Effet des couverts sur la flore en viticulture
Aurélie Metay1, Léo Garcia1, Elena Kazakou2, Guillaume Fried3
1 UMR ABSys, Institut Agro, Inra, Cirad, CIHEAM-IAMM, Univ Montpellier, 2 Place Pierre Viala, 34060 Montpellier, France
2 CEFE, Univ Montpellier, CNRS, EPHE, IRD, Institut Agro, Montpellier, France
3 Anses, Laboratoire de la Santé des Végétaux, Unité Entomologie et Plantes invasives, 34988 Montferrier-sur-Lez, France
aurelie.metay@supagro.fr ; leo.garcia@supagro.fr ; elena.kazakou@supagro.fr ; guillaume.fried@anses.fr
Résumé
La flore des parcelles viticoles est diverse et occupe une place spatiale et temporelle importante dans les vignobles ; elle varie selon les pratiques d’entretien du sol et le pédoclimat. La gestion de cette flore est déterminée selon des objectifs de rendement et de qualité, et également des enjeux écologiques (herbicides, énergie fossile, et transition agroécologique). Aujourd’hui, la gestion des adventices repose majoritairement sur le désherbage mécanique et/ou l’enherbement avec tonte dans l’inter-rang, et le désherbage du rang utilise un herbicide chimique. En 2016, en France, l’enherbement sur l’inter-rang concerne la moitié du vignoble national et varie suivant le risque de sécheresse et la densité de plantation. Les cultures de services rendent de multiples services, dont la réduction des adventices. Enfin la gestion des adventices en parcelles viticoles peut fournir des services en relation avec la biodiversité (production de ressources florales pour les pollinisateurs ou de ressources fourragères).
Mots-clés : viticulture – couverts végétaux – gestion des adventices
Abstract
The spontaneous vegetation in vineyards is diverse and occupies an important spatial and temporal place. This vegetation is impacted by the different soil management practices and the pedoclimatic diversity of the vineyard terroirs. Its management is thought out according to the agronomic objectives of yield and quality, notably to limit competition with the vine. This management also responds to other ecological challenges: reduction in the use of herbicides, reduction in fossil fuel consumption, and the agro-ecological transition of winegrowing systems. In the "mixed" management method, which is often used, weed management in the inter-row is mainly based on mechanical weeding and/or grassing with mowing, while weeding in the row uses a chemical herbicide. In 2016, in France, inter-row weed control, whether partial or total, concerns 52% of the national vineyard area and varies greatly depending on the risk of drought and the density of plantation, which are decisive factors in the establishment and management of seeded cover. Among the many services, often linked to soil quality, potentially provided by these sown cover crops called service crops is the reduction of weeds by limiting their growth and development and inhibiting their germination. Finally, the management of spontaneous biodiversity within plots can satisfy other services such as the production of floral resources for pollinators or the production of biomass for grazing.
Introduction
Cet article aborde la question de l’effet des couverts sur la flore en viticulture en i) caractérisant l’importance spatiale et temporelle des adventices en parcelles viticoles et les enjeux notamment environnementaux liés à leur gestion, ii) en montrant comment le pédoclimat et les pratiques viticoles conditionnent la flore adventice, et enfin iii) en détaillant comment les couverts végétaux semés peuvent réguler les adventices et les fonctions associées à leur présence.
Viticulture et flore spontanée
Importance spatiale et temporelle des adventices en parcelles pérennes, viticoles notamment
Saisonnalité de la flore adventice et de sa gestion
En parcelles agricoles, la composition et la structure de la végétation spontanée fluctue au cours des saisons et des années, sous l’influence des conditions climatiques et des pratiques. En un lieu donné, la flore varie naturellement au cours des saisons par la succession d’espèces à cycles de vie différents, avec deux grands faciès, hivernal puis estival. Dans les champs cultivés, ces variations sont amplifiées car également déterminées par le type de la culture, sa croissance, les pratiques culturales associées et leurs interactions avec les conditions météorologiques.
