Evaluation des impacts agronomiques et environnementaux

du Semis Direct Sous Couvert Végétal en sols alluvionnaires irrigués des Alpes de Haute Provence

Avec la collaboration :

Campagne 2012

Travaux réalisés dans le cadre du Réseau DEPHY Grandes Cultures irriguées Val de Durance.

Le contexte agricole actuel est marqué par un objectif de réduction de l’emploi des produits phytosanitaires, une augmentation du prix des engrais, une volatilité importante des prix de vente et une tendance à la baisse des indemnités.

Cette situation fragilise les exploitations agricoles de grandes cultures et les conduit à faire évoluer leurs systèmes de culture pour atteindre le double objectif du maintien de leur revenu et du respect des contraintes réglementaires et environnementales. Ainsi, dans ce contexte, le Semis direct sous Couvert Végétal (SCV) apparait comme une innovation permettant de mieux concilier une production intensive et les préoccupations environnementales actuelles.

Les Techniques Culturales Simplifiées (TCS) sont des techniques de travail superficiel du sol. Les

outils utilisés ne travaillent le sol qu’à faible profondeur. Ceci permet de déchaumer, préparer le lit de semences et désherber mécaniquement tout en conservant au maximum la structure du sol. On peut cependant aller encore plus loin en supprimant totalement tout travail de sol et en gardant en permanence un couvert végétal : c’est le semis direct sous couvert (SCV). Dans ce cas là, les semis sont réalisés directement dans les résidus de la culture précédente ou ceux de l’interculture (ou couvert végétal). On utilise pour cela des semoirs adaptés qui ouvre un sillon dans la végétation pour pouvoir disposer les graines au contact direct du sol.

Cet essai a pour objectif de comprendre et d’évaluer les intérêts agronomiques et environnementaux des

TCS et du SCV en grandes cultures dans le contexte pédoclimatique local. Ceci en caractérisant l’impact à court terme sur le sol, la conservation de l’eau, la pression des adventices, les ravageurs, les auxiliaires et la productivité de la culture.

Couvert végétal de la parcelle de sorgho, le 10 novembre.

Semis du couvert végétal

Travail du sol Travail du sol

Destruction chimique

Présentation de l’expérimentation

L’expérimentation est mise en place sur deux parcelles, sur la commune d’Oraison (04). Une parcelle est implantée en maïs, l’autre en sorgho. Dans chaque parcelle, deux modalités sont définies : une modalité en semis direct sous couvert végétal (SCV) et une modalité avec travail du sol superficiel (TCS). Itinéraires techniques simplifiés des parcelles suivies :

Composition et constitution des couverts végétaux :

Matière Sèche au 15/12/11

Teneur en N

C/NApport

théorique en N

Variété t/ha % Kg/haGesse 10 N-FixPois fourrager 10 AssasFéverole d'hiver 10 DianaLentille 5 LentifixVesce commune 5 NacreFenugrec 3 FenufixGesse 28 N-FixPois fourrager 28 AssasFéverole d'hiver 28 DianaSoja 16 ProteixAvoine diploïde 14 Protec'solErs 9,5Radis fourrager 6 Rego

Densité (Kg/ha)

Parcelle Maïs

(Semis : 30/08)

Parcelle Sorgho (Semis : 25/08)

Composition du couvert végétal

115

131

2,8 4,12 10,2

3,6 3,65 11,5

Focus sur le radis fourrager constituant le couvert végétal, le 5 octobre.

Août Octobre Décembre Février Mai Août Novembre

SCV Couvert végétal Culture (maïs ou sorgho)

TCS Sol nu Culture (maïs ou sorgho)

Protocole expérimental L’essai est mené à l’identique sur les 2 parcelles : une parcelle en maïs et une en sorgho. Le sol des 2 parcelles est de type limono argilo-sableux (voir Annexe 1). Chaque parcelle est composée de 2 modalités, comportant 3 répétitions chacune. Les modalités sont les suivantes (identiques sur les 2 parcelles) : Modalité 1 : SCV : Semis direct sous Couvert Végétal, présentant un couvert végétal pendant l’interculture et une absence de travail du sol. Modalité 2 : TCS : Techniques Culturales Simplifiées, travail du sol superficiel (jusqu’à 15 cm de profondeur) et sol nu pendant interculture. Itinéraires Techniques : (les itinéraires détaillés sont présentés en annexe 2)

30-août Semis du couvert + Irrigation 2x15mmSur TCS: 27-oct Cover cropSur TCS: 28-fev Décompacteur

14-mars Destruction chimique du couvert22-mars Engrais29-mars Semis du maïs 81 000 grains/ha30-mars Herbicide11-mai Herbicide21-avr. Anti limace4-juin Engrais5-juin Début Irrigation pivot2-oct. Fin Irrigation pivot

17-oct. Récolte

ITK Parcelle en maïs (précédent blé dur)

Paramètres évalués : Les mesures présentées ci-après ont été réalisées du semis à la récolte de la culture. Les résultats ont été analysés statistiquement, les différences sont considérées significatives quand P < 0,05.

