs de culture. Cette stratégie déployée notamment par le groupe d’agriculteur du projet R2D2 ne vise pas à remplacer les insecticides par les insectes auxiliaires. Ceux-ci doivent plutôt être considérés comme des agents naturels efficaces permettant de réduire la fréquence et l’intensité des pullulations d’insectes dans la durée et non comme un moyen d’action curatif.
L’action des auxiliaires est souvent difficile à observer, ici un parasitoïde du genre Aphidius parasitant un puceron du pois. © Artzai Jauregui
Hubert compère, agriculteur dans l’Aisne n’utilise plus d’insecticides dans ces colzas depuis plus de 15 ans grâce à l’action des insectes auxiliaires, son retour d’expérience en image.
Etant donné la diversité d’organismes impliqués dans les processus de régulation biologiques et le manque de connaissance que nous avons à leur sujet il est très difficile de donner un chiffrage précis de la valeur économique de ce service qui s’exprime en centaines de milliards d’euros par an.
La régulation naturelle des ravageurs du colza
Les ravageurs ont le champ libre
L’évaluation du service par Terres Inovia
La pollinisation entomophile, un service essentiel pour la production agricole et pour le maintien de la biodiversité végétale.
Le service de pollinisation entomophile des plantes à fleurs, en plus de contribuer au maintien de la biodiversité végétale et de ce fait à l’alimentation de tous les insectes et animaux qui en dépendent, soutient également la production agricole. En effet, la pollinisation entomophile permet un accroissement des rendements en fruits et en graines de 75% des principales cultures cultivées pour la consommation humaine au niveau mondial et constitue parfois un facteur limitant de la qualité des productions comme par exemple en arboriculture fruitière, sur des productions comme la fraise et les petits fruits fortement dépendantes des insectes vecteurs de pollen. Cependant, toutes les cultures n’ont pas, comme la courge, le kiwi ou le melon, absolument besoin des insectes pollinisateurs pour produire. On estime à 25% les cultures qui s’en passent complètement. C’est le cas du blé, du maïs et du riz. Les grandes cultures mellifères comme le colza et le tournesol sont quant à elles dans une situation intermédiaire et leur niveau de dépendance est variable entre les variétés (il peut atteindre 30% en colza). La FAO (Food and Agriculture Organization) estime que parmi les 100 espèces végétales cultivées qui fournissent 90% des ressources alimentaires pour 146 pays, 71 sont pollinisées par les abeilles (principalement par des espèces sauvages). La valeur économique du service de pollinisation à l’échelle mondiale est estimée entre 45 et 100 milliards d’euros.
Le service de pollinisation repose principalement sur les abeilles, qu’elles soient sauvages ou domestiques car leur comportement de butinage (fidélité à une espèce florale), leur morphologie (présence de poils branchus sur le corps) en font des insectes particulièrement adaptés au transport du pollen. Dans une moindre mesure, les diptères et notamment les syrphes et les lépidoptères contribuent également à la fécondation des plantes à fleurs.
Abeille domestique couverte de pollen et participant à la pollinisation d’un capitule de tournesol
Utiliser les indicateurs économiques pertinents pour optimiser les systèmes de culture
Une première étape : calcul des marges à la culture
La marge exprimée en €/ha est l’indicateur particulièrement adapté pour évaluer la rentabilité économique en grandes cultures. Les marges les plus couramment utilisées sont la marge brute et la marge nette.
Sources : Terres Inovia et outil Systerre®
Calculer les marges à la culture est une étape nécessaire notamment pour faire un bilan économique des cultures en vue de décider d’un assolement. Mais cette approche, bien que très utile, n’est pas toujours suffisante. En effet, cette marge annuelle ne prend pas en compte les effets précédents qui varient selon les espèces (ex : atout des légumineuses à graines) ainsi que les effets liés à la rotation (ex : intérêt de rotations avec à la fois des cultures d’hiver, de printemps et d’été pour une gestion efficace et à coût réduit de l’enherbement).
L’outil de calcul de marge de tournesol est destiné à estimer la marge brute annuelle en €/ha de la culture de tournesol.
De nombreux logiciels permettent de calculer les marges annuelles à la culture.
Calculer les marges à la rotation : de plus en plus opportun et nécessaire
Pour tenir compte de ces effets précédents et à la rotation, la marge à la rotation exprimée en €/ha/an est l’indicateur adapté. Ainsi, une culture dont la marge annuelle est comparable voire inférieure aux autres espèces de la rotation peut induire une marge à la rotation améliorée et plus stable dans le temps, et donc plus robuste, grâce à ces effets.
Exemple n°1 : introduire du tournesol et/ou du pois protéagineux dans une rotation colza/blé/blé/orge d’hiver
Le Barrois est un territoire argilo-calcaire superficiel dans le sud-ouest de la Meuse. Dans certaines zones, la succession culturale la plus fréquente a été au cours des deux dernières décennies Colza-Blé-Orge d’hiver, devenue parfois Colza-Blé-Blé-Orge d’hiver, conséquences par exemple de difficultés d’implantation en colza d’hiver (dans le cas de fin d’été particulièrement sèches). La diversification, notamment avec des cultures de printemps et d’été, permettrait de répondre à certaines difficultés de ces deux systèmes de culture telles que des problématiques de désherbage, de résistances du vulpin, etc. Dans ces sols superficiels, il s’agit de choisir des espèces de printemps ou d’été relativement tolérante au stress hydrique estival. Des résultats acquis précédemment ont montré que le tournesol est mieux adapté à ces situations que le maïs.
Il faut alors chiffrer l’impact économique d’une diversification de ces deux systèmes de culture en calculant la marge à la rotation : si l’on compare la marge brute d’un tournesol avec celle d’un blé tendre ou d’un colza performant, on peut se dire que l’intérêt économique à produire du tournesol est limité. Mais c’est ne pas prendre en compte toute l’importance de l’agronomie et ses bénéfices économiques à moyen terme. Pour ce faire, intégrons les données de plusieurs sources : des résultats d’essais (par exemple l’évaluation de la diminution de 30 à 60 kg N/ha sur un blé après pois protéagineux en comparaison avec un blé après blé), des résultats d’enquêtes chez des agriculteurs et d’essais à l’échelle du système de culture (par exemple le gain de rendement de 7 à 8 q/ha pour un blé de pois par rapport à un blé de blé chez les agriculteurs du territoire) et des enquêtes (enquêtes sur les pratiques culturales de Terres Inovia).
Comparons les systèmes suivants :
- colza-blé-blé-orge d’hiver, avec ou sans dégradation des performances liée aux difficultés citées ci-dessus,
- colza-blé-tournesol-blé-orge d’hiver,
- colza-blé-pois protéagineux -blé-orge d’hiver.
Il en ressort que bien que les marges annuelles du tournesol et du pois soient inférieures à celles du blé et du colza, la marge à la rotation est maintenue voire améliorée en introduisant l’une ou l’autre de ces cultures, respectivement dans un système de culture sans ou avec difficultés d’adventices et de ravageurs (figure 1). À noter que, pour ce qui est du pois protéagineux de printemps, l’aide couplée spécifique légumineuses à graines (de l’ordre de 105 €/ha dans le cadre de la PAC 2023-2027 est intégrée au produit. Les enquêtes sur les pratiques culturales du ministère de l’agriculture datant de 2017 révèlent que 15 % de la sole de blé est cultivée derrière un blé en France. Pourtant, cet enchaînement dans le cadre de rotations peu diversifiées, détériore la marge à court et moyen terme. Dans cet exemple, en introduisant du tournesol ou du pois entre deux blés, les résultats économiques s’améliorent et cela peut contribuer à regagner en robustesse.
Dans des situations très dégradées s’agissant de l’enherbement par des adventices hivernales, comme le ray-grass ou le vulpin, des travaux réalisés notamment dans le cadre de l’action SYPPRE (1) ont montré que la succession de deux cultures différentes d’été ou de printemps, à condition que celles-ci soient relativement adaptées à des sols superficiels (à l’exemple du tournesol), permettent de nettement améliorer la marge du blé tendre suivant.
Figure 1 : Marges brutes à la rotation (€/ha/an) avec aides PAC intégrées de deux successions culturales alternatives comparées à colza-blé-blé-orge
(1)SYPPRE est une action inter-instituts avec Arvalis, l’ITB et Terres Inovia
| Rotation | Marge brute+ aides PAC (€/ha) | ||||
| colza/blé/blé/orge d'hiver (de référence) | 707 | ||||
| colza/blé/blé/orge d'hiver (avec performance dégradée) | 475 | ||||
| colza/blé/tournesol/blé/orge d'hiver | 725 | ||||
| colza/blé/pois/blé/orge d'hiver | 727 | ||||
| Rotation de référence | Colza | Blé tendre | Blé tendre | Orge d'hiver | / |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 64 | 65 | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 573 | 463 | 503 | 395 | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 836 | 729 | 600 | 664 | / |
| Rotation de référence avec performance dégradée | Colza | Blé tendre | Blé tendre | Orge d'hiver | / |
| Rendement (g/ha) | 26 | 50 | 52 | 55 | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 648 | 483 | 523 | 415 | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 437 | 560 | 401 | 504 | / |
| Rotation avec tournesol | Colza | Blé tendre | Tournesol | Blé tendre | Orge d'hiver |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 23 | 70 | 65 |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 558 | 448 | 299 | 475 | 380 |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 851 | 744 | 632 | 717 | 679 |
| Rotation avec le pois | Colza | Blé tendre | Pois | Blé tendre | Orge d'hiver |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 35 | 72 | 65 |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 558 | 448 | 460 | 428 | 380 |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 851 | 744 | 570 | 794 | 679 |
Tableau 1 : rendements, charges et marges à la rotation de deux successions culturales alternatives comparées à colza-blé-blé-orge
Sur le même principe, comparons les successions suivantes :
- colza-blé-orge d’hiver, avec ou sans dégradation des performances liée aux problématiques citées ci-dessus,
- colza-blé-pois protéagineux -blé-orge d’hiver,
- colza-blé-tournesol-pois-blé-orge d’hiver,
- colza-blé-orge de printemps-tournesol-blé-orge d’hiver,
- tournesol-blé-pois protéagineux -blé-orge d’hiver.
Là encore, la marge à la rotation des successions alternatives est meilleure que celle du système de culture en conditions dégradées, et proche de la marge de référence (figure 2).
Figure 2 : Marges brutes à la rotation (€/ha/an) avec aides PAC intégrées de cinq successions culturales comparées à colza-blé-orge
| Rotation | Marge brute+ aides PAC (€/ha/an) | |||||
| colza/blé/orge d'hiver (de référence) | 743 | |||||
| colza/blé/orge d'hiver (avec performance dégradée) | 500 | |||||
| colza/blé/tournesol/blé/orge d'hiver | 725 | |||||
| colza/blé/pois/blé/orge d'hiver | 727 | |||||
| colza/blé/tournesol/pois/blé/orge d'hiver | 727 | |||||
| colza/blé/orge de printemps/tournesol/blé/orge d'hiver | 718 | |||||
| tournesol/blé/pois/blé/orge d'hiver | 695 | |||||
| Rotation de référence | Colza | Blé tendre | Orge d'hiver | / | / | / |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 65 | / | / | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 573 | 463 | 395 | / | / | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 836 | 729 | 664 | / | / | / |
| Rotation de référence avec performance dégradée | Colza | Blé tendre | Orge d'hiver | / | / | / |
| Rendement (g/ha) | 26 | 60 | 55 | / | / | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 648 | 483 | 415 | / | / | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 437 | 560 | 504 | / | / | / |
| Rotation avec tournesol | Colza | Blé | Tournesol | Blé | Orge d'hiver | / |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 23 | 70 | 65 | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 558 | 448 | 299 | 475 | 380 | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 851 | 744 | 632 | 717 | 679 | / |
| Rotation avec le pois | Colza | Blé | Pois | Blé | Orge d'hiver | / |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 35 | 72 | 65 | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 558 | 448 | 460 | 428 | 380 | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 851 | 744 | 570 | 794 | 679 | / |
| Rotation avec tournesol et pois | Colza | Blé | Tournesol | Pois | Blé | Orge d'hiver |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 25 | 35 | 72 | 63 |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 553 | 443 | 320 | 309 | 470 | 375 |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 836 | 749 | 690 | 570 | 814 | 684 |
| Rotation avec orge de printemps et tournesol | Colza | Blé | Orge de printemps | Tournesol | Blé | Orge d'hiver |
| Rendement (g/ha) | 35 | 70 | 48 | 25 | 70 | 63 |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 553 | 443 | 320 | 309 | 470 | 375 |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 836 | 749 | 607 | 690 | 722 | 684 |
| Rotation sans colza, avec tournesol et pois | Tournesol | Blé | Pois | Blé | Orge d'hiver | / |
| Rendement (g/ha) | 25 | 70 | 35 | 72 | 63 | / |
| Charges opérationnelles (€/ha) | 309 | 470 | 460 | 408 | 380 | / |
| Marge brute + aide(s) PAC (€/ha) | 690 | 722 | 570 | 814 | 679 | / |
Tableau 2 : rendements, charges et marges à la rotation de cinq successions culturales alternatives comparées à colza-blé-orge d’hiver
A la condition de prendre en compte, dans la conduite culturale (fertilisation, gestion de l’enherbement, des maladies, etc.), les effets liés au précédent et à la succession culturale, le calcul de la marge à la rotation devient opportun. Il peut se faire à l’échelle de l’îlot de parcelles, c’est-à-dire l’ensemble de parcelles voisines ayant la même succession culturale. Les outils et méthodes de raisonnement de la conduite culturale à la parcelle, ainsi que les divers logiciels de traçabilité disponibles aujourd’hui, facilitent cette approche.
Par ailleurs, dans un contexte de forte volatilité du prix des graines et des intrants, en particulier des engrais NPK, introduire des cultures sobres en intrants comme le tournesol et/ou en engrais comme les légumineuses à graines à condition qu’elles soient adaptées au contexte de production, est un facteur contribuant à la robustesse des systèmes de culture avec, de surcroît, des effets environnementaux positifs (notamment la diminution des émissions de Gaz à Effet de Serre).
