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1 er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN Le non labour en agriculture biologique Joséphine Peigné - ISARA Lyon Djilali Heddadj - CRAB

Le non labour en agriculture biologique

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Page 1: Le non labour en agriculture biologique

1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN

Le non labour en agriculture biologique

Joséphine Peigné - ISARA LyonDjilali Heddadj - CRAB

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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

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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)

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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 environnementalesPrécipitations 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

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• 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

MO

TIVA

TIO

NS

PRO

BLEM

ES

Les motivations et problèmes rencontrés

Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015

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• 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

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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

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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, autresForte fréquence de travail du sol, techniques de type travail réduit

Group 2 (n=24)Allemagne, Royaume-Uni, autresDéchaumage et travail profond

Pas d’engrais vert pendant et après la culture de vente

Forte fréquence de travail du sol et des désherbage avant semisTravail du sol profond

Culture d’hiver(n=56)

Casagrande, Peigné et al., 2014 ; Peigné et al., 2015

Profil 1

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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 aprèsPeu de travail mécanique

Culture d’hiver

Pas de labourTravail réduitFaible fréquence de désherbage avant et pendant la culture de vente

Group 1 (n=25)Pas ou travail réduit

Group 2 (n=13) EstAssociation 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

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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

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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

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Tillage intensity

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

Page 13: Le non labour en agriculture biologique

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Quel effet du non labour sur les adventices ?

Julia Cooper et al., 2016

Tous systèmesDouble coucheLabour < 25 cmPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis direct

Tous systèmesPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis 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)

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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 systèmesDouble coucheLabour < 25 cmPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis direct

Tous systèmesPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis direct

Impact sur les rendements ?Julia Cooper et al., 2016

Page 15: Le non labour en agriculture biologique

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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 cmSemis direct

Tous systèmesPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cm

Quel effet du climat sur le rendement en non labour comparé au labour <

25cm? Julia Cooper et al., 2016

Tous systèmesPas d’inversion < 10 cm

Page 16: Le non labour en agriculture biologique

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Problèmes avec les sols légers de type

sableux pour le travail très superficiel

Julia Cooper et al., 2014

Tous systèmesPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis direct

Quel effet du sol sur le rendement en non labour comparé au labour > 25

cm ? Julia Cooper et al., 2016

Tous systèmesDouble coucheLabour < 25 cmPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis direct

Tous systèmesDouble coucheLabour < 25 cmPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cm

Sol limoneux

Sol sableux

Une étude en sol argileux : plus de rendement sans inversion du sol comparé au labour

Page 17: Le non labour en agriculture biologique

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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)

Page 18: Le non labour en agriculture biologique

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Combien de C est stocké en non labour ? (sur 30 cm de sol)Julia Cooper et al., 2016

Tous systèmesDouble coucheLabour < 25 cmPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cm

Tous systèmesPas d’inversion 10-25 cmPas d’inversion < 10 cmSemis 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 !

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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

FKO

4 modalités de travail du solUne enquête en 2002 auprès de 25 agriculteurs

Motivations (par ordre décroissant) :- Agronomie - Charges caillouteuses - Economie - Temps de travailAttentes techniques- Destruction couverts- Outils adaptés au non labourAttentes expérimentales- Adventices- Rendements- Biologie du sol

Page 20: Le non labour en agriculture biologique

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Gestion des adventices enAgriculture Biologique

2004 2007 20100

500

1000

1500

2000

Labour 25 cm Labour 15 cm T. superficiel 15 cmT. superficiel 10 cm

Adv

entic

es /

Semis-direct

Labour 25 labour 15 T.Superficiel 15

T.Superficiel 10

0

300

600

900

1200

Véronique de P. Matricaire cam. Montie m. CéraisteVesce h. Pâturin Avoine à ch. Rumex

Adv

entic

es /

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

Page 21: Le non labour en agriculture biologique

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Rendements enAgriculture Biologique

• Rendements liés à la pression adventices particulièrement pour cultures d’hiver

• Impact de la profondeur du labour

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

100

120

Labour (qx / ha)

T. su

perfi

ciel

(qx

/ha)

1:1

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

100

120

Labour 25 cm (qx / ha)La

bour

15

cm (q

x /h

a) 1:1

2004 à 2012 MaïsCéréalesSarrasinPois hiver

Essai Kerguéhennec

Cotinet, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)

Page 22: Le non labour en agriculture biologique

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Essai en agriculture biologiqueRésultats après 10 années d’expérimentation

• Effet positif du travail très superficiel• Pas d’effet retournement/non

retournement

Series10.30

0.32

0.34

0.36

0.38

0.40

0.42

0.44

0.46

a

ab

ab

b

Travail très superficie C8 Travail superficiel C15

Labour Agronomique LA Labour Conventionnel LC

Biom

asse

mic

robi

enne

(mgC

/g)

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)

Page 23: Le non labour en agriculture biologique

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 lombriciennesEssai Kerguéhennec

Résultats après 10 années d’expérimentation (2003-2013)

Pérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)

Page 24: Le non labour en agriculture biologique

1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN

Résultats après 10 années d’expérimentation (2003-2013)

Travail très superficiel Travail superficiel Labour agronomique Labour conventionnel0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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)

Page 25: Le non labour en agriculture biologique

1er & 2juin 2016 – Station de Kerguéhennec - BIGNAN

Stockage de carboneSo

il or

gani

c m

atter

co

nten

t (%

)

Essai travail du sol (agrobio)Essai travail du sol (conventionnel)

0

20

40

60

80

100

120

140

L TS SD

MFV

Stoc

k de

car

bone

(tC

.ha-1

)

Labour Travail superficiel

Semis direct

0

20

40

60

80

100

120

140

L TS SD

MFV

Stoc

k de

car

bone

(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 PRIR Pérès, 2014 – Projet SUSTAIN (Snowman Network)

Page 26: Le non labour en agriculture biologique

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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…