♦ Teneur en eau du sol : Mise en place de tensiomètres, permettant de mesurer la force avec laquelle le sol retient l’eau (appelée tension). Ainsi, moins il y a d’eau dans le sol, plus la tension est élevée et plus il est difficile pour la plante d’extraire cette eau. Nombre de tensiomètres/répétition : 2 (soit 6/modalité) à 10 et 30 cm de profondeur, à équidistance des asperseurs d’irrigation. 1 tensiomètre/modalité est placé à 60 cm de profondeur. Profondeurs de mesure : 10, 30 et 60 cm. Relevé hebdomadaire, en début de matinée.

♦ Teneur en azote du sol : Utilisation de NitraCheck : appareil de mesure de la teneur en azote du sol. Elaboration d’un échantillon (constitué de 10 prélèvements) par modalité. Horizon mesuré : 0-20 cm. Mesure effectuée tous les 15 jours.

♦ Pression des adventices : Utilisation d’un quadrat (0,25 m²), dans lequel sont dénombrées et identifiées les adventices présentes. 2 relevés/répétition (soit 6/modalité). Mesure effectuée toutes les semaines.

25-août Semis du couvert + Irrigation 1x25mmSur TCS: 10-nov Déchaumeur à disquesSur TCS: 27-fev Vibroculteur

28-mars Desherbage chimique du couvert11-mai Semis du sorgho 350 000 grains/ha8-juin Engrais

20-juin Début Irrigation enrouleur17-août Fin Irrigation enrouleur4-oct. Récolte

ITK Parcelle en sorgho (précédent tournesol)

♦ Macrofaune : Limaces : Les pièges à limaces sont des pièges de type INRA, de 50 cm², constitués d’une face supérieure en aluminium, limitant le dessèchement du piège, et d’une face inférieure composée d’une matière retenant l’eau de type aquanappe. Après chaque relevé, les pièges sont ré-humectés et déplacés au sein de la répétition. 1 piège/répétition (soit 3/modalité). Mesure effectuée toutes les semaines pendant la présence de stades sensibles des cultures. Arthropodes : La macrofaune du sol est évaluée grâce à des pièges de type Barber (pots enterrés dans le sol dont le col d’ouverture affleure à la surface) permettant de récupérer les arthropodes rampants, remplis à moitié d’eau savonneuse. 1 piège/répétition (soit 3/modalité). Relevé hebdomadaire des pièges. L’identification des individus piégés est réalisée jusqu’à l’espèce dans la mesure du possible. Il est utilisé une loupe binoculaire et un ensemble de clés de détermination, pour les carabes (Jeannel) et pour les araignées (Oger ; Nentwig et al). L’identification des arthropodes est réalisée en collaboration avec Pierre Frapa, entomologiste, et l’équipe de l’UR PSH (Plantes et Système de cultures Horticoles) de l’INRA d’Avignon, spécialistes en arachnides. Les individus piégés sont identifiés, classés selon leur régime alimentaire et conservés dans de l’éthanol.

♦ Rendement : Maïs : Prélèvement de 3 échantillons/répétition (soit 9/modalité) des plants de 1 rang sur 2 m linéaire. Sorgho : Prélèvement de 3 échantillons/répétition (soit 9/modalité) des plants de 2 rangs consécutifs sur 1 mètre linéaire. Détermination de la biomasse, du nombre d’épis ou des panicules/plant, du poids des épis ou des panicules, du PMG (poids de milles grains) et de l’humidité.

Matériel de suivi des différents paramètres.

Résultats et analyses

♦ Teneur en eau du sol : Les tensions à 10, 30 et 60 cm de profondeur augmentent tout au long de la période de mesure en

accord avec l’augmentation des températures et des besoins en eau de la culture (maïs et sorgho) (plus les tensions sont élevées, plus l’eau est difficilement disponible pour la culture). Parcelle en maïs :

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TCS SCV

Maïs : Evolution des tensions à 10 cm de profondeur (± erreur standard).