Le coût de production : un indicateur complémentaire à la marge
Le coût de production exprimé en €/t de graines produite est un indicateur complémentaire à la marge. Il donne des éléments concrets sur les performances économiques de la production considérée (par exemple une culture), que l’on peut comparer à d’autres situations équivalentes dans le cadre, par exemple, de suivis de groupes de fermes. Il permet par ailleurs d’aider à décider de l’opportunité de nouveaux investissements, grâce à la simulation (ex : irrigation ; choix d’un nouveau matériel), ou d’évaluer les effets d’évolution(s) de l’environnement (prix des intrants) et de la conduite culturale sur les résultats économiques et la compétitivité de la production considérée sur les marchés.
Le prix de revient est le coût de production auquel les aides, ramenée en €/t, ont été soustraites. Il est notamment un indicateur pour décider de la stratégie de vente des productions. Il est à comparer au prix de vente de la production considérée.
Comparaison du prix de revient et prix de vente : exemple du colza
Depuis 2017, dans un contexte de hausse des charges en particulier entre 2020 et 2023, nous observons en tendance à la hausse du prix de revient avec un effet ciseau sur la campagne 2023. Ce constat vaut pour le colza (voir le graphe suivant) mais aussi les différentes grandes cultures.
Le prix de de revient, un indicateur de compétitivité sur les marchés : exemple du tournesol
Prenons l’exemple du tournesol. Augmenter le rendement à charges totales constantes permet de baisser le prix de revient. Voir le graphe suivant avec l’exemple de la récolte 2024.
De même, réduire de façon raisonnée de 100 €/ha, à rendement constant, les charges totales (opérationnelles et de structure) permet de baisser le prix de revient de l’ordre de 40 €/t pour un rendement de 25 q/ha.
Voir les tableaux suivants avec l’exemple du contexte de la récolte 2024 :
Exemple de comparaison de marges économiques du colza entre zones intermédiaires (ZI) et zones non intermédiaires (ZNI).
Les zones intermédiaires se présentent sous la forme d’une grande diagonale sur le territoire national avec des potentiels agronomiques en moyenne en retrait par à d’autres départements, en particulier ceux situés au nord de cette zone.
Carte : départements situés en zones intermédiaires
Les données du CN CER France nous permettent de comparer les résultats économiques du colza d’hiver dans un échantillons de départements situés en zones intermédiaires et en dehors : voir la carte suivante.
Carte : échantillon de départements comparés
Les rendements du colza dans les zones intermédiaires sont inférieurs à la moyenne nationale. Néanmoins l’écart de rendements du colza entre les échantillons de départements en ZI et ZNI, qui était en tendance croissant entre 2000 et 2018 aurait tendance à se stabiliser depuis cette date : voir le graphe suivant.
Entre 2013 et 2022, les marges du colza sont inférieures en ZI par rapport aux ZNI. Cet écart s’explique essentiellement par les différences de rendement moyen. Avec des charges opérationnelles et travaux par tiers comparables entre ZI et ZNI, l’écart de marges brutes entre ZI et ZNI est de +257 €/ha en faveur des ZNI. Mais, les charges de structure en ZNI étant plus élevées qu’en ZI (+178 €/ha), l’écart de marge nette en faveur des ZNI n’est « que » de +79€/ha.
Graphe : marges du colza dans les échantillons de départements en ZI et ZNI
Favoriser les insectes auxiliaires sur l’exploitation agricole
La régulation biologique des ennemis des cultures et la pollinisation des plantes à fleurs sont deux processus indispensables à l’acte de production agricole. Ces services sont rendus naturellement par les insectes dit « auxiliaires ». On peut cependant renforcer ces services de deux manières :
En « gérant » directement les niveaux de population d’insectes auxiliaires par apport de colonies d’abeilles ou de bourdon à proximité des cultures à polliniser ou en lâchant massivement des auxiliaires entomophages (lutte biologique dite « par augmentation »), ex : trichogrammes contre la pyrale du maïs au champ ; prédateurs ou parasitoïdes sous serres).
En agissant sur les conditions de milieu pour les rendre plus favorables au développement des organismes qui sont naturellement présents dans l’environnement et donc déjà adaptés. Dans le cas de problématiques de gestion des ravageurs des cultures on parle de lutte biologique par conservation des habitats. Il s’agit d’une stratégie plus durable que les lâchers d’auxiliaires dans la mesure où elle vise à renforcer la résilience des systèmes et leur autonomie par rapport aux interventions humaines.
L’objectif de cet article est donner certaines clés de compréhension permettant de mettre en œuvre des actions concrètes destinées à favoriser la diversité des insectes auxiliaires présents sur l’exploitation agricole et de favoriser les services évoqués plus haut.
NB : Bien qu’il soit principalement question des insectes ennemis naturels des ravageurs et des insectes pollinisateurs dans cet article, il est à noter que d’autres catégories d’organismes comme certains oiseaux et petits mammifères assurant également des fonctions régulatrices dans les agrosystèmes peuvent aussi bénéficier des mesures proposées ici.
Evitons les fausses promesses ! Les stratégies de gestion agroécologiques des ravageurs des cultures sont mises en œuvre dans l’objectif de diminuer la dépendance des systèmes de culture aux produits phytosanitaires en réduisant la fréquence et l’intensité des pullulations d’insectes. Cependant, il faut comprendre que les régulations biologiques ne doivent pas être vues comme un substitut naturel à la chimie et on ne peut tout en attendre. Elles doivent être perçu comme un facteur de résilience à mobiliser dans le cadre d’une combinaison de leviers tels que le décalage des dates de semis, les associations d’espèces ou de variétés, les techniques push and pull (figure 1)… la liste des leviers mobilisables est longue !
Figure 1 : Exemple de stratégie de gestion agroécologique des ravageurs du colza déployée dans le cadre du projet R2D2.
Les leviers présentés dans cet article sont issus de la littérature scientifique, d’expérimentations conduites par Terres Inovia et ses partenaires en grandes cultures et des résultats obtenus en réseaux d’agriculteurs. Nous les testons et les déployons en conditions de production sur le territoire pilote du projet R2D2 pour les évaluer. Ceux relatifs aux régulations biologiques sont encore en cours d’étude. Cependant au vu des premiers résultats nous les considérons comme pertinent et prometteurs.
Diversifier les espèces cultivées et les habitats, de la parcelle agricole à l’échelle du paysage
Les services de pollinisation des cultures et de régulation biologique des bioagresseurs résultent d’interactions complexes entre différentes communautés d’insectes auxiliaires. Ces insectes ont des besoins très divers en fonction de leur écologie.
Les espèces de carabes spécialistes du milieu agricole s’accommodent très bien des conditions parfois extrêmes qui règnent dans les parcelles cultivées : sol nu une partie de l’année, températures et rayonnement parfois élevés, perturbations des horizons du sol en cas de labour, applications chimiques etc…
Pour d’autres organismes prédateurs comme les syrphes, les chrysopes, les coccinelles ou les parasitoïdes, les parcelles cultivées ne peuvent assurer à elles seules une fourniture de ressources alimentaires suffisantes (nectar , pollen, proies alternatives) ni des conditions de vies optimales à l’accomplissement de leur cycle de vie (ex : sites d’hivernation) hormis de manière temporaire.
Pour ces insectes auxiliaires, comme pour d’autres organismes utiles (passereaux, rapaces, hérissons…) les espaces non cultivés sont vitaux. Les milieux herbacés ouverts offrent des sources de nourriture, les haies et bosquets des habitats, sites de nidification et des aires de repos où ils trouvent de la fraicheur pendant les heures les plus chaudes de la journée. Ces espaces, souvent peu perturbés par l’Homme constituent des réservoirs de biodiversité utile à l’agriculteur dont l’activité va bénéficier aux productions agricoles situées à proximité.
Insectes auxiliaires volants. Haut : Mouche tachinaire, bas gauche : chrysope et droite : syrphe ceinturé. © Nicolas Cerrutti.
La diversité des espèces cultivées, leur répartition spatiale en lien avec les choix d’assolement, et la taille des parcelles, leur succession temporelle ainsi que la trame d’éléments naturels/ semi-naturels dans le paysage agricole sont des éléments qui déterminent sa complexité. Cette complexité, en offrant des conditions d’habitat et des ressources alimentaires variés favorise de manière générale la faune auxiliaire et les services associés.
De la diversité dans les parcelles. Les parcelles agricoles fournissent des ressources alimentaires pour les insectes auxiliaires. En effet, parmi les cultures de rente, certaines espèces comme le colza, le tournesol, la féverole, la luzerne et le sarrasin fleurissent massivement et apportent du nectar et du pollen en abondance et bénéficient aux abeilles sauvages et domestiques ainsi qu’à certaines espèces d’ennemis naturels des ravageurs dont les adultes sont floricoles comme les syrphes. L’interculture peut également contribuer à renforcer l’offre en nectar et en pollen sur l’automne si les espèces fleurissent précocement et sont semées suffisamment tôt après la moisson (cameline, sarrasin, féverole, moutardes, trèfles, phacélie).
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Couvert d’interculture à base de phacélie, plante mellifère par excellence
De la diversité aux abords des parcelles. Les banquettes herbacées, haies, talus, lisières de bois, jachères, bandes fleuries etc., sont également des espaces où la végétation spontanée ou semée peut venir à fleurs et contribuer ainsi à l’alimentation des insectes auxiliaires. Parmi les plantes attractives pour les auxiliaires volants, les espèces à corolles ouvertes comme l’achillée millefeuille, la carotte sauvage, les centaurées, etc…, tiennent une place de choix. En effet, leur morphologie donne facilement accès au nectar et au pollen aux insectes auxiliaires à langues courtes comme les syrphes et les parasitoïdes.
NB : Pour bénéficier de la présence de fleurs à proximité des parcelles, le semis de bandes fleuries est une option mais pas une nécessité. Il est possible, sous réserve de les gérer convenablement, de laisser des espaces où la végétation peut s’installer naturellement de manière pérenne sans pour autant envahir les parcelles cultivées. En effet, les graminées concurrentielles comme le vulpin sont des espèces qui sont favorisées par la richesse en azote du milieu et la sélection de la flore due aux passages d’herbicides anti-dicotylédones. Cependant, lorsque le milieu s’appauvrit en azote par exemple à la suite de fauches répétées avec exportation de matière et sans l’application d’herbicides, les dicotylédones d’intérêt pour les insectes auxiliaires finissent par s’installer.
Les bordures extérieures de champs et de chemins ne sont donc pas uniquement des réservoirs d’adventices, et elles peuvent contenir des espèces fleuries intéressantes pour la faune auxiliaire qui ne présentent pas de risque de dissémination dans les parcelles adjacentes. Afin de s’en assurer, l’association “Hommes et Territoire” propose de réaliser un diagnostic appelé “écobordure”. Ce diagnostic débouche sur des préconisations opérationnelles destinées à favoriser les espèces d’intérêt en bordure de champs sans risques pour l’agriculteur.
Des habitats diversifiés et interconnectés à l’échelle du paysage agricole. Sur un territoire, la mosaïque d’habitats créée par l’alternance des cultures et les milieux non cultivés génère des paysages plus ou moins complexes dont les différentes composantes présentent différents degrés de connectivité. Les habitats pérennes non cultivés comme les haies constituent des réservoirs d’auxiliaires et des « corridors écologiques » empruntés par la faune auxiliaire avant qu’elle ne se déploie dans les parcelles agricoles. La diversité de ces habitats et leur connectivité sont deux éléments favorables à la biodiversité fonctionnelle et aux services associés. De manière générale, le service de régulation biologique décroit rapidement avec la distance aux aménagements (haies, bandes fleuries), il est donc important que le maillage de ces espaces sur un territoire agricole soit élevé.
Bande fleurie multi-espèces mise en place dans le cadre du projet territorial R2D2 © Michael Geloen
Reconcevoir son paysage grâce à des démarches territoriales multi-acteurs pour des systèmes plus résilients.
Les insectes ravageurs comme les auxiliaires se déplacent bien au-delà des limites des parcelles agricoles et utilisent également les espaces non cultivés. Il est donc plus facile d’appréhender leur gestion agroécologique à l’échelle d’un territoire comme cela est pratiqué dans le cas de problématiques de gestion de la qualité de l’eau.
En travaillant avec un collectif d’agriculteurs, des partenaires techniques agricoles et éventuellement d’autres acteurs ayant une emprise foncière sur un territoire (sociétés d’éoliennes, gestionnaires d’infrastructures routières, fédérations des chasseurs…) il est possible de mettre en place des actions pertinentes, concertées avec un fort effet de levier. En voici quelques-unes que Terres Inovia évalue dans le cadre des projets R2D2 (cf. encadré) et Adaptacol2 (plan de sortie du Phosmet) :
- R2D2
- Adaptacol²
- Mise en place et gestion concertée de bandes fleuries multi-espèces
- Replantation et régénération naturelle de haies
- Mise en œuvre d’intercultures « pièges à altises » à bases de crucifères attractives
- Positionnement stratégique et concerté des différentes cultures sur le territoire pour limiter les déplacements des ravageurs et favoriser d’une année sur l’autre la colonisation des parcelles par les insectes auxiliaires.
Sensibilisation des agriculteurs impliqués dans le projet R2D2 au rôle des espaces semi-naturels pour favoriser les insectes auxiliaires des cultures, © Michael Geloen
Adapter ses pratiques pour réduire l’impact sur la faune auxiliaire
Les pratiques agricoles et particulièrement le travail du sol et les traitements insecticides peuvent avoir des effets préjudiciables au développement et à la survie des insectes auxiliaires. Les approches explorées par Terres Inovia, ne visent pas à proscrire mais plutôt à limiter ces pratiques et de ce fait les effets non-intentionnels qu’elles génèrent, en faisant prendre conscience aux agriculteurs des processus naturels qui peuvent être impactés.
