Carbone des sols : enjeux et léviers d'actions

Carbone des solsenjeux et leviers d’action

Olivier MANCEAUChambres d’agriculture de Bretagne

Énergie et changement climatique : du territoire à la ferme – 21 et 22 janvier 2016 - Acigné

Pourquoi s’intéresser au stockage de C dans les sols ?

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Selon les experts, la capacité des sols à stocker du C est un levier majeur pour limiter le réchauffement climatique à l’échelle de la planète

Les stocks de C dans les sols liés à la MO sont estimés à : 1 500 Milliards de tonnes de C 2 fois plus que le stock actuel dans l’atmosphère

Qu’en est il dans l’Ouest ?


Stocks de carbone dans les sols de France

Source INRA GIS Sol 2010 (http://www.gissol.fr/)

• Stocks de C sur 0-30 cm

Des stocks de C élevés dans l’Ouest par rapport à la moyenne nationale

http://www.gissol.fr/


Evolution des teneurs en C en Bretagne

Source INRA GIS Sol 2010 (http://www.gissol.fr/)

• Des teneurs en C qui tendent à diminuer des années 1980 à 2000, et à se stabiliser depuis

• Des teneurs en C hétérogènes à l’échelle du territoire breton influence du contexte pédo-climatique et des usages des sols

http://www.gissol.fr/


Stocks de Carbone dans les sols dans l’Ouest

• Une évolution des teneurs en C liée à l’évolution des systèmes

• Des situations initiales

variables

Un déstockage de Carbone et une baisse

de MO inévitables dans l’Ouest ?

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Situationactuelle 1 Situation

actuelle 2


Les leviers d’action

Stock de C du sol

Entrées Sorties

• Augmenter les apports de biomasse– prairies– résidus – cultures intermédiaires– arbres

• Apporter des fertilisants organiques

• Limiter la minéralisation dépendante de la biodégradabilité des MO apportées, du travail du sol,…

• Diminuer l’érosion


Essai fertilité physique (Crécom) mis en place en 1984 - Comparaison entre :

•Monoculture maïs ensilage fertilisation exclusivement minérale•Monoculture maïs ensilage 25 T/ha/an fumier bovins•Rotation 4 ans RGA / 4 ans maïs ensilage fumure exclusivement minérale

Tous les facteurs autres que C sont apportés de façon non limitante

Dispositif : 3 répétitions, parcelles élémentaires de 250 m2, utilisation des outils agricoles de l’exploitation

Traitements AbréviationsMonoculture maïs minéral MIN 1Monoculture maïs fumier FUM 2Maïs 1 an après prairie AN 1 3Maïs 2 ans après prairie AN 2 4Maïs 3 ans après prairie AN 3 5Maïs 4 ans après prairie AN 4 6

Essai fertilité physique de Crécom (CRAB)

Impacts à long terme de la fertilisation et de la rotation sur les sols (Essai Fertilité physique des sols Crécom)



• Les teneurs en C des sols évoluent avec le changement de système pour atteindre un nouvel équilibre

• La rapidité de l’évolution dépend de l’état initial

• Après 28 ans : On perd plus de 20 t/ha de C en monoculture

maïs minéral (30% du stock initial) On stabilise les teneurs en C avec 25 t/ha de

fumier tous les ans Avec du RGA en minéral on perd 8 t/ha de C

(12% du stock initial)



• La gestion des restitutions de Carbone a un effet significatif et systématique sur le rendement des cultures… et le rendement sur les restitutions de C ! + 0,9 tMS/ha avec apport de fumier + 1,4 tMS/ha avec RGA dans la rotation


Impact des couverts végétaux (1 an sur 2 ) sur le stockage de C dans l’horizon de surface

Test de Student :* : p < 0.1** : p < 0.05*** : p < 0.01NS : non significatif

Boigneville (91 – ARVALIS) : sol limono-argileux; rotation BTH/OP/PP; couvert de crucifère tous les ansThibie (51 – AREP) : sol de craie; rotation B/PP-OP/BTH; couvert de crucièfe tous les ans

NS

NS

***

NS

Constantin et al. 2010


Implanter des arbresUn double-effet de la haie sur le stockage de carbone :

– Effet direct : entrée de carbone par la végétation (aérienne et racinaire)

– Effet indirect : anti-érosifINRA UMR SAS

INRA UMR SAS

0

20

40

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80

100

120

0 10 20 30 40 50 60Teneur en carbone médiane (g/kg)

Prof

onde

ur (c

m)

Versant amontHaie

(Walter et al., 2003; Follain et al., 2007) – Sols limoneux sur schiste – 35 (nord ille-et-vilaine)

Des teneurs en C en surface (0-10 cm) jusqu’à 2,5 fois plus importantes

Impact sur le stockage : pour une densité de haies de 200 m.ha-1, 116 tC stockés dans le versant dont 40% dûs aux haies

Etude d’une haie ancienne, sur talus, perpendiculaire à la pente


Leviers à l’échelle des aménagements : implanter des bandes enherbées

- Stockage additionnel de 0.49 T/ha/an - (Chenu et al., 2014)

- Contribution liée aux surfaces implantées peut être importante Statistiques disponibles à partir de 2015

dans le cadre de la déclaration PAC/SIE


0

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40

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100

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140

L TS SD

MFV

Stoc

k de

car

bone

(tC

.ha-1

)

Labour Travail superficiel

Semis direct

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120

140

L TS SD

MFV

Stoc

k de

car

bone

(tC

.ha-1

)

Labour Travail superficiel

Semis direct

• Le travail du sol n’agit pas directement sur les quantités de C stockées• La simplification du travail du sol concentre la MO et le C en surface

(amélioration de la structure de sol – limitation de l’érosion)• L’apport de déjections (fumier de volaille) a un effet plus significatif

Impact du travail du sol sur le stockage de C

(Essai Kerguéhennec – 8 ans de différenciation)

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4Teneur en carbone (%)

Prof

onde

ur (c

m)

LM SDFV


• L’Ouest a des atouts pour maintenir le statut carboné de ses sols, voire de l’améliorer La présence de cultures pérennes dans les systèmes Les quantités de MS produites/ha/an et les restitutions de C

qui en découlent Le gisement de fertilisants organiques Les couverts végétaux et les bandes enherbées La présence d’un maillage bocager

Conclusion


• Toutefois les teneurs en matière organique des sols n’augmentent pas indéfiniment et ce stockage est réversible si l’on met fin aux pratiques « stockantes ». L’effet de chacun des leviers reste insuffisant pour stocker

durablement du carbone D’où la nécessité de mobiliser différents leviers dans le cadre

d’une approche système

• Les cycles du C et du N sont indissociables Nécessité de garder un flux de carbone important Pour cela, l'azote ne doit pas être limitant

Conclusion


de bovins

Conclusion

Environment

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