Présentation par C. Petitjean (idele), V. Manneville (idele), S. Piutti (UMR 1121 Université de Lorraine-INRA) et B. Amiaud (UMR 1137 Université de Lorraine-INRA)

1. Conférence Grand Angle Lait
Une production laitière française en mouvement
Mardi 4 avril 2017
L’élevage laitier,
source de fertilité des sols
C. Petitjean & V. Manneville, Institut de l’Elevage
S. Piutti, UMR 1121 Université de Lorraine-INRA
B. Amiaud, UMR 1137 Université de Lorraine-INRA
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2. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Comment évaluer/qualifier la fertilité des sols
dans les systèmes bovins lait ?
Quels sont les impacts des pratiques agricoles
sur la fertilité des sols ?
Commanditaire Maîtres d’œuvre (partenariat)

3. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
Des sols à préserver : l’élevage peut jouer un rôle
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4. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Des teneurs en carbone plutôt importantes
dans les régions d’élevage
Travail en cours sur les relations entre l’évolution des teneurs en carbone dans les sols et des
variables de l’élevage (% prairies, UGB, SFP….) GIS Elevage Demain - JB PAROISSIEN
Matières organiques = carbone organique x 1,72
Teneurs en carbone organique dans les sols (2010-2014)
Données de la BDAT (GIS Sol), traitements statistiques INRA-InfoSol 2017
Proportion de prairies dans la SAU en 2010
Données du recensement agricole (AGRESTE), traitements IDELE

5. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Les sols réalisent des fonctions essentielles…
…qui dépendent de la quantité, de la qualité, de la localisation
et de la dynamique des matières organiques.
Qualité physique des sols
(structure)
Fertilité chimique des sols
(nutrition des plantes)
Qualité de l’air
(CO2, N2O, CH4)
Fertilité biologique des sols
(ressource trophique)
D’après CHENU
Quantité, qualité de l’eau
(nitrates, phosphates,
pesticides, métaux lourds)
Matières
organiques
&
Activités
biologiques

6. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
Fertilité :
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Fertilité des sols : une définition en évolution
 Une notion qui appartient plus au langage courant que
scientifique (PATZEL et al., 2002).
 Une notion dont l’expression dépend des conditions de
l’environnement (IGRAM, 1990) et des pratiques agricoles (FARDEAU, 2006).
« capacité des sols à fournir des
éléments nutritifs essentiels pour la
croissance de plantes cultivées, à
soutenir une activité biologique et
assurer une structure favorable »
(MAEDER et al., 2002)
« capacité du sol à produire
les récoltes désirées »
(COOKE, 1967)
= notion de rendement

7. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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D’après VAN EEKEREN et al., 2008
Expérimentation longue durée (36 ans), Belgique.
D’après LOVELAND & WEBB, 2003
Données de l‘inventaire national des sols, Angleterre et Pays de Galles.
Atouts de l’élevage bovin lait
pour le maintien de la fertilité des sols :
présence de prairies dans les systèmes
Cultures Prairies temporaires
+ cultures
Prairies
permanentes
Abondance
de vers de terre
- + ++
Abondance de bactéries
et champignons
- + ++
C organique du sol (%)
[texture: argileux]
3,4 4,3 5,5
C organique du sol (%)
[texture: limons grossiers]
2,0 3,1 4,1

8. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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N minéral fumier bovin
fumier bovin
composté
C organique du sol
(g.kg-1 terre fine)
1,04 1,16 1,29
D’après BOUTHIER et al., 2014
Site expérimental Arvalis - Institut du végétal, Le Rheu.
Atouts de l’élevage bovin lait
pour le maintien de la fertilité des sols :
valorisation des effluents d’élevage
D’après Addiscott, 1991
Site expérimental de Rothamsted.

9. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Activités enzymatiques
microbiennes
Enz.
La biomasse microbienne du sol : acteur de la fertilité
Matières organiques (MO)
apportées au sol
sous-produits industries AA,
boues STEP, résidus de cultures,
lisier, fumier…
polymères monomères minéraux
biomasse microbienne =
bactéries et
champignons microscopiques
Enz. Enz. NO3
-
SO4
2-
PO4
3-
K+
biomasse microbienne :
responsable >90% de la dégradation des MO
Variables microbiologiques retenues pour évaluer
l’impact des pratiques agricoles sur la fertilité :
• biomasse microbienne
• 6 activités enzymatiques microbiennes

10. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Une étude menée dans des situations contrastées
Focus sur 3 grands types de pratiques agricoles :
• apports de matières organiques (MO)
• diversification des rotations ou intégration de prairies temporaires (PT)
• réduction du travail du sol
Divers contextes pédoclimatiques
Différents systèmes d'exploitation
Pratiques agricoles contrastées

11. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Biomasse microbienne
(µg C.g-1 sol sec)
 Influence des paramètres physico-chimiques des sols, par exemple la texture, sur
les variables microbiologiques mesurées.
 Nécessité de disposer d’un référentiel pour chaque contexte pédoclimatique.
Effet des caractéristiques physico-chimiques des sols
sur les variables microbiologiques étudiées

12. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Effet de l’intégration de prairies temporaires
sur la microbiologie du sol
Dispositif expérimental de Lusignan
• Sols : limon-sableux
• 4 parcelles par modalité
 Fonctionnement biologique du sol de la prairie permanente = ‘point de repère’
en terme de fertilité des sols.
 Les prairies temporaires favorisent le fonctionnement biologique du sol.
Protéases
(µmol.h-1.g-1 sol sec)
Biomasse microbienne
(µg C.g-1 sol sec)
N organique N minéral

13. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Dispositif expérimental de Colmar (Site PRO'spective)
• Sols : limon-sablo-argileux
• 4 parcelles par modalité
 Les apports de fumier bovin augmentent l’abondance
des bactéries et des champignons microscopiques du sol.
Effet des apports d’effluents d’élevage
sur la microbiologie du sol
Biomasse microbienne
(µg C.g-1 sol sec)

14. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
• Les recherches bibliographiques et les expérimentations
réalisées montrent que l’intégration de prairies temporaires
et les apports d’effluents d’élevage ont un effet favorable sur
le fonctionnement microbiologique des sols : abondance et
activités enzymatiques.
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Pour conclure
• Ces deux types de pratiques agricoles constituent, pour
l’élevage bovin lait, des leviers majeurs pour le maintien des
teneurs en carbone organique et de la fertilité des sols.

15. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Merci de votre attention
Créditphoto.:MarieLeclerc–IDELE
Créditphoto.:LaurentMichel–FlickR

16. Conférence Grand Angle Lait - Mardi 4 avril 2017
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Dispositif expérimental de Colmar (Site PRO'spective)
• Sols : limon-sablo-argileux
• 4 parcelles par modalité
 Les apports de fumier bovin stimulent les activités enzymatiques microbiennes.
Effet des apports d’effluents d’élevage
sur la microbiologie du sol