Le travail du sol
Le travail du sol et principalement le labour modifie la stratification naturelle du sol et contribue à modifier la composition des communautés d’organismes qui y vivent. Généralement, chez les communautés de carabes, on observe une diminution du nombre d’espèces, par forcément du nombre d’individus total (figure 2).
Figure 2 – Région Picardie : impact du type de travail du sol sur : l’abondance intra-parcellaire (gauche) et la richesse spécifique intra-parcellaire (droite)
L : labour ; LTS : labour + travail superficiel ; NL : non labour ; TS : travail superficiel.
Source : CASDAR Entomophage piloté par Arvalis
Le travail du sol impacte davantage les formes larvaires et nymphales d’insectes qui se trouvent alors vulnérables du fait de leur faible mobilité.
Parmi les abeilles sauvages (environ 950 espèces en France), 80% environ sont terricoles c’est-à-dire qu’elles nichent dans le sol y compris à l’intérieur des parcelles agricoles. Le travail du sol leur est particulièrement préjudiciable car il détruit leurs sites de nidification.
De la même façon, les hyménoptères parasitoïdes ennemis naturels de ravageurs du colza (il en existe une dizaine d’espèces d’intérêt) sont impactés négativement par le travail du sol réalisé après la culture du colza. Ils hivernent sous forme nymphale dans les premiers centimètres du sol et par conséquent, les passages d’outils, même superficiels réduisent l’émergence des adultes en détruisant les cocons (figure 3).
Figure 3 : Densité de parasitoïdes émergeant après hivernation (d’après Nilsson, 1985).
Les traitements insecticides
Les insectes auxiliaires peuvent être exposés à des matières actives appartenant à différentes familles chimiques et appliquées sur l’ensemble du système de culture. Chez l’abeille domestique, cette exposition est bien connue et étudiée, notamment au travers de l’analyse des résidus dans les différentes matrices apicoles (nectar, pollen, cire…).
Etant donné le nombre de matières actives mises en marché et la diversité des insectes fréquentant les parcelles agricoles et leurs abords, il n’est guère possible de faire de généralités quant à l’impact des insecticides sur la faune auxiliaire. En effet, les informations disponibles au travers de la littérature scientifique recensées dans la base de données ephy EcoACS du ministère de l’Agriculture montrent que les différentes familles d’insectes utiles ne présentent pas la même sensibilité vis-à-vis des matières actives utilisées, ces différences pouvant même être observées au sein d’une même famille.
D’une manière générale, les insectes auxiliaires volants comme les abeilles sauvages et domestiques, les syrphes, les névroptères et les diptères et hyménoptères parasitoïdes y sont particulièrement sensibles. C’est le profil toxicologique de la molécule et le niveau d’exposition qui déterminent le danger.
La toxicité
En fonction de la dose appliquée et de la toxicité intrinsèque des matières actives, l’exposition des insectes peut entrainer leur mort, on parle d’effet létaux ou bien porter atteinte aux fonctions vitales sans entrainer la mort : on parlera dans ce cas d’effets sublétaux. Les effets sublétaux, bien documentés chez l’abeille domestique peuvent concerner les capacités de vol et d’orientation, la motricité, l’apprentissage olfactif… Ils peuvent entrainer de fait des affaiblissements ou des modifications comportementales susceptibles de nuire à l’intégrité des individus, de réduire leurs aptitudes et même, dans le cas des insectes sociaux d’avoir des répercussions sur les congénères.
L’exposition
L’exposition traduit la « rencontre » entre l’insecte et la matière active. Celle-ci peut avoir lieu de plusieurs façons :
- Pendant le butinage de fleurs ayant reçu un traitement ou concentré des résidus dans le nectar et le pollen
- En décalé lors de la consommation ultérieure de ressources par les adultes ou les larves
- Lors de la consommation d’eau dans une flaque contenant des résidus ou encore plus rarement directement pendant la pulvérisation.
Souvent, les insectes auxiliaires et notamment les abeilles qui se trouvent en contact avec de nombreuses matrices (pollen, nectar, eau…) sont exposées à des cocktails de résidus. Certaines combinaisons comme l’association insecticides pyréthrinoïdes et fongicides triazoles ont démontré des actions synergiques particulièrement meurtrières pour les abeilles. C’est pour cette raison que ces mélanges sont interdits par la loi. Cependant, investiguer la toxicité de l’ensemble des combinaisons de produits auxquels les insectes peuvent être exposés est aujourd’hui un challenge pour la recherche.
Cela conduit les pouvoirs publics à mettre en œuvre des solutions pour réduire au maximum l’exposition des insectes pollinisateurs aux produits de traitement en révisant notamment l’arrêté de 2003 qui encadrait jusqu’à récemment les applications d’insecticides pour la protection des abeilles.
Lire l'article sur la réglementation abeille
En savoir plus, favoriser l’action des micro-guêpes parasitoïdes
Comment favoriser l'action des micro-guêpes parasitoïdes
https://youtu.be/U67EQdvD-XQ
https://youtu.be/essingaEHfQ
https://youtu.be/VtBKSpZVzBs
Biodiversité fonctionnelle : Un atout pour les producteurs de grandes cultures
Qu’elle soit sauvage ou cultivée, végétale ou animale, commune ou patrimoniale, la biodiversité en milieu agricole est encore souvent perçue comme une source de nuisances. Tandis que les adventices, les insectes ravageurs et les maladies pénalisent les rendements, une importante diversité d’organismes utiles supportent des fonctions essentielles à l’acte de production et aux grands équilibres écologiques de la planète : la pollinisation des cultures entomophiles, la régulation biologique des bioagresseurs, l’entretien de la fertilité des sols, le recyclage des matières organiques notamment. Ces organismes utiles sont appelés auxiliaires de cultures.
Une diversité de solutions pour s’adapter au changement
Changement climatique, augmentation des pressions de bioagresseurs et réduction des possibilités de recours à la chimie, phénomènes de résistance aux insecticides, sont autant de contraintes qui demandent aux agriculteurs d’importantes capacités d’adaptation et notamment de reconcevoir en profondeur leurs systèmes. Il s’agit de rester compétitif tout en réduisant l’empreinte environnementale de leurs activités. Dans ce contexte en mutation, nombreux sont les organismes vivants qui peuvent soutenir les efforts de l’agriculteur dans le processus de transition agricole et notamment la réduction des insecticides. Pour cela, il est nécessaire de mieux les prendre en compte dans les façons de produire et aussi dans la manière de gérer l’environnement extra-parcellaire.
Figure 1 : Aphidius sp parasitant un puceron, à l’aide de son ovipositeur, il introduit un œuf dans le puceron vivant. © Artzai Jauregui.
Ainsi, la biodiversité dite « fonctionnelle », celle qui rend des services aux producteurs est un patrimoine sur lequel l’agriculture devra s’appuyer davantage si elle veut relever les grands défis auxquels elle est confrontée.
Témoignage d’Hubert Compère, agriculteur dans l’Aisne qui n’applique plus d’insecticides sur ses colzas depuis plus de 15 ans grâce à la mise en œuvre de leviers agronomiques combinées à l’action des insectes auxiliaires qu’il favorise sur sa ferme.
Régulations biologiques des bioagresseurs, sources de résilience
Dans les parcelles agricoles en production et à leurs abords, dans les jachères et les prairies, différents organismes vivants coexistent, s’alimentent et se reproduisent et ce faisant rendent des services aux agriculteurs, et notamment le contrôle biologique des bioagresseurs. Ces organismes sont très divers, ont des morphologies, des écologies, des degrés de spécialisation alimentaire contrastés. Le contrôle biologique est les résultats de leurs comportements individuels et de leurs interactions.
Leur action peut être rapide et visible immédiatement, comme celle des larves de syrphe qui consomme des colonies de pucerons ou bien décalée dans le temps dans le cas du parasitisme d’une larve d’altise par un hyménoptère parasitoïde. Il s’agit d’un facteur essentiel à la production agricole et par conséquent de l’alimentation humaine et animale ainsi que l’équilibre des écosystèmes de la planète.
S’agissant d’un sujet vaste et complexe à traiter, nous l’illustrerons autant que possible avec ce qui se passe sur la culture du colza, une culture qui présente un enjeu « insectes » fort.
Les insectes auxiliaires ennemis naturels des ravageurs
Les prédateurs du sol : Parmi eux, on dénombre les carabes, staphylins et araignées. Très voraces, ils consomment des proies comme des limaces et pucerons au grès de leurs déplacements, de manière opportuniste ou en chassant à l’affut. Ils se nourrissent des organismes qu’ils rencontrent quels que soient leurs stades de développement : œufs, larves ou adultes et ont une action très significative dans les parcelles agricole.
Figure 2 : 3 espèces de carabes très fréquentes en parcelles agricoles, de gauche à droite : Nebria salina, Anchomenus dorsalis et Poecilus cupreus. © Ravene Brousse
En milieu agricole, les carabes sont très répandus. Certaines espèces sont particulièrement adaptées aux conditions de milieu qui règnent dans les parcelles : périodes de sols nus, travaux du sol fréquents… A titre d’exemple, nous présentons ci-dessous les résultats d’un diagnostic éco-entomologique conduit sur le territoire pilote du projet R2D2 en 2020 qui a recensé tout au long de l’année les carabes piégés de manière passive via l’utilisation de pots Barbers positionnés dans des parcelles de colza, pois, luzerne, céréales, tournesol. Dans le courant de cette année, ce sont 2145 spécimens et 40 espèces qui ont été piégées (figure 3).
Figure 3 : Distribution des carabiques adultes capturés en 2020 sur le territoire du projet R2D2.
Espèces dominantes >5% ; subdominantes : 1 à 5 % ; compagnes : <1%. Source : Laboratoire d’Eco-entomologie d’Orléans.
Plus les communautés de carabes sont diversifiées, plus le milieu est proche de son état « naturel », les perturbations humaines comme le labour favorisant quelques espèces dominantes dont les cycles de vie sont adaptés aux parcelles cultivées.
Les auxiliaires volants : Ceux qui participent activement à la régulation des ravageurs en milieu agricole sont principalement les syrphes, les sphégiens, les coccinelles, les névroptères, les diptères et hyménoptères parasitoïdes. Plus mobiles que les prédateurs du sol, certains peuvent se déplacer à plusieurs centaines de mètres. Ils naviguent au grès de leurs besoins et de leur cycle de développement entre les parcelles agricoles et les milieux adjacents où ils trouvent des refuges et des ressources alimentaires. Un grand nombre d’espèce d’auxiliaires volants sont floricoles au stade adulte, c’est-à-dire qu’ils consomment du nectar et du pollen et leurs larves sont souvent des prédatrices redoutables. Les habitats semi-naturels sont indispensables à ces insectes en leur offrant des abris et des ressources alimentaires au cours des différentes étapes de leur cycle de vie.
| Mouche tachinaire (diptère parasitoïde) © Nicolas Cerrutti |
Syrphes adultes. © Nicolas Cerrutti |
Focus sur les hyménoptères parasitoïdes des ravageurs du colza
Le colza est une espèce particulièrement sujette aux dégâts d’insectes et notamment de coléoptères (altises, charançons, méligèthes…). Leurs principaux ennemis naturels sont de minuscules guêpes que l’on nomme hyménoptères parasitoïdes (figure 4).
Figure 4 : efficacité potentielle des insectes auxiliaires pour la régulation des ravageurs du colza (Source : Les auxiliaires des cultures, ACTA éditions).
Une dizaine d’espèces principales visitent les parcelles de colza et en accomplissant leur cycle de vie contribuent à réduire significativement les pressions de coléoptères lorsque leurs conditions d’habitat et les pratiques agricoles sont compatibles avec leur développement. On peut les observer en train de voler autour des plantes dès fin janvier / début février par temps ensoleillé pendant les heures les plus chaudes de la journée ou bien les piéger dans les cuvettes jaunes ou encore en passant un filet fauchoir.
Ces espèces sont utiles dans la mesure où avec les prédateurs du sol qui consomment les larves de coléoptères qui se déplacent sur le sol, ils constituent l’un des principaux remparts « naturels » contre les pullulations de coléoptères ravageurs du colza qui sont souvent fortement préjudiciables au développement de cette culture.
L’action régulatrice qu’ils exercent s’effectue plutôt sur le long terme car la plupart des espèces de parasitoïdes s’attaquent aux larves de coléoptères qui continuent leur développement dans les plantes jusqu’à ce qu’elles tombent au sol pour se nymphoser. Elles sont alors consommées par le parasitoïdes. Parmi les hyménoptères parasitoïdes, certaines espèces s’attaquent aussi aux pucerons, laissant en évidence les fameuses « momies » témoins de leur action régulatrice.
Pour bénéficier de leurs services, il faut avant tout bien connaitre leur mode de vie et leurs besoins pour donner aux agriculteurs les moyens de mieux les prendre en compte dans leurs pratiques. Pour ce faire, Terres Inovia effectue des suivis sur le territoire pilote du projet R2D2 situé sur les plateaux de Bourgogne. Des piégeages et relevés sont effectués depuis 2019 pour étudier les périodes d’émergence des parcelles de céréales suivant le colza, et également les périodes d’activité dans les parcelles de colza en différenciant les espèces présentes et leurs hôtes de prédilection. Des calendriers de présence sont établis dans cet objectif (figure 5). Le laboratoire de Terres Inovia développe depuis plusieurs années des techniques de pointe en biologie moléculaire (COLEOTOOL).
Les traitements de printemps contre les charançons de la tige du colza, les méligèthes et les charançons des siliques sont particulièrement à risque (cf. calendrier).