A 10 cm de profondeur, les tensions de la modalité SCV sont plus faibles (P = 0.032). Elles sont comprises entre 0 et 50 cb pendant le développement de la culture, alors qu’en TCS elles s’étendent de 30 à 90 cb. En septembre, suite à l’arrêt des irrigations et une période de sécheresse, les tensions des modalités augmentent fortement (jusqu’à 150 cb).

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TCS SCV

Maïs : Evolution des tensions à 30 cm de profondeur (± erreur standard).

Les tensions à 30 cm de profondeur montrent une variabilité importante. En SCV, elles ont tendance à

être plus faibles (P = 0.561), notamment pendant la première moitié de la période de développement de la culture. Elles n’ont dépassé le seuil des 50 cb qu’en août alors qu’en TCS ce seuil est dépassé depuis mi-juin.

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TCS SCV

Maïs : Evolution des tensions à 60 cm de profondeur.

A 60 cm de profondeur, les tensions semblent indiquer une certaine stabilité autour de 50 cb en SCV

jusqu’en août, alors qu’en TCS elles affichent une augmentation constante à partir de mi juin, présentant un desséchement de l’horizon (considéré comme atteint lorsque les tensions atteignent 200 cb, limite de mesure des tensiomètres) au 26 juillet. Ce desséchement est retardé d’environ 1 mois en SCV (23 août). Parcelle en sorgho :

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions à 10 cm de profondeur (± erreur standard).

Les tensions à 10 cm de profondeur sont marginalement plus faibles en SCV (P = 0.075). Elles

semblent toujours légèrement plus faibles en SCV qu’en TCS, suivant toutes deux les mêmes tendances dans les deux modalités.

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TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions à 30 cm de profondeur (± erreur standard).

Le SCV induit, à 30 cm de profondeur, des tensions inférieures (P = 0.023). L’écart entre les deux

modalités augmente continuellement, jusqu’à l’arrêt de l’irrigation, après lequel l’horizon se dessèche quelque soit la modalité.

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TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions à 60 cm de profondeur.

A 60 cm de profondeur, les tensions semblent évoluer de manière identique en début de développement

de la culture, jusqu’à mi-juillet où elles augmentent beaucoup plus rapidement sur la modalité TCS. Le desséchement de l’horizon est atteint au 7 août pour la modalité TCS, alors que celui-ci est retardé d’environ 20 jours en SCV (28 août). ⇒ Les résultats obtenus mettent en évidence une disponibilité en eau plus importante en SCV par

rapport au TCS à 10, 30 et 60 cm de profondeur. Ceci peut s’expliquer par l’absence de travail du sol et la présence du couvert végétal.

La présence d’un couvert végétal en interculture a permis, d’une part, de former une protection physique du sol et ainsi limiter les risques de battance et de ruissellement. Il a pu stimuler une importante activité biologique (Pelosi, 2008), engendrant une augmentation de la porosité du sol (macro et micro) (Scopel et al., 2005) et la création de chemins préférentiels par les racines du couvert végétal (Carof, 2006).

D’autre part, l’absence de travail du sol en SCV, a pu garder intacte la structure et la microporosité (responsable de la rétention en eau du sol) de l’interculture, bénéficiant alors à la culture de vente. De plus, les résidus du couvert végétal, formant un mulch (ou paillis) en surface pendant le développement de la culture, permettent de diminuer l’évaporation de l’eau du sol et de continuer à protéger le sol pendant la culture (Seguy et al., 2009).

Ceci amenant donc à une meilleure et plus rapide infiltration de l’eau sur l’ensemble du profil d’enracinement, associée à une meilleure rétention. Levée du maïs dans la modalité TCS, le 19 avril. Levée du maïs dans la modalité SCV, le 19 avril.

♦ Teneur en azote du sol : L’augmentation des teneurs en azote du sol est due en particulier aux apports azotés sur le maïs

(phosphate d’ammoniac (18-46-0), coten 44% N) et le sorgho (ammonitrate 33,5 % N). Les diminutions quant à elles peuvent être associées aux phénomènes pluvieux, aux irrigations ainsi qu’aux prélèvements de la culture augmentant au cours de son développement.

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TCS SCV

Maïs : Evolution des reliquats azotés de l’horizon 0-20 cm.

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TCS SCV

Sorgho : Evolution des reliquats azotés de l’horizon 0-20 cm.

