Le non labour en agriculture biologique

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Conférence tenue lors du Rendez-vous Tech & Bio Grand Ouest organisé par les Chambres d'agriculture de Bretagne, des Pays de la Loire et de Normandie les 1 & 2 juin 2016 à Bignan (56), présentée par D. HEDDADJ (Chambre d’agriculture de Bretagne), J. PEIGNÉ (ISARA Lyon)
Le labour est une méthode de désherbage mécanique efficace. Mais il peut, dans certaines situations, réduire l’activité biologique et affecter la structure du sol. Fertilité biologique et physique étant indispensables au recyclage de la matière organique, il convient de les conforter en agriculture biologique. Comment concilier travail du sol, gestion des adventices et fertilité sur le long terme ? Une synthèse des travaux, menés à l’échelle mondiale, nationale et locale, apportera un éclairage sur les derniers résultats d’essais menés sur le sujet.

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Le non labour en agriculture biologique

  1. 1. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Le non labour en agriculture biologique Joséphine Peigné - ISARA Lyon Djilali Heddadj - CRAB
  2. 2. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Plan 1. Présentation de l’enquête sur le non labour en Europe - Motivations et problèmes - Pratiques mises en œuvre 2. Méta-analyse à partir de résultats d’essais - Adventices - Rendements - Carbone 3. Résultats de l’essai de Kerguéhennec Conclusion
  3. 3. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Que font les agriculteurs en Europe en termes de non labour et couvert végétal ? 159 agriculteurs enquêtés pour connaître leur principales pratiques, motivations et problèmes rencontrés quand ils appliquent ces pratiques Engrais vert Travail réduit (TR) Semis direct (SD) Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015 – Porjet Européen TILMAN-Org (CORE Organic) 10 pays Questionnaire fermé avec échelle de Likert (de 1 à 5) pour homogénéisation des réponses et possibilités de traitement : - Listes de motivations et problèmes - Description des pratiques (une culture d’hiver et une culture de printemps)
  4. 4. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Zone géographique d’Europe des agriculteurs enquêtés Nord-Ouest (>45°N et <17°E) Nord-Est (>45°N et >17°E) Sud (<45°N) Nombre d’agriculteurs 80 29 50 (in. 1 Sud-Est) Pays concernés Autriche, Belgique, Irlande, France, Allemagne, Suisse, Royaume-Uni Autriche, Estonie France, Italie, Espagne Pourcentage d’agriculteurs utilisant : Le semis direct 25% 21% 34% Le travail réduit 92% 66% 98% Des engrais verts 83% 96% 48% Caractéristique des fermes Moyenne (EC) Moyenne (EC) Moyenne (EC) Taille (en ha) 112 (179) 129 (112) 137 (144) Durée de la rotation (en années) 6.4 (1.9) 6 (2.2) 5.2 (2,3) Caractéristiques environnementales Précipitations annuelles moyennes (mm) 821 (151) 693 (78) 703 (128) Température annuelle moyenne (°C) 9.5 (1.2) 7.7 (1.6) 13.2 (1.3) Altitude (m) 251 (207) 140 (132) 450 (203) Caractéristiques de l’échantillon
  5. 5. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN • Semis direct, Travail réduit et Engrais vert Socio- économiques Fertilité du sol Environnement Agronomique •Améliorer :  La structure du sol  La biodiversité du sol •Limiter l’érosion •Augmenter la matière organique du sol • Limiter le lessivage du N •Augmenter la biodiversité • Contrôler les adventices, maladies et ravageurs Socio- économiques Fertilité du sol Technique Agronomique •Augmente le temps de travail • Coût des semences • Manque d’outils • Infestation d’adventices et manque de contrôle • Destruction de la culture précédente et/ou des engrais verts MOTIVATIONSPROBLEMES Les motivations et problèmes rencontrés Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015
  6. 6. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN • 3 profils d’agriculteurs: Les ‘conservateurs’ du sol Beaucoup de motivations pour préserver la fertilité des sols et l’environnement Europe du sud, dont Espagne (TR & SD) Suisse (TR) Les agriculteurs qui veulent relever des défis techniques Beaucoup de problèmes, et plus particulièrement en SD Europe du Nord et de l’Est (RT et SD) Agriculteurs sans différenciation Peu de motivations ou problèmes importants Europe du sud et de l’ouest Faire du non labour pour protéger le sol et pour relever des défis Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015
  7. 7. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Aou Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Juin Juil Engrais vert Travail du sol Culture de vente Interculture Engrais vert Semis (54%) destruction Travail du sol dont 82% sans inversion et 18% semis direct, désherbage (57%) semis RécolteDésherbage (1,6 passages) Semé avec (14%) Semé sous(20%) Destruction ou laissé comme engrais vert Semis d’un nouvel engrais vert (26%) Interculture laissé comme engrais vert (26%) 117 agriculteurs la culture de vente la culture de vente Les céréales d’hiver Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015