Figure 5 : Calendrier de présence des principales espèces de parasitoïdes d’intérêt pour la régulation des coléoptères ravageurs du colza.
| Hyménoptères parasitoïdes de méligèthes du genre Tersilochus. © Hubert Compère. | Hyménoptère parasitoïde du genre Aphydius parasitant un puceron vert du pois. © Artzai Jauregui. |
Généralistes, spécialistes ; prédateurs de foyers ou prospecteurs…
Les régulations biologiques qui s’opèrent à l’intérieur des parcelles agricoles et à leurs abords sont le fruit de comportements individuels de prédation et de parasitisme et également d’interactions : compétition pour la ressource, antagonismes… L’action conjointe de différents organismes conduit parfois à des synergies : exemples des araignées qui en chassant leurs proies sur les plantes font que celles-ci tombent au sol ce qui facilite leur prédation par des carabes. De manière générale, plus les communautés d’insectes sont diversifiées, plus les régulations sont efficaces et moins elles sont sujettes aux variations liées aux conditions annuelles notamment les aléas climatiques.
Les insectes auxiliaires ennemis naturels des ravageurs ont des stratégies alimentaires différentes. On peut ainsi les classer selon ce critère. Les espèces généralistes consomment une large gamme de proies, c’est le cas des carabes et des araignées. D’autres sont plus spécialisées et dépendent d’une ou de quelques espèces de ravageurs. Les comportements alimentaires d’une espèce ne sont pas figés, ils peuvent varier en fonction des années et en fonction des environnements. En effet, certains organismes ont la possibilité en cas de pénurie d’une espèce de proie de se rabattre sur d’autres. Cet exemple est bien illustré en figure 6 qui traite du parasitisme des pucerons par plusieurs espèces de parasitoïdes. On y remarque que d’une part, en fonction des années et des sites, la diversité des parasitoïdes et de leurs « hôtes » peuvent être totalement différente, ce qui conditionnent fortement les comportements de parasitisme. Les régulations biologiques sont donc la conséquence de mécanismes complexes dont les équilibres peuvent rapidement être modifiés que ce soit suite à l’action de certaines activités humaines ou simplement le fait d’évènement naturels (sécheresse, etc…).
Figures 6 : Interactions trophiques entre diverses espèces de parasitoïdes pour l’exploitation de la ressource « pucerons » dans différents environnements entre 2010 et 2012 (Andrade et al., 2015).
D’autres éléments de stratégies alimentaires permettent de classer ces insectes. Les coccinelles et larves de syrphes sont des prédateurs dits « de foyer », c’est-à-dire que les adultes recherchent activement de fortes densités de proies afin d’y pondre leurs œufs et permettre ainsi à leurs progénitures d’accomplir leur cycle larvaire au sein de colonies de ravageurs, là où les ressources sont abondantes. A l’inverse, les carabes, staphylins et araignées sont opportunistes et ont des comportements de prospection plus marqués (figure 7). Les prospecteurs ont une action de fond qui permet de réduire la fréquence des pullulations de ravageurs tandis que les prédateurs de foyer en font baisser l’intensité. Ces derniers arrivent donc tardivement, lorsque les explosions démographiques de ravageurs sont déjà en cours. Ainsi, il faut souligner que ces deux catégories d’auxiliaire ont une action complémentaire vis-à-vis des populations de ravageur.
Autres auxiliaires des cultures
Les oiseaux : Les insectes ne sont pas les seuls organismes capables de réguler les ravageurs de culture. Certains passereaux comme la fauvette, le chardonneret, la mésange, les rapaces diurnes comme les faucons ou nocturnes comme les chouettes participent activement à la régulation des bioagresseurs dans les parcelles agricoles et à leurs abords. Par exemple, un couple de mésanges bleues et leurs petits consomment quotidiennement environ 500 proies, ce qui représente, à la fin de l’année, 10 000 insectes dévorés ! A la base de leur régime alimentaire : coléoptères, chenilles, lépidoptères, pucerons, punaises, larves et œufs.
Mésange bleue
Les mammifères : Chauves-souris, renards, belettes, hérissons, sont des également des auxiliaires de cultures. Les chauves-souris par exemple sont des chasseuses hors-pairs. Chaque nuit elles débarrassent les vergers de plusieurs centaines d’insectes et représentent de ce fait des auxiliaires des cultures qu’il faut favoriser.
Les insectes pollinisateurs : Quand on parle d’insectes pollinisateurs, on pense en premier lieu à l’abeille domestique. Elevée pour la production de miel et des produits de la ruche, cette espèce emblématique supporte une activité économique : l’apiculture. Pourtant, parmi les abeilles, il existe une étonnante diversité : on en dénombre environ 980 espèces en France métropolitaine. Ces espèces sauvages présentent des formes, des comportements et des couleurs variées et vivent discrètement, principalement de manière solitaires (90% des abeilles). Elles nichent pour la plupart dans le sol (70% des abeilles sauvages sont terricoles, c’est-à-dire qu’elles nichent dans le sol, y compris celui des parcelles agricoles). Concernant l’alimentation, les abeilles sauvages sont globalement moins « généralistes » que les abeilles domestiques, on les qualifie de polylectiques, oligolectiques ou monolectiques en fonction du nombre d’espèces végétales sur lesquelles elles vont s’alimenter, c’est-à-dire de leur niveau de spécialisation. A titre d’exemple, la collète du lierre, Colletes hederae est une abeille dont le cycle de développement est entièrement calé sur celui du lierre car c’est sa seule source de nourriture !
Abeille domestique sur tournesol. © Laurent Jung
Les abeilles ont en commun de visiter les fleurs en quête de nourriture et ce faisant de participer au transport du pollen des étamines vers les stigmates contribuant ainsi à la production grainières des plantes à fleurs. Leur comportement de butinage et les poils branchus qui recouvrent leur corps en font des insectes particulièrement adaptés à la collecte et au transport du pollen. Ce sont principalement les abeilles qui assurent le service de pollinisation. Cependant, ce service repose également sur d’autres ordres d’insectes et notamment les diptères dont les syrphes et dans une moindre mesure les lépidoptères et coléoptères. A l’échelle mondiale, on estime à 87.5% le pourcentage de plantes à fleurs qui sont pollinisées par les animaux.
Comment améliorer la fertilité des sols
Le sol est un pilier des stratégies agroécologiques en systèmes de grande culture. L’évaluation de leur fertilité est pourtant peu ou mal intégrée aux démarches de conception pas à pas en ferme, du fait du manque de transfert de connaissances et d’outils opérationnels accessibles aux conseillers agricoles et agriculteurs.
L’atteinte des services attendus de la fertilité des sols (fourniture en nutriments, alimentation hydrique des cultures, faible sensibilité à la battance, à l’érosion ou au tassement, etc.) est au centre des préoccupations de nombre d’agriculteurs qui cherchent à améliorer la robustesse et la résilience de leurs cultures, l’autonomie par rapport aux intrants de leurs systèmes de culture, et plus globalement la durabilité de leurs productions.
Terres Inovia s’investit depuis plusieurs années dans les méthodologies d’accompagnement des agriculteurs (Projet Outillage, animation de plusieurs réseaux d’agriculteurs).
Le projet TaDeBo’Sols, piloté par Terres Inovia pour la période 2022-2023 et en partenariat avec Arvalis, a pour finalité de formaliser les connaissances sur les différents services attendus de la fertilité, et de concevoir des tableaux de bord, facilement transférables et adaptables par les conseillers et agriculteurs.
Le projet Transi’Sols, qui a débuté fin 2022 pour 3 ans et demi et qui est également piloté par Terres Inovia, est le prolongement de TaDeBo’Sols. L’objectif général de ce projet est de co-concevoir et mettre en œuvre des tableaux de bord opérationnels. Ce projet permet à plusieurs réseaux d’agriculteurs, accompagnés par leur conseiller, de tester de nouvelles stratégies, de les évaluer et de les adapter en continu pour qu’elles répondent aux attentes. Ces tableaux de bord appliqués aux services attendus de la fertilité des sols intégreront des méthodes d’observations et de mesures adaptées aux agriculteurs et conseillers agricoles. Ces outils d’accompagnement, conçus pour suivre et prendre en compte l’évolution des composantes de la fertilité des sols dans la situation spécifique des agriculteurs (contextes et attentes), leurs permettront d’innover par eux-mêmes et de mieux anticiper les risques d’échecs des transitions agroécologiques.
Carte des sols dominants de France et localisation des réseaux d’agriculteurs impliqués dans le projet
1) réseau Haut de France 2) GIEE Magellan 3) réseau Syppre Berry 4) : réseau d’Agrod’Oc 5) réseau Syppre Lauragais et 6) GIEE Agro réseau 64.
Ces travaux, menés en interaction avec 6 groupes d’agriculteurs et conseillers dans différentes situations culturales et pédoclimatiques ont pour objectifs spécifiques :
- de formaliser des tableaux de bord basés sur les attentes des agriculteurs concernant les services attendus de la fertilité, l’élicitation d’états clés des sols à atteindre et les pratiques clés à mettre en œuvre pour obtenir ces services, reliés entre eux par des relations de cause à effet,
- de valider les indicateurs (observations ou mesures) alimentant ces tableaux de bords et permettant d’évaluer qualitativement ou quantitativement des niveaux d’atteinte des états clé des sols,
- de piloter l’évolution pas à pas de systèmes en s’appuyant sur les analyses faites à partir de ces tableaux de bord, et d’en tirer des enseignements afin d’améliorer la démarche mise en œuvre.
Ces travaux favoriseront la montée en compétences des acteurs de terrain et une meilleure prise en compte de l’évolution du fonctionnement des sols dans la conception pas à pas de systèmes de culture.
En savoir plus sur :
Webinaire RTTI : "Fertilité des sols : la favoriser, la mesurer, la piloter" - octobre 2022
La fertilité des sols : comment la mesurer ?
Connaître les caractéristiques générales des sols de ses parcelles (leur qualité) permet de ne pas surestimer leurs potentiels et d’adapter les systèmes de cultures aux caractéristiques du milieu. Cette caractérisation, nécessitant un investissement financier modeste, sera mobilisable ensuite durant plusieurs générations. Le suivi du statut acido-basique et chimique des sols, qui permet d’adapter les apports au plus près des besoins des cultures, requiert des analyses de terre plus régulières. Le transfert récent de bioindicateurs vers les laboratoires de routine devrait permettre d’optimiser la gestion des apports de matières organiques. Enfin, des indicateurs permettent d’évaluer le fonctionnement / la santé des sols en toute autonomie.
Mesurer les principales qualités de son sol
Quelques paramètres exercent une forte influence sur les propriétés agronomiques et les processus physiques, biologiques et chimiques intervenant dans les sols. La profondeur des sols (qui va fortement influencer le réservoir utilisable en eau), la texture, le pH et le taux de calcaire sont à connaitre impérativement :
La texture du sol
C’est la proportion d’argiles, limons et sables de la fraction minérale du sol. Plus un sol est argileux plus il a tendance à se tasser et moins la vitesse d’infiltration est élevée. L’argile et les limons permettent de retenir plus de nutriments et d’oligoéléments. Au contraire plus un sol est sableux, moins il retient l’eau et les nutriments, moins les organismes du sols (notamment vers de terre) y sont actifs et moins le sol est capable d’assurer l’ancrage des racines des plantes. Les parcelles agricoles de grandes tailles présentent parfois des différences significatives de texture ; caractériser ces différences peut permettre d’adapter certaines pratiques en intra-parcellaires.
Figure 1 - Classement des textures de Jamagne (1967) selon leur sensibilité au tassement et en fonction de leur classe texturale (d’après Rémy et Mathieu, 1972)
La profondeur du sol et la profondeur d’enracinement des cultures
Pour connaitre la profondeur de son sol, il faut effectuer un sondage à l’aide d’une tarière ou réaliser des fosses pédologiques dans ses parcelles. A défaut, observer la profondeur d’apparition de la roche-mère dans un fossé en bord de route peut également être informatif.
Figure 2 - En France métropolitaine, la profondeur du sol varie surtout en fonction des roches à partir desquelles le sol s’est développé. (https://www.gissol.fr/donnees/cartes/la-profondeur-des-sols-en-france-metropolitaine-1493) Carte issue du rapport sur l’état des sols de France. (RQ: les cartes existantes ne sont pas suffisamment précises à l’échelle parcellaire).
Il est possible d’estimer le réservoir en eau utilisable par une/des cultures, à partir de la profondeur de prospection des racines de la/des cultures d’intérêt et de la texture de son sol.
Figure 3 - Estimation de l’eau retenue pour différentes classes de textures de sol. Valeurs en millimètre d’eau par centimètre de sol pour la couche 0-30 cm du sol et pour les couches >30 cm de profondeur (en gris italique surligné).
| ALO : argiles lourdes | S : sableux |
| AL : argilo-limoneux | SL : sablo-limoneux |
| A : argileux | LS : limono-sableux |
| AS : argilo-sableux | LMS : limons moyens sableux |
| SA : sablo-argileux | LM : limons moyens |
| LSA : limono-sablo-argileux | LLS : limons légers sableux |
| LA : limono argileux | LL : limons légers |
(triangle de texture de l’Aisne, Jamagne)
Exemple : Pour un sol argilo-sableux (AS) prospecté par les racines sur une profondeur de 70cm le réservoir utilisable du sol est de 87 mm (30cm x 1.58 + 40cm x 0.99)
D’après les données de Bruand et al. (2004), Al Majou et al. (2008) et Dobarco et al. (2019)
Pour savoir comment estimer plus rigoureusement le réservoir utilisable en eau du sol, vous pouvez consulter "Le guide d'estimation du Réservoir en eau du sol utilisable par les cultures".
La teneur en calcaire et le pH
Le statut acido-basique d’un sol, qu’il est possible de définir en mesurant le pH de la solution de sol (mesure réalisée en routine par les laboratoires d’analyses de sol), indique la quantité d’acidité (de protons H+) présente dans le sol. Dans un sol calcaire les protons sont neutralisés par les ions carbonates (CO3-).
Figure 4 - Dans les sols acides (non calcaires), le chaulage permet l’apport d’ions calciums (Ca2+) (et/ou magnésium Mg2+ si l’amendement se fait sous forme de dolomie) liés à des carbonates (CO3-).