⇒ Les teneurs en azote de l’horizon 0-20cm semblent être inférieures en SCV. Le couvert végétal,

constitué majoritairement de légumineuses, comme c’est le cas ici, possédant des C/N proches de 10 (10.2 et 11.5), devrait se dégrader rapidement (Schaub, 2005). La quantité d’azote potentiellement restituée par le couvert végétal se situerait autour de 60 UN (Redistribution de 50% de l’apport théorique en N en 1ère année : couvert végétal avant maïs : 57 UN ; avant sorgho : 65 UN). On aurait pu s’attendre à un apport d’azote supplémentaire en SCV, de part un retour de minéralisation des résidus du couvert végétal. Le fait que l’on ne retrouve pas clairement cette restitution d’azote en SCV pourrait être du à deux facteurs principaux : premièrement, on peut supposer que l’infiltration et la rétention en eau du sol en SCV est supérieure à celle d’un sol en TCS. Ainsi, la concentration en azote serait probablement répartie de manière plus homogène sur l’ensemble du profil d’enracinement, pouvant ainsi expliquer des teneurs plus faibles sur l’horizon 0-20cm en SCV. Deuxièmement, le prélèvement de la culture, en développement, n’a pas était suivi. Enfin, en TCS, le travail du sol a pu engendrer une minéralisation rapide et importante de l’azote du sol, augmentant ainsi sa concentration dans le sol peu de temps après (Recours et Laurent, 2001), la différence engendrée semble ainsi persister pendant le développement de la culture.

130 UN

♦ Pression des adventices : Le nombre d’adventices augmente globalement au cours du développement de la culture. La protection

herbicide pour chacune des parcelles est détaillée en annexe 2. L’IFT (Indice de Fréquence de Traitement) Herbicide (IFT H) de la parcelle en maïs est de 3.5, l’IFT H de la parcelle en sorgho est de 1.3.

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TCS

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Maïs : Evolution de l’abondance des adventices (± erreur standard).

Sur maïs, le nombre d’adventices est supérieur en SCV (P = 0.026). Sur cette modalité la population

d’adventices atteint 30 adventices/m², alors que sur la modalité TCS celle-ci ne dépasse pas 15 adventices/m².

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TCS

SCV

Sorgho : Evolution de l’abondance des adventices (± erreur standard).

Il est à noter que cette parcelle (Sorgho) n’a reçu aucun traitement herbicide en culture, uniquement un

passage d’herbicide non sélectif pour la destruction du couvert végétal (avant semis du sorgho). La population d’adventices est supérieure en SCV (P = 0.005), mais le nombre d’adventices reste faible tout au long de la culture (autour de 10 adventices/m²).

⇒ Les comptages d’adventices montrent que le nombre d’adventices est supérieur en SCV. La mise en

place d’un couvert végétal devrait exercer pendant la durée de l’interculture une concurrence vis-à-vis des adventices sur les ressources nutritives, l’utilisation de la lumière et l’exploration du profil racinaire. Par la suite, le mulch, composé des résidus de ce couvert végétal, devrait limiter la germination et le

développement des adventices en particulier du à la concurrence pour la lumière (Corbier-Barthaux et al, 2006 ; Tourdonnet et al, 2008). Ce phénomène a peut être eu un effet ici, que nous ne pouvons pas évaluer car nous n’avons pas de témoin SD sans couvert. Cependant même si elle a eu lieu (parallèlement à la protection herbicide en maïs), cette compétition n’a pas été aussi efficace pour limiter les adventices que le travail superficiel du sol, notamment sur la parcelle de maïs. Il est aussi possible que les résidus du couvert végétal n’aient pas été assez persistants (du fait de leur C/N faible), pour constituer un écran suffisant à la lumière. De plus, la stratégie herbicide sur maïs est essentiellement basée sur un mode d’action racinaire. La présence d’un mulch en surface constitue une barrière physique à l’atteinte du sol par les herbicides et leur passage dans la solution du sol, nécessaire à leur action herbicide. De plus, dans un sol ayant un taux de matière organique élevée dans l’horizon superficiel (phénomène recherché et engendré par le SCV), les molécules herbicides peuvent être adsorbées par les colloïdes et dégradées par les microorganismes. Ceci pouvant nuire à l’efficacité des herbicides racinaires en SCV.

♦ Macrofaune :

Limaces : Le piégeage des limaces a permis d’identifier de 2 espèces : Deroceras reticulatum et Arion hortensis.

Cette dernière, piégée uniquement sur la parcelle de maïs, est présente en moins grand nombre, et semble apparaître, puis disparaître, plus précocement que la première. L’évolution des populations montre une forte dépendance vis-à-vis des conditions climatiques, déterminant leurs dégâts sur les stades sensibles des cultures présentes.

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TCS SCV

Maïs : Evolution de la population de limaces (± erreur standard).

S : Semis du maïs ; T : Traitement : Sluxx (phosphate ferrique (29,7 g/kg)) 6Kg/ha

Sur maïs, la population de limaces est plus importante en SCV (P < 0.001). Dès le semis, la population

est supérieure en SCV et les pics de population plus importants. Le traitement molluscicide (phosphate ferrique) du 21/04 semble avoir contrôlé le ravageur.