  8. 8. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Les agriculteurs qui utilisent le travail mécanique, peu de couverture du sol Peu de couverture de sol Essentiellement Espagne, pays du sud de l’Europe Pas d’engrais vert avant, pendant et après la culture de vente Culture de printemps Groupe 1 (n=55) France, Autriche, autres Forte fréquence de travail du sol, techniques de type travail réduit Group 2 (n=24) Allemagne, Royaume-Uni, autres Déchaumage et travail profond Pas d’engrais vert pendant et après la culture de vente Forte fréquence de travail du sol et des désherbage avant semis Travail du sol profond Culture d’hiver (n=56) Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015 Profil 1
  9. 9. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Les agriculteurs qui jouent sur les couverts, peu de travail mécanique Forte couverture du sol France, Autriche, Suisse Engrais vert avant, pendant et après la culture de vente Nord de l’Europe Culture de printemps (n=14) Engrais vert pendant la culture de vente et/ou après Peu de travail mécanique Culture d’hiver Pas de labour Travail réduit Faible fréquence de désherbage avant et pendant la culture de vente Group 1 (n=25) Pas ou travail réduit Group 2 (n=13) Est Association avec légumineuses Group 3 (n=23) Engrais vert semé en relais dans la culture de vente Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015 Profil 2
  10. 10. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Il ressort à travers cette enquête : - 2 motivations principales pour faire de l’agriculture de conservation : la préservation du sol et l’innovation - En termes d’itinéraires techniques, 2 profils apparaissent : (1) Agriculteurs substituant au labour des travaux mécaniques sans retournement du sol mais assez fréquents (2) Agriculteurs substituant au labour « du travail biologique » à travers les couverts végétaux et peu de travail mécanique Synthèse enquête
  11. 11. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN 1. Quel est l’impact sur les adventices ? Sont-elles le facteur limitant en non labour ? 2. Quel est l’impact de l’intensité de travail du sol sur les rendements ? 3. Cet effet est-il le même suivant les conditions de climat et de sols ? 4. Quel est l’impact sur le stockage du carbone ? Que dit la recherche ? Projet Européen TILMAN-Org
  12. 12. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Tillageintensity Labour profond > 25 cm Travail sur deux couches Labour < 25 cm Travail sans inversion (10-25 cm) Travail sans inversion (< 10 cm) Semis direct Une méta-analyse de 26 essais et publications Julia Cooper et al., 2016
  13. 13. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Quel effet du non labour sur les adventices ? Julia Cooper et al., 2016 Tous systèmes Double couche Labour < 25 cm Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct En comparaison du labour profond: + 54 % d’adventices en non labour (sauf SD) En comparaison de labour < 25 cm : + 56 % d’adventices en non labour (sauf SD)
  14. 14. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN En comparaison du labour profond: perte de - 7% en moyenne Les systèmes avec inversion du sol mais peu profond ne montrent pas de différences de rendements En comparaison de labour < 25 cm : le semis direct présente une augmentation de rendement ! Tous systèmes Double couche Labour < 25 cm Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct Impact sur les rendements ? Julia Cooper et al., 2016
  15. 15. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Le travail du sol réduit est particulièrement intéressant dans les climats secs, moins dans les climats plus humides! Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Semis direct Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Quel effet du climat sur le rendement en non labour comparé au labour < 25cm?Julia Cooper et al., 2016 Tous systèmes Pas d’inversion < 10 cm
  16. 16. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Problèmes avec les sols légers de type sableux pour le travail très superficiel Julia Cooper et al., 2014 Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct Quel effet du sol sur le rendement en non labour comparé au labour > 25 cm ?Julia Cooper et al., 2016 Tous systèmes Double couche Labour < 25 cm Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct Tous systèmes Double couche Labour < 25 cm Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Sol limoneux Sol sableux Une étude en sol argileux : plus de rendement sans inversion du sol comparé au labour
  17. 17. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Est-ce qu’il y a une corrélation entre la pression adventices et la baisse de rendement en non labour ?Julia Cooper et al., 2016 Effet non labour en comparaison : du labour profond du labour < 25 cm Effet de l’augmentation de la pression adventices sur la baisse du rendement pour travail double couche (p=0,049) et labour < 25 cm (p=0,023) Effet de l’augmentation de la pression adventices sur la baisse du rendement pour non inversion 10- 25 cm (p=0,030)
  18. 18. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Combien de C est stocké en non labour ? (sur 30 cm de sol)Julia Cooper et al., 2016 Tous systèmes Double couche Labour < 25 cm Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Tous systèmes Pas d’inversion 10-25 cm Pas d’inversion < 10 cm Semis direct En comparaison du labour profond: + 143 g de C par m-2 en non labour En comparaison de labour < 25 cm : pas d’augmentation de C stocké !