Le Ca2+ et le Mg2+ prennent alors la place des protons H+ adsorbés sur les particules fines du sol qui forment le complexe organo-minéral (anciennement appelé complexe argilo-humique).
Un pH trop acide peut entrainer des problèmes ( « comment favoriser la fertilité des sols") de structure du sol, de vie du sol ou encore rendre certains éléments moins disponibles pour les plantes (comme le phosphore ou certains oligo-éléments). Un pH >6 est recommandé en grande culture.
Arvalis - Le chaulage en grandes cultures et prairies
Le GIS SOL : un portail unique rassemblant les données nationales sur les solsIl existe pour la France de nombreuses cartographies de paramètres de la qualité des sols. Ces données sont regroupées au sein de la plateforme du Groupement d’intérêt Scientifique SOL. L’outil Refersols permet d’identifier les études cartographiques de sols recensées sur un territoire. Les Référentiels Régionaux Pédologiques (RRP) couvrent tout le territoire national. Basée sur les RRP, une typologie agronomique des sols, les TypTerres est en cours de construction. Les TypTerrres, doivent permettre d'établir des typologies de sols partagées par tous (organismes de développement, organismes économiques, chambres d'agriculture, instituts techniques, laboratoires ...) sur l'ensemble du territoire national. Terres Inovia est partenaire du projet IDTypterres (Casdar 2021-2024) qui vise à faciliter l’identification des types de sols, leurs qualité et paramètres agronomiques (Typterres) via des outils nomades et des données harmonisées. Cet outil permettra d’obtenir des valeurs d’estimations de paramètres ou propriétés des sols à partir de données de géolocalisation. L’échelle de résolution des RRP et des TypTerres n’est toutefois pas assez précise pour un usage à l’échelle parcellaire. Réaliser un diagnostic simple au champ permettra de vérifier l’adéquation entre un type de sol issu de RRP ou un TypTerres et la réalité au champ. L’outil Geosol permet d’obtenir un ordre de grandeur de certains paramètres de la qualité des sols (échelle du canton ou de la petite région agricole). Ces valeurs se basent sur les données d’analyses des laboratoires de routine (le nombre de données disponibles varie selon les zones). Liens utiles Carte des différents types de sols de France : https://www.gissol.fr/donnees/carte-sur-le-geoportail-4789 Démarches TypTerres : https://sols-et-territoires.org/fileadmin/user_upload/documents/projets_lies/Typterres/fichiers_pdf/aes_vol9_n2_22_sauter-et-al.pdf |
Mesurer les stocks de nutriments pour adapter les apports au plus près des besoins
L’azote fourni par le sol provient presque exclusivement des végétaux. Le phosphore, le potassium, le calcium et le magnésium par exemple peuvent présenter une seconde origine : le matériau parental (la roche-mère). Le stock d’éléments fourni par la roche, parfois très élevé au regard des besoins des cultures, est inclus dans des minéraux peu à très peu solubles à court terme. Les racines adsorbent les éléments présents dans la phase liquide du sol, qui fournit la seule fraction biodisponible.
Tableau 1 : Comparaison des grands traits de la dynamique des éléments P, K et Mg (NB : toutes les quantités sont exprimées en P, K et Mg et non P2O5, K2O ou MgO (1 P <=> 2.29 P2O5 ; 1K <=> 1.20 K2O ; 1 Mg <=> 1.66 MgO). Extrait de la brochure Comifer La fertilisation P – K – Mg (2019), page 13.
https://comifer.asso.fr/wp-content/uploads/2015/03/COMIFER_RAPPORT_fertilisation_15102019.pdf
Les sols n’ont pas tous la même capacité à fournir, mais également à retenir, les éléments minéraux.
Mesurer la capacité d’un sol à retenir les cations (la capacité d’échange cationique ou CEC (voir figure 4)), ou encore les teneurs en nutriments ou en oligoéléments dans le sol implique de réaliser des analyses de terre en laboratoires. Ces mesures normées sont effectuées sur de la terre au préalable séchée et tamisée à 2 mm par les laboratoires. La vitesse de variation des mesures varie selon le type de paramètre du sol considéré : plusieurs dizaines d’années pour la CEC à moins d’un an pour le nitrate et l’ammonium qui sont très rapidement lessivés par les pluies.
CEC: capacité d’échange cationique; MO: matières organiques ; NH4+ : ammonium; NO3-: nitrates; SO42-: sulfates; CaCO3: carbonates de calcium (calcaire)
Comment et où faire analyser sa terre ?1) Prélevez un échantillon de terre à l’aide d’une tarière ou d’une bêche en suivant les recommandations et le protocole fourni par les laboratoires (les laboratoires agréés par le ministère de l’Agriculture en fournissent sur demande) 2) Bien inscrire sur le sac de prélèvement : les références de l’échantillon (lieu, pratique évaluée etc.), la profondeur de sol échantillonnée ainsi que la date de prélèvement 3) Envoyez l’échantillon de terre accompagné de la fiche de renseignement (fournie par le laboratoire sur demande) précisant notamment ses coordonnées et les analyses souhaitées. A savoir : l’analyse de la texture est aussi appelée analyse de la granulométrie 5 fractions. Liste de laboratoires agréés par le ministère de l’agriculture (carte du GEMAS) |
La fertilisation doit tenir compte des exigences des cultures qui ne sont pas les mêmes en fonction de l’élément considéré.
| Niveau d'exigeance en potassium | Cultures | Pertes moyennes de rendement en régime d'impasse dans les essais, et conséquence sur les conseils |
| Forte exigence | Betterave sucrière, Pomme de terre | 20 à 40% Conseils d'impasse annuelle très limités, en sol à teneur très élevé |
| Moyenne exigence | Colza, Maïs fourrage, Maïs grain, Pois protéagineux, Luzerne, cultures fourragères | 9 à 20% |
| Faible exigence | Blé tendre, Blé dur, Orges, Tournesol | 3 à 8% Conseils d'impasse annuelle plus fréquents, selon la teneur du sol |
Tableau 2 - Exigence des cultures en potassium et enjeux sur le rendement basé sur l’expertise d’Arvalis, ITB &Terres Inovia (Source : Interprétation de l’analyse de terre pour les grandes cultures et les prairies temporaires. Guide pratique. Arvalis 2020).
| Niveau d'exigence en phosphore | Cultures | Pertes moyennes de rendement en régime d'impasse dans les essais, et conséquence sur les conseils |
| Forte exigence | Betteraves sucrière | 15 à 30% Conseils d'impasse annuelle très limités, en sol à teneur très élevé |
| Colza | ||
| Luzerne | ||
| Pomme de terre | ||
| Moyenne exigence | Blé dur, Blé de blé, Orges | 10 à 15% |
| Maïs fourrage | ||
| Pois protéagineux | ||
| Graminées fourragères | ||
| Faible exigence | Maïs grain, Blé tendre | 5 à 10% Conseils d'impasse annuelle plus fréquents, selon la teneur du sol |
| Tournesol |
Tableau 3 - Exigence des cultures en phosphore et enjeux sur le rendement basé sur l’expertise d’Arvalis, ITB &Terres Inovia (Source : Interprétation de l’analyse de terre pour les grandes cultures et les prairies temporaires. Guide pratique. Arvalis 2020).
Lors des récoltes, une grande quantité de nutriments est exportée. La source de nutriments que représente le sol doit, pour les systèmes en grandes cultures pures, être complétée par des apports d’engrais minéraux et/ou organiques. La fertilisation est à adapter en fonction des précédents culturaux, des cultures de rente à venir et du rendement visé. Il est possible de piloter les apports au plus près des besoins en tenant compte des teneurs en nutriments disponibles dans le sol.
Pour cela, il est recommandé de réaliser régulièrement des analyses de terre et de s’appuyer sur les brochures éditées par le Comifer qui sont issues de groupes de travail nationaux sur la fertilisation. Des teneurs seuils par élément et type de sol sont proposées par Arvalis dans la brochure Comifer (La fertilisation P – K – Mg 2019, page 24). Tous ces paramètres sont pris en compte dans le raisonnement COMIFER de la fertilisation.
Phosphore, potassium et magnésium sont des éléments dont la dynamique se raisonne sur plusieurs années, en prenant en compte l’évolution progressive des stocks minéraux et organiques du sol.
Figure 5 - Représentation schématique du raisonnement COMIFER de la fertilisation P K.
PRO : Produits Résiduaires organiques - Qté : masse de PRO apportée - [P] : concentration de P dans le PRO - [K] : concentration de K dans le PRO – Keq : coefficient équivalent engrais du P (celui du K
est considéré égal à 1), Report = éventuelle quantité excédentaire de fertilisant apportée les années précédentes. Extrait de la brochure Comifer La fertilisation P – K – Mg, 2019, page 16).
https://comifer.asso.fr/wp-content/uploads/2015/03/COMIFER_RAPPORT_fertilisation_15102019.pdf
L’outil CYCAS, développé par Terres Inovia, permet d’adapter les besoins en fonction du système de culture.
Outil CYCAS. https://www.facebook.com/GIEEMagellan/posts/1891405141033373/
Mieux piloter le fonctionnement de son sol avec des indicateurs mesurables au champ
Des mesures au champ à réaliser en autonomie
Utiliser des indicateurs de l’état des composantes physiques, chimiques ou biologiques du sol de manière isolée, sans approche fonctionnelle, n’est pas suffisant pour refléter la nature complexe du sol. Prenons par exemple la stabilité des agrégats de sol qui va jouer un rôle majeur sur la capacité d’infiltration, la porosité du sol et la prospection racinaire etc.. Elle dépend à la fois de la texture du sol, de la quantité et de la qualité des matières organiques, de la diversité des bactéries et champignons, de la présence d’ingénieurs du sol (vers de terres, insectes) etc. La mesure individuelle de l’ensemble de ces composantes ne nous renseigne pas sur le niveau de stabilité de ces agrégats car celle-ci est essentiellement une résultante du niveau d’interaction entre la composante biotique (c’est à dire d’origine biologique) et abiotique (ex. origine minérale) (Kibblewhite et al., 2008).
C’est pourquoi les approches fonctionnelles se développent. Elles visent à mesurer les améliorations des principales fonctions des sols agricoles, assurées par les assemblages biologiques.
Pour mieux approcher les dynamiques de la fertilité du sol d’une parcelle agricole, notamment suite à un changement de pratiques, il est possible d’évaluer relativement simplement l’évolution du fonctionnement et de la santé des sols avec des indicateurs mesurables au champ.
Le set d’indicateurs Biofunctool développé par l’IRD et le CIRAD depuis 2016 s’attache à évaluer la santé des sols à partir d’indicateurs sélectionnés pour leur pertinence à caractériser les trois principales fonctions des sols agricoles ; la transformation des matières organiques, le recyclage des nutriments et le maintien de la structure du sol. Ce set d’indicateurs rassemble des indicateurs low tech, facilement répétables à moindre coûts et qui peuvent être mesurés en autonomie.
Terres Inovia évalue Biofunctool depuis 2019 et participe à l’amélioration de l’opérationnalité de ce set d’indicateurs.
Poster Biofunctool à télécharger en fin d'article.
Article Brauman A. et Thoumazeau A., 2020 - Biofunctool® : un outil de terrain pour évaluer la santé des sols, basé sur la mesure de fonctions issues de l'activité des organismes du sol, Etude et Gestion des Sols, 27, 289-303. https://www.afes.fr/wp-content/uploads/2020/07/EGS_2020_27_Brauman_289-304.pdf
Webinaire "Fertilité des sols : la favoriser, la mesurer, la piloter" - octobre 2022
Mieux piloter les apports de matières organiques avec des bioindicateurs de laboratoire
Les systèmes en grandes cultures doivent être adaptés afin d’optimiser les pratiques permettant à la fois i) de stocker du carbone dans le sol sur le long terme et ii) d’augmenter la fourniture de nutriments aux cultures.
Ces deux fonctions sont fortement liées au mode de gestion des matières organiques restituées au sol. Cependant les conseils basés sur l’analyse de terre, en lien avec l’utilisation des couverts végétaux, l’apports de produits résiduaires organiques (PRO) ou encore le travail du sol sont trop rares du fait du manque de références en lien avec les fonctions du sol. Le projet Microbioterre (2017-2021) piloté par Arvalis et auquel Terres Inovia a activement contribué a permis des réelles avancées pour faire évoluer les conseils. Il a évalué la pertinence d’un large panel d’analyses en lien avec les matières organiques et la microbiologique des sols impliqués dans les cycles du carbone et de l’azote.
Le fonctionnement biologique des sols est intimement lié aux quantités et à la qualité des matières organiques. Le compartiment microbiologique évolue cependant plus rapidement. La teneur en matière organique est un indicateur global obtenu à partir de la mesure du carbone organique. Cette teneur est déjà utilisée en routine par les laboratoires. Cependant, elle ne réagit que très lentement à des changements de pratiques culturales. D’autres indicateurs physico-chimiques évoluent plus rapidement, comme par exemple le fractionnement granulométrique de la matière organique ou la mesure du carbone labile au permanganate de potassium (KMnO4). Par ailleurs, un large panel d’indicateurs microbiologiques a également été évalué dans le projet. Ces analyses sont utilisées par les laboratoires de recherche en écologie depuis plusieurs décennies, et techniquement au point pour être transférées aux laboratoires de routine.
Microbioterre a évalué comment ces bioindicateurs répondent à différents modes de gestion des matières organiques en grandes cultures et en polyculture-élevage à partir de mesures dans des essais de moyenne-longue durée, dans des systèmes de production diversifiés. D’autres critères de sélection des bioindicateurs ont porté sur leur coût et leur faisabilité technique en laboratoire de routine.
Figure 6 - Bioindicateurs retenus dans le projet Microbioterre pour améliorer le conseil en lien avec la gestion des matières organiques. (Source : Perrin Anne-Sophie, Journée PNDAR/CASDAR 2023 – Comprendre, Protéger, Valoriser les sols agricoles – 2 février 2023 Paris).