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TCS SCV

Sorgho : Evolution de la population de limaces (± erreur standard).

S : Semis du sorgho

La population de limaces est supérieure en SCV (P = 0.046), bien que faible du fait de la période de semis du sorgho défavorable au ravageur.

⇒⇒⇒⇒ La plus faible présence de limaces en TCS pourrait être expliquée par le travail du sol, qui impacte

soit directement, soit indirectement les limaces en perturbant leur activité ou en limitant leurs possibilités d’abris ou de nourriture. Ce travail du sol, renouvelé à chaque campagne, détruit également les auxiliaires, notamment les larves de carabes qui jouent un rôle important de prédateur.

Le couvert végétal constitue un abri et une ressource alimentaire pour les limaces, associé au maintien d’un environnement (protection, humidité) favorable à leur multiplication, pouvant expliquer les populations supérieures en SCV. Toutefois, le couvert végétal peut aussi constituer un leurre pour les limaces (Archambeaud, 2004), qui auront tendance à s’attaquer aux résidus du couvert, plus facile à consommer car partiellement dégradés, ce qui aura pour conséquence de diluer la pression de ce ravageur sur la culture. Les limaces n’ayant pas causé de dégâts majeurs sur les parcelles suivies. On peut également émettre l’hypothèse que le nombre important de carabes (voir ci-dessous) a pu jouer un rôle dans la régulation des limaces. Effectivement, l’activité des adultes et des larves de Carabidés s’exerce préférentiellement au niveau du sol, aux dépends des œufs et des jeunes limaces (Burkhalter et al, 2010). Arthropodes : Détritivores : Parcelle de maïs :

La population de détritivores est supérieure en SCV (P < 0.001). Un pic de population apparait mi juin, avec 50 individus/piège en SCV et ne dépasse pas 20 individus/piège en TCS. Parcelle de sorgho :

La population de détritivores est supérieure en SCV (P <0.001), bien que faible.

S

Prédateurs :

Les populations d’araignées et de carabes augmentent en début d’été, puis diminuent par la suite. Les pics ou chutes de populations pourraient révéler des périodes d’émergence de nouvelles espèces, suivre certains phénomènes climatiques ou réagir à une diminution de leur ressource alimentaire. Carabes : Carabe (Carabus coriaceus), prédateur potentiel de limaces.

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SCV

TCS

Maïs : Evolution de la population de carabes (± erreur standard).

Le nombre de carabes est supérieur en SCV (P = 0.035). Il apparait un pic de population fin juin avec

jusqu’à 350 individus par piège en SCV et 250 en TCS.

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SCV

TCS

Sorgho : Evolution de la population de carabes (± erreur standard).

La population de carabe est supérieure en SCV (P < 0.001), atteignant un maximum mi-août.

Araignées :

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SCV

TCS

Maïs : Evolution de la population d’araignées (± erreur standard).

La population d’araignées est supérieure en SCV (P = 0.001). Le maximum de population est atteint mi juin : jusqu’à 80 individus/piège en SCV et autour de 40 individus/piège en TCS).

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iège

SCV

TCS

Sorgho : Evolution de la population d’araignées (± erreur standard).

Le nombre d’araignées est supérieur en SCV (P < 0.001). Il apparait un pic de population mi juin avec

jusqu’à 100 individus/piège en SCV et 80 individus/piège en TCS. ⇒ L’abondance globale des arthropodes est plus importante en SCV qu’en TCS. Les populations de

détritivores sont plus importantes au printemps, en juin, puis diminuent. Les prédateurs, eux, présentent une dynamique de croissance similaire décalée dans le temps avec des populations adultes maximales fin juin à début juillet. Une corrélation entre la diminution des détritivores et l’augmentation des prédateurs pourrait se dessiner, laissant apparaître une régulation des détritivores par les prédateurs (Glachant et al, 2012).

Araignée (Pardosa sp.), prédateur généraliste.

Les différences de populations (notamment carabes) entre la parcelle de maïs et celle de sorgho semblent difficiles à expliquer au premier abord. L’historique des parcelles, la présence ou absence de zones refuges (haie, bande enherbée,…), les types de culture à proximité, la différence d’écartement entre les rangs des deux parcelles (maïs à 75 cm et sorgho à 16,6 cm), etc. sont des éléments majeurs conditionnant ces populations d’arthropodes (Arvalis, 2011a).