  19. 19. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Essai travail du sol en agriculture Biologique à Kerguéhennec 4 traitements (12 m X 25 m) X 3 blocs  12 plots Successions culturales : Maïs grain – triticale – blé – pois – triticale -luzerne2 ans – triticale – maïs – blé – triticale – maïs grain. Fertilisation organique Compost de fumier ou Lisier de porc 4 modalités de travail du sol Une enquête en 2002 auprès de 25 agriculteurs Motivations (par ordre décroissant) : - Agronomie - Charges caillouteuses - Economie - Temps de travail Attentes techniques - Destruction couverts - Outils adaptés au non labour Attentes expérimentales - Adventices - Rendements - Biologie du sol
  20. 20. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Gestion des adventices en Agriculture Biologique 0 500 1000 1500 2000 2004 2007 2010 Adventices/m² Labour 25 cm Labour 15 cm T. superficiel 15 cm T. superficiel 10 cm Semis-direct 0 300 600 900 1200 Labour 25 labour 15 T.Superficiel 15T.Superficiel 10Adventices/m² Véronique de P. Matricaire cam. Montie m. Céraiste Vesce h. Pâturin Avoine à ch. Rumex Adventices sortie hiver sur triticale Meilleur contrôle des adventices avec le labour Triticale 2010 Totalité de la flore est présente dans les différentes modalités Essai Kerguéhennec Dupont, 2011
  21. 21. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Rendements en Agriculture Biologique • Rendements liés à la pression adventices particulièrement pour cultures d’hiver • Impact de la profondeur du labour 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 T.superficiel(qx/ha) Labour (qx / ha) 1:1 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120Labour15cm(qx/ha) Labour 25 cm (qx / ha) 1:1 2004 à 2012 MaïsCéréalesSarrasinPois hiver Essai Kerguéhennec Cotinet, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)
  22. 22. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Essai en agriculture biologique Résultats après 10 années d’expérimentation • Effet positif du travail très superficiel • Pas d’effet retournement/non retournement a ab ab b 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 Biomassemicrobienne(mgC/g) Travail très superficie C8 Travail superficiel C15 Labour Agronomique LA Labour Conventionnel LC  La biomasse microbienne suit profondeur d’incorporation de la MO Travail du sol et microorganismes (0-15 cm) Essai Kerguéhennec Pérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)
  23. 23. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Résultats après 10 années d’expérimentation Abondance • Abondance site > abondance système cultivé breton (Cluzeau et al, 2012)  une teneur en Corg élevée intrinsèque à l’essai (Peigné et al, 2009) Tendances : • Labour Agronomique augmente les abondances • Travail réduit (C8, C15) sont moins favorables  Abondance lombricienne semble tirer profit du retournement Biomasse •Effet très positif du travail très superficiel (Metzke et al, 2007) • Effet préjudiciable du labour conventionnel (Chan, 2001)  La biomasse lombricienne sensible à la profondeur du travail du sol et peu au retournement Essai en agriculture biologique Travail superficiel (8 cm) Travail superficiel (15 cm) Labour agronomique Labour conventionnel P value Abondance (nb/m²) 218,2 223,1 304,4 266,1 0,09 Biomasse (g/m²) 76,3 a 64,8 ab 67,6 ab 46,4 b 0,024 Travail du sol et communautés lombriciennes Essai Kerguéhennec Résultats après 10 années d’expérimentation (2003-2013) Pérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)
  24. 24. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Résultats après 10 années d’expérimentation (2003-2013) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Travail très superficiel Travail superficiel Labour agronomique Labour conventionnel Epigés Endogés Anéciques • Epigés = quasi inexistant (Cluzeau et al, 2009)  les plus exposés aux contraintes agricoles (Chan, 2001) • Endogés = dominent communautés lombriciennes (Cluzeau et al, 2009)  supportent mieux contraintes des techniques culturales (Chan, 2001) • Anéciques = favorisés en TCSL (p=0,012)  labour détruit galeries et entraîne blessures (Chan, 2001) Travail du sol et communautés lombriciennes Essai en agriculture biologique Essai Kerguéhennec Pérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)
  25. 25. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Stockage de carbone Soilorganicmatter content(%) Essai travail du sol (agrobio) Essai travail du sol (conventionnel) 0 20 40 60 80 100 120 140 L TS SD M FV Stockdecarbone(tC.ha-1) Labour Travail superficiel Semis direct 0 20 40 60 80 100 120 140 L TS SD M FV Stockdecarbone(tC.ha-1) Labour Travail superficiel Semis direct - Effet significatif du non labour sur la couche 0-5cm en agrobio et en conventionnel. - Le travail du sol n’a pas d’impact significatif sur le stock total de carbone du profil. - La fertilisation organique conduit à une augmentation du stock total de carbone. Essais Kerguéhennec Viaud, 2009 –Projet PRIRPérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)
  26. 26. 1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Conclusion • De plus en plus de références disponibles • La question des outils de travail du sol en lien avec le contexte reste à prendre en charge. • Même en dehors des techniques sans labour, le labour superficiel reste une alternative intéressante. • Des travaux encore nécessaires pour trouver le meilleur compromis entre qualité des sols et productivité des cultures. • Probablement des attentes non encore suffisamment prises en charge…

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