Des analyses bibliographiques poussées ont également permis d’approfondir les relations entre ces indicateurs et, d’une part les fonctions des sols et, d’autre part les pratiques culturales étudiées.
Un guide pratique sur ces bioindicateurs et leur interprétation pour le diagnostic est disponible, à destination des conseillers agricoles et agriculteurs, ainsi que différents modules de formation. Le guide rassemble toutes les étapes nécessaires à l’utilisation de ces indicateurs : du prélèvement de terre jusqu’à un premier niveau d’interprétation pour le conseil.
Guide d'interprétation à l'analyse des bioindicateurs
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Différents livrables du projet : https://urlz.fr/mfw0
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Comment favoriser la fertilité des sols agricoles ?
La fertilité des sols met en jeu des processus qui peuvent apparaître complexes en raison des nombreuses interactions existant entre les composantes des sols. Pour ne pas se perdre, il est conseillé de s’appuyer sur les connaissances solides.
L’état structural du sol
Le fonctionnement optimal des interactions entre le sol et la plante est permis grâce à un bon état structural. Nous rappelons ici quelques fondamentaux.
Figure 1 - Colza sur zone non tassée (à gauche) : le pivot est droit, la plante est robuste et pas impactée par les dégâts d’insectes. Colza sur zone tassée (à droite) : le pivot est coudé, la plante est buissonnante et nanifiée en raison de dégâts d’insectes (crédit photo : Terres Inovia)
Règle 1 : éviter les tassements
Tout d’abord, pour éviter les tassements, il ne faut pas d’interventions en conditions de sols humides.
Il est également recommandé d’augmenter la surface de contact sol-pneu pour limiter les tassements de surface et de limiter les charges par essieu pour éviter les tassements profonds.
Eviter le tassement des sols réduit également le risque d’érosion en favorisant l’infiltration de l’eau en profondeur.
Figure 2 - Plus le taux d’humidité d’un sol augmente plus le risque de tassement par les passages de roues augmente (couche 0-25cm, sol limoneux Boizard et al., 2002, http://www.agro-transfert-rt.org/wp-content/uploads/2019/01/Facteurs-d%C3%A9terminants-le-tassement_1-1-1.pdf)
Figure 3 - Comparaison des contraintes moyennes au sol pour différents chantiers (Source Agro-Transfert Ressources et Territoires - Facteurs déterminants le tassement http://www.agro-transfert-rt.org/wp-content/uploads/2019/01/Facteurs-d%C3%A9terminants-le-tassement_1-1-1.pdf)
Règle 2 : maintenir la structure du sol
Afin de maintenir la structure de surface du sol, il est conseiller de couvrir le sol avec des végétaux ou des résidus végétaux qui le protège contre l'impact des gouttes de pluie.
Utilisez dès que possible des couverts d’interculture et favoriser l’activité biologique des racines et des organismes du sol.
Crédit photos : Terres Inovia
Figure 4 - Mottes de terre montrant des agrégats arrondis formés par les activités des organismes du sol (à gauche), mottes fissurées par les racines d’un couvert d’avoine rude, phacélie, tournesol, féverole et trèfle d’Alexandrie (à droite)
Les apports de matières organiques (végétaux ou produits résiduaires organiques) influencent de manière positive la stabilité structurale des sols et limitent la battance, le ruissellement et l’érosion des sols.
Figure 5 - Action des différentes formes de matières organiques apportées au sol sur la stabilité structurale (d’après AgroTransfert RT et Monnier 1965)
Règle 3 : corriger mécaniquement l’état structural si le sol est tassé
La régénération d’un sol tassé est lente en l’absence de travail du sol. Il est parfois conseillé d’utiliser ponctuellement des outils de décompaction ou de fissuration. Cette correction d’un état structural dégradé permet aux organismes vivants (racines, vers de terre) de se développer et d’assurer ensuite leur service d’entretien de la structure du sol sur du plus long terme. Un travail du sol trop fréquent et trop “énergique” entrainant la pulvérisation des mottes de terre et des agrégats de sol a un effet négatif sur l’état structural du sol sur du moyen-long termes. La porosité induite par les activités biologiques est plus stable que celle qui est créée à l’aide d’outils agricoles.
Crédit photo : Terres Inovia
Outil de diagnostic Test bêche TI - Exemple travail du sol colza (point technique colza robuste Terres Inovia)
Guides du projet SolDPhy
La fourniture en nutriments par le sol
Règle 1. Limiter l’acidité du sol.
Le pH souhaitable en grandes cultures est compris entre 6.0 et 6.5. Une acidité trop forte (pH<6) peut avoir des impacts négatifs sur les différentes composantes de la fertilité, aussi il est recommandé d’apporter régulièrement des amendements calco-magnésiens dans les sols à tendance acide, d’autant plus dans un contexte de réduction de la profondeur de travail du sol ou de semis direct. En effet, les amendements apportés en surface du sol migrent très lentement en profondeur, de sorte que des gradients d’acidification peuvent se produire.
Figure 6 - Source : webinaire COMIFER 28 octobre 2022
Brochure chaulage : https://comifer.asso.fr/wp-content/uploads/2015/03/brochure_chaulage-maj-2012_chaulage-lt.pdf
Règle 2. Prévenir les carences les plus fréquentes et les plus impactantes que ce soit en éléments majeurs ou en oligo-éléments.
Figure 7 - (Source : Interprétation de l’analyse de terre pour les grandes cultures et les prairies temporaires. Guide pratique. Arvalis 2020)
Règle 3. S’assurer de la disponibilité des principaux éléments quand la plante en a besoin
Figure 8 - Les besoins du colza en phosphore à l’automne sont importants. Un apport sous forme minérale ou organique est inévitable.
La fertilisation est à adapter en fonction des précédents culturaux, des cultures de rente à venir et du rendement visé. Il est possible de piloter les apports au plus près des besoins en tenant compte des stocks de nutriments disponibles dans le sol. Pour cela, il est recommandé de réaliser régulièrement des analyses de terre et de s’appuyer sur les brochures éditées par le Comifer qui sont issues de groupes de travail nationaux sur la fertilisation. « Mesurer les stocks de nutriments pour adapter les apports au plus près des besoins »).
Fertilisation des cultures
La décomposition des matières organiques
Règle 1. Restituer un maximum de matières organiques
Restituer aux sols un maximum de résidus de culture, de couverts ou de produits résiduaires organiques permet d’augmenter les teneurs en matières organiques du sol. La biodégradation puis la minéralisation des matières organiques par les organismes vivants (de la macrofaune au microorganismes) permettent d’améliorer la fourniture progressive de nutriments par les sols.
Figure 9 - Augmenter les teneurs en matières organiques du sol permet d’améliorer la fourniture de nutriments par les sols (Source Alain Bouthier Arvalis)
La vitesse de minéralisation des matières organiques des sols, qui libère les nutriments, dépend des teneurs en matières organiques mais également des types de sol. Sous un climat comparable, les sols ayant un pH compris entre 6 et 8 libèrent beaucoup plus rapidement l’azote des matières organiques que les sols calcaires (pH>8) et les sols acides (pH<6).
Figure 10 - Représentation de la vitesse de minéralisation de l’azote des matières organiques du sol en fonction du pH (en haut à gauche), de la teneur en calcaire (CaCO3) et en argile (Clay) (en haut à droite) et du rapport des teneurs en C/teneurs en N de la terre. Extrait de Clivot et al. (2019) : publication sur un modèle prédictif basé sur 65 expériences sur le terrain en France métropolitaine.
Webinaire "Fertilité des sols : la favoriser, la mesurer, la piloter" - RTTI octobre 2022
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La fertilité des sols, de quoi s’agit-il ?
Définition
Il n’y a pas de définition consensuelle du terme fertilité des sols. Nous la définissons comme la capacité d’un sol, sous un climat donné, à répondre aux besoins physiques, chimiques et biologiques nécessaires à la croissance des plantes, assurant leur productivité et leur qualité.
La fertilité d’un sol agricole est liée à certaines caractéristiques propres non modifiables (sa profondeur, sa texture, sa pierrosité, etc.) qui déterminent son potentiel de production.
Elle est également liée au bon fonctionnement des processus naturels intervenant dans le sol comme la minéralisation des matières organiques par les microorganismes du sol, ou encore l’activité de bioturbation par les vers de terre qui répartit les matières organiques dans le sol, améliore l’état structural du sol et l’aération du milieu. Certains paramètres des sols sont modifiables, à plus ou moins longs termes, par le biais de pratiques agricoles, comme l’acidité du sol (cas des sols non calcaires), sa teneur en nutriments (N, P, K, etc.), sa porosité ou encore sa teneur en carbone et matières organiques. L’état structural des sols impacte très significativement la réussite de l’implantation des cultures mais aussi la capacité d’infiltration de l’eau, le réservoir en eau du sol utilisable par les cultures ou encore les abondances et activités biologiques.
Figure 1 - Les trois composantes de la fertilité des sols sont fortement imbriquées ; la matière organique joue un rôle central. Les sols ont 4 fonctions essentielles à la production agricole, assurées par les organismes vivants (d’après Perrin et al. Perspectives agricoles n°486)
Le fonctionnement des sols agricolesLe fonctionnement ou la santé des sols correspondent au fonctionnement réel du sol relatif à son potentiel (Kibblewhite et al., 2008 ; Brauman et Thoumazeau, 2020). Le terme fonctionnement des sols apporte une vision plus dynamique de la fertilité des sols, qu’il est possible d’évaluer après un changement de pratiques. Le bon fonctionnement des sols agricoles (pour la production agricole et les autres services rendus à la société) repose sur le maintien de quatre fonctions majeures : les transformations du carbone, le recyclage des nutriments, le maintien de la structure des sols, et la régulation des ravageurs et des maladies (Kibblewhite et al., 2008). Les sols contribuent à la production agricole en servant de support aux cultures, en fournissant un habitat pour les organismes du sol (qui décomposent les matières organiques et régulent les maladies et ravageurs), en retenant et fournissant les nutriments et l’eau ou encore en atténuant les effets du climat. La décomposition de la matière organique n'est pas seulement une fonction clé de l'écosystème sol en soi, mais c’est aussi la principale source d'énergie pour piloter les autres fonctions.
Le terme de fonctionnement ou santé du sol, plus large que la fertilité, est la capacité du sol à répondre à une intervention agricole, de sorte qu'il continue à soutenir à la fois la production agricole et la fourniture d'autres services (ex. stockage de carbone, infiltration de l’eau, biodiversité fonctionnelle, etc). On parle ici de multifonctionnalité des sols. |
Les principaux facteurs de dégradation de la fertilité des sols
En lien avec le contexte pédoclimatique, la fertilité des sols est sujette à différents types de dégradation comme le tassement, l’érosion, l’acidification, ou encore l’appauvrissement des teneurs en matières organiques ou en nutriments notamment le phosphore.
Figure 2 - Carte représentant le risque de tassement des sols correspondant à un pourcentage d’années pour lesquelles un tassement sévère pourrait avoir lieu lors de la récolte du maïs, calculé sur une période de 30 ans. Les simulations considèrent que tous les sols sont cultivés en maïs (source : Gis Sol, thèse de M.-P. Levebvre, 2010)
Figure 3 - Carte représentant l’aléa d’érosion par petite région agricole estimée à l’aide du modèle Mesales développé par l’INRAE. Il combine plusieurs caractéristiques du sol (sensibilité à la battance et à l’érodibilité), du terrain (type d’occupation du sol, pente) et climatiques (intensité et hauteur des précipitations). L’aléa est représenté par 5 classes de probabilité qu’une érosion se produise (Source Gis Sol-INRAE-SOeS, 2011, https://www.gissol.fr/donnees/cartes/lalea-derosion-des-sols-par-petite-region-agricole-1133)
Figure 4 - Carte des pH des sols métropolitains https://www.gissol.fr/donnees/cartes/le-pheau-des-horizons-de-surface-0-30-cm-des-sols-de-france-2421)
Dans les zones de sols non calcaires, le risque d’acidification des sols est réel. L’entretien régulier du pH par le chaulage des sols est important pour ne pas atteindre des niveaux d’acidité néfastes aux productions agricoles (un pH>6 est recommandé en grandes cultures).
Figure 5 - Cartes des teneurs en carbone organique (nombre d’analyses précisé sur la carte en haut à droite) et de leur évolution entre 2000-2004 et 2010-2014 d’après la Base de Données d’Analyses de Terre (https://www.gissol.fr/le-gis/programmes/base-de-donnees-danalyses-des-terres-bdat-62) sur une profondeur approximative de 30cm.
L'évolution générale des teneurs en matières organiques dans les sols agricoles semble liée aux contextes de productions agricoles. Les résultats de la deuxième campagne de mesure (2016-2027) menée par le Réseau de la Mesure de la Qualité des sols (https://www.gissol.fr/le-gis/programmes/rmqs-34), permettront d’avoir une photographie objective de l’évolution de l’état des sols français, notamment de l’évolution de leurs stocks de carbone organique.
Figure 6 - Carte de distribution des teneurs en phosphore assimilable par les plantes dans les sols de France. Cette carte montre très clairement des effets régionaux. Les régions d’élevage intensif, comme la Bretagne, sont très largement excédentaires. Il s’agit de phosphore essentiellement d’origine organique, lié aux épandages d’effluents. Sur une large partie du territoire, les teneurs sont faibles.
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Optimiser la destruction du couvert et l’implantation de la culture suivante
Afin de trouver le bon compromis entre les bénéfices apportés par une couverture végétale et la réussite de la culture de rente suivante, la destruction des couverts doit être anticipée et raisonnée. Plusieurs points de vigilance sont à prendre en considération pour ajuster au mieux la date et le mode de destruction.