♦ Rendement :

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Maïs : Composantes du rendement

Le peuplement en SCV a tendance à être plus faible qu’en TCS, mais cette différence n’est pas

significative (P = 0.468) (SCV : 77 037 plants/ha, TCS : 81 481 plants/ha). La production de biomasse aérienne (MS aérienne) est supérieure en SCV (P = 0.026) (13.32 t/ha, et 9.65 t/ha en TCS). Le nombre d’épis/pied est identique sur les 2 modalités (P = 0.943) (en moyenne 1.04 épi/pied) et le nombre de rangs/épi est supérieur en SCV (P = 0.006). Le PMG (Poids de Mille Grains) est de 332.45 g en SCV et de 309.44 g en TCS (P = 0.010). Enfin le rendement varie de 15.8 t/ha en TCS à 18.84 t/ha en SCV (P = 0.007).

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MS aérienne (t/ha) PMG (g-1) (H 15%) Rendement (t/ha) (H 15%)

Un

ité

s TCS

SCV

Sorgho : Composantes du rendement

Les mêmes tendances sont retrouvées sur la parcelle de sorgho. Le SCV montre un peuplement plus

faible : 115 555 plants/m², contre 130 370 plants/m² en TCS en moyenne (P = 0.185). La production de biomasse aérienne est supérieure en SCV (5.97 t/ha, contre 4.66 t/ha en TCS en moyenne) (P = 0.049). Le nombre de panicules/pied est également supérieur en SCV (1.43 panicules/pied, contre 1.13 panicules/pied en TCS) (P < 0.001). Le SCV présente un PMG supérieur (23.99 g en SCV et de 20.86 g en TCS) (P < 0.001). Enfin le rendement varie de 5.54 t/ha en TCS à 7.59 t/ha en SCV (P < 0.001).

Taille des épis sur les différentes modalités.

Conclusions

L’ensemble des indicateurs mesurés, dans les conditions de cette expérimentation, afin de caractériser l’impact du SCV et des TCS a permis de mettre en évidence un certain nombre d’éléments sur les paramètres suivants :

Eau du sol : La modalité SCV a montré sa capacité à augmenter la rétention de l’eau dans le sol, et donc de

limiter les risques de stress hydrique pour la culture. Cette meilleure disponibilité de l’eau peut s’expliquer par un sol mieux structuré, protégé par les résidus du couvert végétal, engendrant une meilleure et plus rapide infiltration de l’eau sur l’ensemble du profil d’enracinement, associée à une meilleure rétention.

Un pilotage de l’irrigation précis et adapté au SCV pourrait permettre une potentielle économie d’eau, tout en préservant un confort hydrique pour la culture.

Azote du sol : Concernant la teneur en azote du sol, celle-ci semble être légèrement inférieure en SCV sur

l’horizon 0-20 cm par rapport aux TCS. Au vu des conclusions précédentes sur la teneur en eau du sol (meilleures infiltration et rétention), la concentration en azote (dans la solution du sol) pourrait être répartie de manière plus homogène sur l’ensemble du profil d’enracinement, expliquant ainsi des teneurs plus faibles sur l’horizon superficiel 0-20cm en SCV. Des mesures de reliquats azotés sur l’ensemble du profil d’enracinement permettraient de répondre à cette hypothèse. De plus, dans le cas où le sol est travaillé en TCS, la teneur en azote semble plus élevée, du fait de la minéralisation engendrée par ce-dernier. L’azote issu de la minéralisation du couvert végétal n’apparaît pas franchement dans nos mesures, qui de manière globale ne permettent pas de conclure clairement sur cette question.

La prise en compte du flux d’azote différent en SCV permettrait d’améliorer et d’adapter le pilotage de la fertilisation azotée aux besoins de la culture.

Adventices : Moins d’adventices ont été observées en TCS. En SCV, la composition des différents couverts

végétaux essentiellement à base de légumineuses (aux C/N faibles) ont engendrés une persistance des résidus dans la culture moyenne (se dégradant relativement vite), ne permettant qu’un contrôle partiel des levées d’adventices. D’autre part, la stratégie herbicide était essentiellement basée sur un mode d’action racinaire concernant la parcelle de maïs. La présence du mulch en surface a pu constituer une barrière physique à l’atteinte du sol par les traitements et leur passage dans la solution du sol, nécessaire à leur action herbicide. De plus, la plus grande concentration en surface de la MO en SCV a pu engendrer une adsorption et une dégradation d’une partie de l’herbicide, engendrant une efficacité moindre des herbicides racinaires en SCV.