Au-delà des considérations agronomiques, la règlementation doit également être prise en compte, puisque la mise en place, la gestion et la destruction des couverts (date et mode de destruction) sont encadrés réglementairement. D’une part, la Directive Nitrate impose de couvrir les sols en zone vulnérable et encadre la destruction des couverts sur ces zones, avec par exemple des restrictions sur la destruction chimique dans certaines régions. Par ailleurs, la nouvelle règlementation de la PAC impose, pour l’obtention de l’éco-régime, la mise en place d’une couverture végétale pendant 6 semaines minimum entre septembre et novembre. Les couverts végétaux contribuent également à atteindre les 7% des terres dédiés à des infrastructures agroécologiques (IAE), culture dérobée et fixatrices d’azote. Il est important de se référer aux règlementations en vigueur spécifiques à chaque territoire.
1. Choix de la période de destruction
Le choix de la date de destruction du couvert fait intervenir différents objectifs : maximiser les bénéfices apportés par les couverts pendant l’interculture (protection contre l’érosion, piège à nitrate etc.), assurer une bonne gestion de la fourniture en azote pour la culture suivante, ne pas pénaliser l’implantation de la culture suivante (alimentation hydrique, gestion des résidus) … L’intégration de ces différents objectifs permet de proposer les règles de décision suivantes :
Cas des couverts estivaux ou automnaux
Ces couverts produisent de la biomasse durant l’été et l’automne (exemple : sorgho fourrager, mélange crucifères-légumineuses semé en été, …). Trois situations se présentent alors :
- Avant une culture semée à l’automne (céréale d’hiver, protéagineux d’hiver), la destruction peut être envisagée au plus proche du semis de la culture ;
- Avant une culture de printemps implantée en sortie d’hiver (ex : pois chiche, lentille, pois protéagineux, féverole de printemps, orge de printemps), il est nécessaire de prévoir une destruction précoce. Si les couverts n’ont pas été détruits par les premières gelées, une destruction avant l’hiver est plus sécurisante.
- Avant une culture de printemps implantée tardivement (ex : tournesol, maïs, soja), la marge de manœuvre est plus grande. Si la couverture n’a pas été impactée par les premiers froids hivernaux, la destruction pourra être programmée dès qu’une fenêtre favorable en termes d’humidité du sol se présente, à partir de décembre.
Cas des couverts hivernaux
Ces couverts produisent l’essentiel de leur biomasse à la sortie de l’hiver, et sont par conséquent positionnés en interculture longue avant une culture d’été. La date de destruction de ces couverts est à raisonner également au regard de la composition du mélange, pour éviter le risque faim d’azote au début du cycle de la culture (lié à la mobilisation de l’azote pour la décomposition des résidus du couvert).
- Dans le cas d’un couvert composé d’une dominante crucifères et/ou graminées, il est conseillé de le détruire au moins deux mois avant la date prévisionnelle de semis de la culture suivante, afin d’éviter une mobilisation de l’azote sur les premiers stades de développement de la culture.
- Dans le cas d’un couvert composé d’une dominante légumineuses, la destruction peut être plus tardive, jusqu’à trois semaines avant la date prévisionnelle de semis. Le principal point de vigilance concerne alors la dégradation des résidus.
Par ailleurs, un autre point de vigilance à prendre en compte pour le choix de la date de destruction des couverts hivernaux est l’anticipation des interventions de reprise. Le couvert facilite le ressuyage du sol pendant l’hiver mais il conserve une humidité importante au sol, d’autant plus si la végétation est importante (couvert vivant ou résidus/mulch) ou s’il contient des graminées. Il est alors primordial de détruire le couvert dès qu’une fenêtre météo favorable se présente afin que les interventions de reprise puissent être réalisées sur un sol suffisamment ressuyé et réchauffé.
Cas de figure nécessitant une destruction anticipée
En cas de salissement ou de montée à graine dans le couvert, il est nécessaire d’anticiper la destruction de celui-ci. En effet, la priorité est de ne pas pénaliser la gestion des adventices dans la culture suivante, et de pouvoir semer celle-ci sur un sol propre.
Si la structure du sol est jugée problématique (discontinuité du profil, sol rappuyé par exemple) et risque de freiner l’exploration racinaire de la culture suivante, un travail de rattrapage peut être réalisé au printemps si les conditions le permettent. Il est alors préférable d’anticiper la destruction du couvert afin de maximiser les chances de pouvoir créer une structure favorable pour la prochaine culture, en travaillant le sol dans les meilleures conditions d’humidité possibles (sol à consistance friable).
Figure 1. Illustration des paramètres à prendre en compte pour déterminer la date de destruction du couvert.
2. Mode de destruction et sensibilité des espèces à ces modes de destruction
Les différents modes de destruction
Tableau 1. Sensibilité de différentes espèces de couverts végétaux à différents modes de destruction. Sources : Terres Inovia, Arvalis
Destruction naturelle par le gel
Les couverts peuvent être détruits totalement ou partiellement par le gel, la destruction par le gel dépend alors du type d’espèce et de son développement (cf. tableau 1). La faisabilité de ce mode de destruction varie selon les régions, où la fréquence des périodes de gel et les températures atteintes sont différentes.
Destruction mécanique
Il est recommandé d’être très attentif aux conditions de sol lors la destruction mécanique des couverts, et de privilégier les interventions sur sol gelé ou suffisamment ressuyé pour limiter les risques de tassements, lissages ou de création de mottes.
Roulage :
Avantages
- Pas de dégradation de la structure du sol si passage sur sol portant et ressuyé
- Faible coût et débit de chantier élevé (4 ha/h pour un rouleau Cambridge de 8m), moins consommateur en énergie que le broyage ou la herse rotative
Inconvénients
- Résidus moins bien fragmentés que lors d’un broyage
- Plage d’intervention limitées aux moments de gel (rouler par temps de gel permet de combiner les dégâts mécaniques et dégâts de gel sur les plantes)
Points de vigilance
- Efficace sur couverts suffisamment développés, particulièrement sur les plantes hautes et à tige creuse (féverole, moutarde…) et les céréales stade fin montaison, mais non adapté aux couverts à tige souple (vesce…)
- Risque que le couvert reparte si le roulage n’est pas suffisamment agressif
« Rolo Faca » : à la différence du rouleau classique, il permet de pincer les tiges du couvert, et conduit à dessécher les plantes. Adapté sur plantes hautes et céréales stade fin montaison.
Rouleau hacheur :
Avantage
- Pas de dégradation de la structure du sol si passage sur sol portant et ressuyé
- Impact plus important sur le couvert que le rouleau classique (stoppe momentanément le développement du couvert et le prélèvement de ressources)
Inconvénients
- Action incomplète voire nulle dans certaines situations (graminées non à floraison, crucifères) et sur les adventices (graminées en particulier)
Broyage :
Avantages
- Recommandé pour les couverts fortement développés, en particulier espèces à tige dure (ex. crucifères)
- Pas d’impact sur la structure du sol si passage sur des sols portants et ressuyés
Inconvénients
- Peu efficace sur certaines espèces : radis fourrager, graminées, trèfles…, et sur les adventices rampantes
- Faible débit de chantier (2 ha/h pour un broyeur à axe horizontal de 4.8m)
Points de vigilance
- Risques liés au mulch issu du broyage : maintien d’une humidité qui risque de retarder le semis de la culture suivante, maintien des ravageurs, gène à la levée
Labour :
Avantages
- Enfouissement total des résidus
Inconvénients
- Difficile à mettre en place sur des sols à tendance argileuse au printemps
- Faible débit de chantier et coût élevé (0.9 ha/h pour une charrue 5 corps)
Points de vigilances
- Réalisable sur des couverts à faible biomasse.
- Si une destruction par labour est envisagée, l'opération doit être réalisée dans des conditions climatiques adaptées (donc positionnée à la même période que le serait un labour "classique", non destiné à la destruction des couverts, par exemple avant l'hiver pour les sols argileux).
Herse rotative (sans rouleau) :
Avantages
- Efficace sur couverts moyennement développés
- Permet de combiner destruction du couvert et création d’un lit de semence favorable à la culture suivante
Inconvénient
- Faible débit de chantier (1.7ha/h pour une herse rotative 4 m)
- Peu efficace pour les cultures à pivot et graminées à fort enracinement
Points de vigilance
- Ne pas travailler profond (5cm maximum si possible) pour éviter de provoquer des lissages. L'objectif consiste à dévitaliser le couvert à l'aide d'un travail très superficiel et à vitesse soutenue (7-10km/h).
- Pour un couvert trop développé (>80-90cm de hauteur), un broyage préalable est nécessaire
- Risque de forte dégradation de la structure du sol en cas d’intervention en conditions de sol plastique
Déchaumeur à disques :
Avantages
- Efficace sur couverts moyennement développés
- Débit de chantier élevé (3.5 ha/h pour un déchaumeur à disques de 4m)
Inconvénients
- Efficacité très variable, et dépendante du type d’espèce présente
- Un seul passage n’est généralement pas suffisant
Points de vigilances
- Risque de forte dégradation de la structure du sol en cas d’intervention en conditions de sol plastique
- Viser une intervention la plus superficielle possible
- Les déchaumeurs à disques indépendants, ou à disques verticaux ondulés semblent avoir une meilleure efficacité
Destruction chimique
La destruction chimique permet une plus grande plage d’intervention pour assurer la destruction du couvert. En effet, il est possible d’intervenir même en conditions d’humidité « limites », la destruction chimique peut ainsi servir de recourt lorsqu’il n’est pas possible d’intervenir mécaniquement (sol argileux ou humide). Ce mode de destruction est très réglementé aujourd’hui, et reste possible uniquement dans les trois situations suivantes (dans le cas d’un usage en grandes cultures) :
- Dans les situations en non-labour (limité à 1080 g/ha/an)
- Dans les sols hydromorphes labourés en été ou début d’automne avant une culture de printemps (limité à 1080 g/ha/an)
- Dans le cadre de la “lutte réglementée” (ambroisie par exemple) (limité à 2880 g/ha/an)
Le glyphosate se montre particulièrement efficace contre les graminées, et celui-ci peut être associé à du 2-4 D, un antidicotylédone, permettant ainsi de réduire la dose de glyphosate. Le Dicamba est un autre antidicotylédone homologué en interculture, efficace contre les vivaces. Les différentes espèces (implantées en couverts, repousses ou adventices) présentent des sensibilités différentes à la destruction chimique. Dans les situations où la destruction chimique est possible, les doses indicatives recommandées par espèce sont données dans le tableau 2.
Tableau 2. Sensibilité des différentes espèces (couvert, repousses, adventices) à la destruction chimique et doses indicatives recommandées. Source : GIEE Magellan
3. Implications pour l’implantation de la culture suivante
La mise en place d’un couvert ne doit pas pénaliser l’implantation de la culture suivante, notamment concernant l’alimentation hydrique et minérale de la culture, et la qualité du lit de semence.
Alimentation hydrique
La destruction tardive d’un couvert hivernal à forte biomasse peut participer à l’assèchement du sol dans des situations à faible réserve utile ou dans le cas d’une séquence sèche en fin d’hiver – début de printemps. L’alimentation hydrique de la culture suivante risque alors d’être pénalisée, en particulier pour les cultures d’été en conduite pluviale. Il faut alors être vigilant à la date de destruction du couvert en fonction de son développement et de la situation.
Alimentation minérale
Le rapport C/N1 du couvert est un élément important à prendre en considération pour raisonner la période de destruction, pour optimiser la fourniture d’azote pour la culture suivante. L’objectif est de faire coïncider la période de minéralisation de l’azote du couvert avec les besoins de la culture, tout en évitant le risque de faim d’azote au début du cycle (lié à la mobilisation de l’azote pour la dégradation des résidus de couvert par les microorganismes du sol). Cet optimum varie avec la composition du mélange (cf. article services rendus par les couverts).
Pour les couverts avec un rapport C/N élevé, il est donc préférable d’anticiper la destruction pour éviter que la mobilisation d’azote pour la dégradation du couvert arrive quand la culture est en place et à des besoins, alors que les couverts à faible C/N peuvent être détruits plus tardivement.
1 La rapport C/N correspond à la teneur en carbone organique divisé par la teneur en azote total. Le C/N du couvert au moment de sa destruction impacte la dynamique de minéralisation de l’azote dans le sol suite à son incorporation dans le sol.
Gestion des résidus
Une gestion rigoureuse des résidus du couvert est également indispensable pour réussir l’implantation de la culture. En effet, un mulch trop important ou des résidus trop grossiers risquent de perturber le passage de l’élément semeur et ainsi entrainer un mauvais contact entre le sol et la graine. Certaines espèces ont une vitesse de dégradation rapide et ne risquent pas de perturber le semis le mois suivant. En revanche, quand ce n’est pas le cas, il est recommandé d’effectuer une intervention supplémentaire pour enfouir ou fractionner les résidus, ou d’être équipé d’un semoir avec chasse débris ou disques inclinés qui écarteront les résidus du rang.
Par ailleurs, la présence de résidus peut aussi engendrer une activité plus importante des mollusques au printemps. Une surveillance particulière doit être mise en place pour éviter des potentiels dégâts sur la culture suivante.
Semis direct sous couvert vivantL’implantation de la culture suivante en semis direct dans le couvert vivant peut présenter de nombreux avantages agronomiques (fertilité des sols etc.). Cependant, il faut être vigilants sur certains points pour ne pas pénaliser le peuplement de la culture ni favoriser l’installation de bioagresseurs : semer sur un sol propre et nivelé avec un matériel adapté, soigner le semis (vitesse, densité, profondeur, fertilisation, roulage), gérer les pailles etc. Pour avoir toutes les informations sur la conception et la gestion de système en semis direct sous couvert, se reporter au guide Magellan. Ou au webinaire disponible ici : https://www.terresinovia.fr/-/replay-webinaire-couverts-d-interculture |
4. Exemple : règles de décision pour la destruction d’un couvert avant tournesol, dans un contexte de système pluvial du Sud-Ouest
Figure 2. Schéma visant à aider au choix de la date de destruction du couvert. Source : Terres Inovia, Réseau d’agriculteurs Lauragais
Les règles de décision présentées dans les parties précédentes, notamment sur le choix de la période de destruction, fournissent des orientations générales, mais celle-ci sont évidemment à adapter au contexte local. Ainsi, le schéma de décision (Figure 2) a été construit à partir du suivi réalisé sur les parcelles des agriculteurs du réseau Syppre Lauragais. Il permet aux agriculteurs d’être aiguillés pour choisir une date optimale pour la destruction d’un couvert hivernal avant l’implantation d’un tournesol non irrigué. L’objectif est de trouver le meilleur compromis entre la présence de la couverture hivernale et la réussite de la culture de printemps.