Une stratégie herbicide favorisant les modes d’action foliaires semble indispensable en SCV afin d’assurer une protection satisfaisante. Des résidus de couvert végétal plus persistants, ou encore la présence même de ce dernier (vivant), pourraient optimiser et accentuer les effets concurrentiels par rapport aux adventices.

Arthropodes : Limaces :

Le SCV engendre une population de limaces supérieure aux TCS. Le couvert végétal en interculture et les résidus constituent un abri et une ressource alimentaire pour les limaces, associé au maintien d’un environnement favorable à leur multiplication. Ceci pourrait donc expliquer le nombre de limaces retrouvé en SCV. Toutefois, le couvert végétal peut constituer un leurre pour les limaces (Archambeaud, 2004), qui auront tendance à s’attaquer aux résidus du couvert, qui sont plus faciles à consommer car partiellement dégradés, ce qui aura pour conséquence de diluer la pression de ce ravageur sur la culture.

Le faible nombre de limaces piégées en TCS peut être expliqué par le travail du sol. Ce dernier impacte les populations de limaces soit directement, soit indirectement en perturbant leur activité ou en limitant leurs possibilités d’abris ou leurs sources de nourriture. Ce travail du sol doit ainsi être renouvelé à chaque campagne, détruisant également les auxiliaires (voir les résultats concernant les carabes et les araignées), ayant un rôle important en tant qu’auxiliaires de culture.

L’étude révèle des différences entre les populations de limaces dans le maïs et le sorgho en fonction de la date de destruction du couvert végétal (proche ou éloignée du semis de la culture) et de la date de semis de la culture. Le semis du sorgho le 11 mai, 1,5 mois après destruction du couvert, en l’absence de limaces, n’a pas nécessité de traitement molluscicide. Au contraire, le maïs, semé le 29 mars, 15 jours après destruction de l’interculture a été confronté à des populations plus importantes. Un approfondissement de cette question en fonction des conditions pédoclimatiques locales et sur différentes années pourrait permettre de préciser l’itinéraire cultural amenant les conditions les plus favorables au développement de la culture. Il semble toutefois qu’un semis plutôt tardif et un intervalle long entre la destruction du couvert et le semis de la culture limite les risques liés aux limaces, et engendre un début de développement de la culture rapide. Ceci corrobore les résultats présentés dans la brochure Cultures intermédiaires : impacts et conduite, Arvalis 2011b. Détritivores :

Le nombre de détritivores (responsables de la dégradation des végétaux en humus) semble supérieur en SCV. Leur population croit rapidement au printemps, puis régresse brutalement au cours de l’été. Leur plus grande abondance sur la modalité SCV pourrait s’expliquer par la présence des résidus du couvert végétal en surface, fournissant protection et ressource alimentaire. Leur disparition au cours de l’été, elle, pourrait s’expliquer : (1) par les conditions climatiques moins favorables (sécheresse, notamment), (2) par la diminution de leur source de nourriture (résidus du couvert végétal), et donc de leur abris, (3) par l’augmentation des populations de prédateurs (dont ils constituent une partie de la ressource alimentaire) qui augmentent tout au long du printemps et de l’été. Prédateurs :

Le SCV a favorisé l’abondance des prédateurs en général, et plus particulièrement les carabes et les araignées. Les populations semblent varier fortement d’une parcelle à l’autre, ceci pour différentes raisons, et notamment l’impact de l’aménagement parcellaire (présence ou non de refuges tels que les haies, ripisylves, bandes enherbées…). Cependant, au sein même des parcelles on peut observer de manière générale un plus grand nombre de prédateurs sur la modalité SCV.

Les populations croissent rapidement à partir de fin mai/début juin pour atteindre un maximum fin juin et ensuite décroitre lentement. Il semble y avoir une corrélation entre la diminution des phytophages, détritivores et les populations de prédateurs, laissant supposer une certaine régulation des premiers par les derniers. Cette dynamique de population pourrait s’expliquer par la disponibilité en ressource alimentaire (détritivores notamment) et la protection par les résidus du couvert végétal. Rendement de la culture :

La modalité en SCV a eu un impact sur différentes composantes du rendement des cultures suivies. De manière générale, le SCV a eu un impact négatif sur le peuplement et un impact positif ou nul sur le reste des composantes (biomasse aérienne, nombre d’épis ou de panicules/pied, PMG et rendement).

Au final, les rendements significativement supérieurs du SCV pourraient s’expliquer, en partie, par les résultats des différentes mesures précédentes. La meilleure rétention en eau du sol, notamment, a pu favoriser un meilleur développement, de part le confort hydrique engendré, et un enracinement satisfaisant du fait de la structure du sol préservée.