Les règles de décision présentées sont à replacer dans le contexte local :
- la règle de décision imposant la destruction du couvert en cas de réserve utile trop faible s’explique par le risque de concurrence pour l’eau particulièrement préjudiciable pour le tournesol en contexte non irrigué
- l’objectif de production de biomasse est quant à lui lié au risque important d’érosion dans la région ; risque atténué par la présence de couverts bien développés durant l’hiver.
Sources
Guide Magellan Semis Direct (2019)
Cultures intermédiaires, Impacts et conduite, Arvalis Institut du végétal (2011)
Les coûts 2022 des matériels agricole, Chambres d’Agriculture France (barème d’entraide)
Optimiser l’implantation des couverts d'interculture
La réussite de l’implantation est un facteur clé pour assurer le succès du couvert par la suite, mais celle-ci peut être délicate, en particulier dans les contextes d’étés chauds et secs des dernières années. Pour maximiser les chances de réussite de l’implantation, il convient donc d’identifier les facteurs de réussite et d’échec, et de choisir la période et le mode de semis adaptés à la situation.
1. Période d’implantation
1.1. Positionnement de l’implantation
On distingue trois grandes périodes pour l’implantation des couverts végétaux d’interculture : semis précoce (en juillet), semis intermédiaire (en août) et semis tardif (en septembre/octobre). Pour définir la période optimale d’implantation, plusieurs éléments sont à prendre en compte, en particulier la culture suivante (et donc la durée de l’interculture), l’état de la parcelle et les services attendus du couvert.
Durée de l’interculture
- En interculture courte, avant une culture d’hiver, il est recommandé de semer un couvert estival, rapidement après la moisson.
- En interculture longue avant une culture de printemps implantée précocement (pois de printemps ou lentille par exemple), il est possible de réaliser soit un couvert estival soit un couvert automnal, qui doivent l’un comme l’autre être semés dans un sol frais ou avant une pluie significative annoncée. L’objectif est d’assurer une levée homogène pour sécuriser la réussite du couvert. En effet, sur cette période, le principal levier d’action réside dans la réussite de l’implantation ; le développement du couvert dépendra ensuite principalement des précipitations durant son cycle de croissance. Pour un couvert estival, implanté à la suite de la moisson en juillet, il est recommandé de limiter les interventions de travail du sol pour maintenir l’humidité résiduelle du précédent. Pour un couvert automnal, implanté sur le mois d’août, il est possible d’être plus opportuniste pour le moment du semis vis-à-vis des précipitations annoncées, tout en semant assez tôt pour que le couvert puisse se développer et produire de la biomasse avant l’hiver.
- En interculture longue avant une culture de printemps implantée plus tardivement (tournesol, maïs ou soja par exemple), il est possible de mettre en place un couvert estival, automnal ou hivernal. Concernant le couvert hivernal, il est recommandé de l’implanter assez tôt, en septembre – début octobre, pour garantir un développement suffisant du couvert avant l’hiver.
Etat de la parcelle
La période d’implantation peut également être impactée par l’état de la parcelle. En effet, l’interculture est la période durant laquelle il est possible de travailler le sol pour reprendre une structure problématique, ou encore de réaliser des faux-semis pour lutter contre certaines adventices. Ces interventions peuvent conduire à retarder l’implantation du couvert. Il s’agit ainsi de trouver le meilleur compromis entre les bénéfices apportés par un couvert développé et réussi, et la sécurisation de la culture suivante.
Services attendus du couvert
Par exemple, dans les contextes à fort risque de lixiviation, il est recommandé d’implanter précocement le couvert pour qu’il puisse jouer son rôle de piège à nitrate avant la période de drainage.
Figure 1. Périodes d'implantation des couverts végétaux selon le type d'interculture. Source : Terres Inovia, GIEE Magellan
1.2. Les stratégies de gestion en interculture longue
Pour maintenir un couvert durant toute l’interculture longue (notamment avant une culture de printemps tardive), et ainsi maximiser les bénéfices apportés par les couverts végétaux, différentes stratégies sont possibles :
- Double couvert : Implantation d’un couvert estival avant ou après la récolte du précédent. Un couvert hivernal est ensuite implanté directement dans le couvert estival ou après destruction de celui-ci à l’automne (Figure 2.a).
- Couvert relais : Implantation du couvert en été. Le couvert se compose à la fois d’espèces qui se développent durant la période estivale, et d’espèces adaptées à la période hivernale. Ces dernières « prendront le relais » en se développant dans un second temps, permettant ainsi d’assurer une continuité dans la couverture du sol. Il est possible de réaliser un broyage ou un roulage sur gel en entrée hiver, pour détruire les espèces estivales et favoriser le développement des espèces relais. Cette technique présente l’avantage de ne faire qu’un seul passage de semis, à l’inverse de la technique du double couvert (Figure 2.b.).
Ces deux techniques permettent de couvrir le sol durant toute la durée de l’interculture, en particulier en sortie d’hiver, et ainsi de limiter le salissement des parcelles sur cette période et de maintenir un effet sur la structure du sol le plus longtemps possible.
Figure 2. a. Illustration de la technique du double couvert. Figure 2.b. Illustration de la technique du couvert relais. Source : GIEE Magellan
1.3. Adapter le choix des espèces à la période
La période conditionne le choix des espèces du couvert. En effet, les espèces ont des caractéristiques physiologiques différentes, et sont donc plus ou moins adaptées aux périodes d’implantation précédemment citées. Il faut ainsi prendre en compte :
- Les conditions de température et d’humidité qui caractérisent chaque période d’implantation. Les aptitudes germinatives de chaque espèce, en lien avec la température et l’humidité du sol, étant différentes, il faut donc choisir l’espèce adaptée à la période de semis.
- La durée et les conditions climatiques (lumière, T°) de la période d’interculture. Les espèces ont des besoins thermiques différents pour leur croissance, il faut donc choisir l’espèce au cycle de croissance adapté à la période de l’interculture, tout en prenant en compte l’objectif de production.
Tableau 1. Périodes de semis favorables pour différentes espèces de couverts végétaux. Source : Terres Inovia, Arvalis, ITB
2. Optimiser l’implantation des couverts végétaux
2.1. Adapter l’implantation des couverts végétaux aux conditions de récolte de la culture précédente et à la gestion du travail du sol
Afin de maximiser la réussite du semis des couverts végétaux, différents paramètres doivent être pris en compte avant la récolte, pour définir les priorités de gestion de l’interculture et adapter au mieux les techniques de semis :
- Salissement de la parcelle : l’objectif est de semer les couverts végétaux sur un sol propre. Il est nécessaire d’adapter le semis à la gestion des adventices la plus appropriée, qui dépend de l’état de propreté de la parcelle à la récolte et du type de flore (graminées ou dicotylédones). La réalisation ou non de faux semis par des interventions mécaniques peut influencer le choix du matériel de semis et la période d’implantation.
- État de la structure du sol et/ou tassements occasionnés à la récolte : observer son sol avant le semis reste une étape indispensable pour adapter la technique d’implantation des couverts aux travaux de sol. Le semis direct ou le semis à la volée avant la récolte du précédent ne peuvent être réalisés seulement s’il n’y a pas de zones tassées ou compactées risquant de pénaliser l’enracinement des couverts et l’infiltration de l’eau.
- Il est aussi important de définir la période de travail du sol et le type d’outil utilisé, qui dépendent du type de sol, pour adapter au mieux la technique d’implantation : travail du sol estival avant le semis du couvert ou travail du sol hivernal/printanier lors de la destruction du couvert.
- Gestion de la paille lors de la récolte du précédent : il existe des conditions optimales de gestion de la paille (en termes de hauteur de fauche, exportation ou non des pailles, répartition des pailles) pour chaque mode de semis ; celles-ci doivent être prises en compte afin de réussir au mieux l’implantation des couverts végétaux. Par exemple, le semis direct après la moisson avec un semoir à disques ou à dents nécessite d’adapter la hauteur de fauche du précédent au type de semoir. La répartition homogène des résidus de paille est importante en cas de semis à la volée et de semis sous la coupe.
Figure 3. Paramètres à prendre en compte entre la récolte du précédent et l’implantation des couverts, pour maximiser les chances de réussite du couvert. Source : Terres Inovia
Attention aux résidus d’herbicideLe manque d’eau est souvent mis en avant pour expliquer un échec d’implantation de couvert. Si ce facteur est effectivement limitant, d’autres critères sont également à prendre en compte, notamment les résidus d’herbicides appliqués en sortie hiver ou au printemps. L’impact sur la levée sera dépendant de l’espèce du couvert, de la matière active herbicide, de la date d’application de l’herbicide (plus l’application sera tardive, plus l’impact pourra être important) et des conditions climatiques. L’impact des résidus d’herbicides est illustré figure 6.
Figure 4. Risques de phyto-rémanence pour la levée des couverts. Source : Terres Inovia, GIEE Magellan |
2.2. Modes d’implantation des couverts végétaux : avantages, inconvénients et points de vigilance
Figure 5. Illustration des modes d’implantation des couverts végétaux. Source : GIEE Magellan
Le semis à la volée avant la moisson
Avantages :
- Semis précoce
- Profite de l’humidité résiduelle
- Coût modéré (10 – 12€/ha)
- Débit de chantier : 10 ha/h
Inconvénients :
- Risque de prédation des graines (limaces)
- Nécessité de pluie après épandage
- Importance du choix des espèces majoritairement de petite taille
- Délicat sur les sols limoneux et/ou battus en surface
Points de vigilance :
- Semer uniquement si prévision de 20 à 25mm après le semis
- Prendre en compte la rémanence des herbicides utilisés dans la culture
- Adapter la hauteur de coupe et la répartition des pailles
- Choisir des espèces avec un PMG faible à moyen (<35g), attention à la largeur d’épandage pour les espèces à PMG très faible (<6g)
- Délai avant moisson : privilégier semis environ 10 jours avant moisson (limiter la concurrence en lumière et eau avec la culture en place)
Le semis sous la coupe de la moissonneuse
Avantages :
- Semis précoce
- Profite de l’humidité résiduelle
- Coût modéré (7 – 8€/ha)
- Pas de passage supplémentaire
Inconvénients :
- Débit de chantier faible : 2 ha/h
- Risque de prédation des graines (limaces)
- Importance du choix des espèces majoritairement de petite taille
Points de vigilance :
- Hauteur de coupe basse et homogénéité de la répartition des pailles
- Ne pas récolter dans des conditions humides pour avoir un terrain nivelé sans tassement
Le semis direct à dents et à disques
Avantages :
- Facilite le semis précoce et profite de l’humidité résiduelle
- Risque plus faible d’assèchement du sol
- Faible perturbation du sol : limite les levées d’adventices
- Coût modéré (30 à 50€/ha)
- Débit de chantier : 3 ha/h
Inconvénients :
- Problèmes de bourrage avec les résidus du précédent selon les types de semoirs (dents, disques, disques ouvreurs...)
- Risque de prédation des graines (limaces)
- Semoir à disques assez coûteux
- Importance du choix des espèces majoritairement de petite taille
Points de vigilance :
- Adaptation de la hauteur de fauche de la culture précédente
- Roulage obligatoire après le semis
Le semis à la volée puis déchaumage
Avantages :
- Bonne gestion des pailles et ravageurs
- Adaptation possible en un seul passage sur un déchaumeur
- Débit de chantier important : 5 ha/h
- Coût modéré (35€/ha)
Inconvénients :
- Favorise les levées d’adventices
- Adaptation délicate de la profondeur à la taille des graines
- Positionnement de la graine aléatoire et risques d’irrégularité de levée
- Asséchement du sol
Points de vigilance :
- Roulage obligatoire après le semis
Le déchaumage puis semis en ligne
Avantages :
- Bonne gestion des pailles et ravageurs
- Un seul passage possible selon les types de semoirs
- Bon contact sol-graine et profondeur de semis régulière
- Adapté à beaucoup de graines
Inconvénients :
- Favorise les levées d’adventices
- Asséchement du sol
- Débit de chantier (1,5 ha/h) et vitesse d’avancement faible pour les semis au combiné herse rotative - semoir
- Risque de « bourrage » avec les résidus du précédent avec le combiné HR
Points de vigilance :
- Roulage obligatoire après le semis
2.3. Choisir les espèces adaptées à la technique d’implantation
Afin de maximiser la réussite de l’implantation des couverts, il est nécessaire d’adapter le type de graine à la technique de semis (cf. article choix des couverts).
- Concernant les semis à la volée, il faut être attentif à la largeur d’épandage, en fonction de la taille des graines. Les mélanges de graines de tailles différentes risquent de rendre la répartition de semis très hétérogène et inégale sur la largeur d’épandage.
- Concernant les semis sous la coupe, il faut être attentif à la qualité de répartition du broyage de paille, pour recouvrir les graines par le mulch de paille : les graines de petites tailles sont plus adaptées à ce mode de semis que les grosses graines.
- L’utilisation d’un semoir à semis direct ou d’un semoir classique sont les modes de semis adaptés à la plus grande diversité de graines (espèces, tailles…) et permettent d’obtenir les meilleures conditions possibles de levée et de réussite des couverts végétaux.
Tableau 2. Adaptation des espèces aux différents modes de semis. Source : GIEE Magellan
Principales sources
Guide Magellan Semis Direct (2019)
Cultures intermédiaires, Impact et conduite, Arvalis (2011)
Couverts d’interculture : Comment choisir des espèces adaptées, Perspectives Agricoles (2020)
Couverts semés à la volée, une corde de plus à son arc, Perspectives Agricoles (06/2021)