Pour conclure, cette expérimentation a permis de cerner plus précisément les phénomènes mis en jeu par le SCV et les TCS, et de mesurer l’impact de ces systèmes sur un ensemble de paramètres influençant la culture dans les sols alluvionnaires irrigués des Alpes de Haute Provence. La caractérisation de la performance du SCV dans les différents domaines (agronomique, économique et environnemental) doit se poursuivre dans différents contextes afin d’évaluer si le système pourrait répondre aux problématiques actuelles d’agro-écologie, et permettrait de mieux valoriser, canaliser, les ressources naturelles au profit de l’activité agricole. Il serait intéressant de poursuivre en focalisant sur un ou quelques paramètres en particulier afin d’acquérir des références sur ce système de culture innovant, et sur l’optimisation des itinéraires culturaux à ce changement de pratique.

Inter-rang de maïs en TCS, le 10 octobre. Inter-rang de maïs en SCV, le 10 octobre. Remerciements : Un remerciement particulier aux agriculteurs à l’initiative de cette expérimentation : Guy Giraud et

Robert Ristorto, à Caroline Bertrand (Stagiaire CA 04), à toute l’équipe d’Arvalis Gréoux-les-Bains, à l’équipe de l’unité PSH de l’INRA d’Avignon et Pierre Frapa (Entomologiste) pour leur aide indispensable dans l’identification des arthropodes.

Rémy Kulagowski Chambre d’Agriculture 04 Av Charles Richaud 04700 ORAISON rkulagowski@ahp.chambagri.fr Stéphane Jézéquel Guy Giraud Robert Ristorto Arvalis Institut du Végétal Agriculteur Agriculteur Av Charles Richaud Cpgne le Thuve 26 Av Frères Bonnet 04700 ORAISON 04700 ORAISON 04700 ORAISON

Travaux réalisés dans le cadre du Réseau DEPHY Grandes Cultures irriguées Val de Durance.

Références bibliographiques : Archambeaud M, 2004. Limaces, trouver l’équilibre. Techniques Culturales Simplifiées, 30, p. 28-32. Archambeaud M, 2006. Structure et matières organiques : fertilité des sols. Techniques Culturales Simplifiées, 39, p. 26-27. Arvalis-Institut du végétal, 2011a. Les entomophages en grandes cultures : diversité, service rendu et potentialités des habitats. 68 p. Arvalis-Institut du végétal, 2011b. Cultures intermédiaires : impacts et conduite. 236 p. Burkhalter F, Chervet A, Bieri M, 2010. Limaces en grandes cultures. UFA, p. 47-53. Carof M, 2006. Fonctionnement de peuplement en semis direct associant blé tendre d’hiver à différentes plantes de couverture en climat tempéré. Thèse de doctorat : Institut National Agronomique Paris-Grignon, 115 p. Corbier-Barthaux C, Richard JF, Seguy L, 2006. Le semis direct sur couverture végétale permanente (SCV). Rapport du Groupe Agence Française de Développement, 68 p. Glachant C, Lecat A, Lefèvre V, 2012. Choisir et réussir son couvert végétal pendant l’interculture en AB. Rapport ITAB, 16 p. Jeannel R, Faune de France n°39, Coléoptères carabiques volume 1 et 2. Nentwig W, Blick T, Gloor D, Araneae spiders of Europe [En ligne]. Disponible sur : http://www.araneae.unibe.ch/index.php Oger P, Les araignées de Belgique et de France [En ligne]. Disponible sur : http://arachno.piwigo.com/ Pelosi C, 2008. Modélisation de la dynamique d’une population de vers de terres Lumbricus terrestris au champ. Thèse de doctorat : Agro Paris Tech, 95 p. Scopel E, Douzet J, Cardoso A, 2005. Impact des systèmes de cultures en semis-direct avec couverture végétale (SCV) sur la dynamique de l'eau, de l'azote minéral et du carbone du sol dans les cerrados brésilien. Cahier Agriculture, vol.14, n°25.

Seguy L, Husson O, Charpentier H, Bouzinac S, Michellon R, Chabanne A, Boulakia S, Tivet F, Naudin K, Enjalric F, Ramaroson I, Rakotondramanana, 2009. Principes et fonctionnement des écosystèmes cultivés en semis direct sur couverture végétale permanente. Manuel pratique du semis direct à Madagascar, vol. I., chap 1, 32 pp. Seguy L, Bouzinac S, 2008. La symphonie inachevée du semis direct dans le Brésil central. 214 p. Tourdonnet S, Scopel E, Shili I, 2008. Utilisation des mulchs vivants pour la maitrise des flores adventices. Rapport : Agro Paris Tech, 6 p.