Dans les systèmes de culture à base de pérennes et notamment les parcelles viticoles, les pratiques d’entretien du sol ont différents objectifs : amendement, gestion de la végétation spontanée ou semée et entretien de la structure du sol (décompaction ou travail plus superficiel) et gestion des contraintes hydriques azotées. Ces pratiques peuvent être différentes entre le rang (i.e. le cavaillon, entre les ceps de vigne) et l’inter-rang de vigne. Au final, l’ensemble de ces pratiques de gestion des sols modifie la composition et l’abondance de la flore spontanée (figure 1) en interagissant avec des pools d’espèces différentes selon la période à laquelle ont lieu ces pratiques (principalement l’hiver et jusqu’au début du printemps). Le désherbage chimique favorise des espèces capables d’éviter les traitements par un cycle précoce (Poa annua) ou tardif (Solanum spp.) ou qui tolèrent les traitements (Erigeron spp., Malva sylvestris). Comme les herbicides, le travail du sol favorise des annuelles rudérales mais aussi des vivaces à rhizome qui tolèrent le fractionnement (Convolvulus arvensis, Sorghum halepense). L’enherbement et la tonte permettent à des espèces pérennes qui ne sont pas des adventices classiques d’occuper la parcelle (Dactylis glomerata, Hypericum perforatum, Plantago lanceolata).
Structure de la parcelle viticole et espace pour la flore adventice
Les systèmes de culture à base de pérennes, du fait de l’écartement entre les arbres fruitiers ou les ceps de vignes (Figure 1C), sont caractérisés par un espace important, soit désherbé chimiquement ou mécaniquement, soit occupé par la végétation et notamment la flore spontanée. Ainsi, l’écartement moyen des rangs est très variable selon les vignobles, et il est parfois explicitement lié au cahier des charges des appellations. Le vignoble français est majoritairement composé de vignes à faible densité de plantation (seules 21 % des superficies en vigne ont une distance entre les rangs inférieure à 170 cm (et 10% une distance inférieure à 120 cm). Les vignes à haute densité, ou vignes étroites, que l’on trouve en Champagne (100% du vignoble a des inter-rangs inférieurs à 120 cm), Bourgogne (73% des inter-rangs inférieur à 120 cm), Beaujolais (58% inférieur à 120 cm) et Haut Médoc, sont les plus difficiles à désherber mécaniquement. Ces vignobles ont les plus forts IFT herbicide, notamment dus aux situations de pente qui rendent le désherbage mécanique plus difficile. Toutefois, même dans ces bassins viticoles, 20% des vignes ne reçoivent pas d’herbicides (Jacquet et al., 2019) .
Diversité de la flore spontanée dans les vignes et espèces problématiques
Environ 900 espèces d’adventices ont été répertoriées dans les vignes françaises par les botanistes soit 75 % des adventices françaises toutes cultures confondues (Maillet, 1992). La diversité de la flore de la vigne est plus importante qu’en cultures annuelles. En effet, la pérennité de la culture et les travaux du sol souvent moins profonds peuvent conduire à une proportion plus importante d’adventices pérennes, à la différence des cultures annuelles où les adventices annuelles sont les plus présentes (Gaviglio, 2013). Par ailleurs, la vigne occupe une plus large gamme de milieux, parfois très contraignants (coteaux calcaires très caillouteux, sols sableux), ce qui amène des cortèges d’espèces d’habitats naturels voisins adaptées à ces conditions. Du point de vue des viticulteur·rice·s, plusieurs espèces d’adventices sont considérées comme problématiques, soit, le plus fréquemment, du fait de la concurrence pour les ressources hydriques ou minérales qu’elles peuvent générer pour la vigne, soit du fait de la difficulté à les gérer (cas par exemple du Sorgho d’Alep, au mode de propagation végétative très puissant), soit du fait de la perturbation qu’elles représentent pour les opérations culturales (cas des érigérons qui peuvent « gêner » la vendange et certains outils du fait de leur hauteur). Dans les enquêtes du groupe COLUMA Vigne de l’AFPP, les adventices les plus difficiles à maîtriser ont été identifiées (Tableau 1).
Enjeux agro-environnementaux liés à la gestion des adventices en viticulture
La gestion des adventices en viticulture est en premier lieu réfléchie en fonction des objectifs agronomiques de rendement et de qualité, notamment pour limiter la compétition avec la vigne. La tolérance à la présence des adventices dépend du niveau de production attendu et de la valeur ajoutée de cette production. Cette gestion répond également à d’autres enjeux écologiques : réduction d’usage des herbicides, en particulier du glyphosate, réduction de la consommation d’énergie fossile, et transition agroécologique des systèmes viticoles pour une plus grande durabilité de la filière (e.g. (Garcia et al., 2018).
Deux enjeux majeurs pour la viticulture : supprimer l’usage du glyphosate et réduire la consommation d’énergie fossile
La viticulture est un secteur fortement utilisateur de glyphosate, et la suppression annoncée de l’usage du glyphosate en général (déjà effective sur les inter-rangs mécanisables) incite les viticulteur·ice·s à repenser leur mode de gestion des adventices. En effet, dès 2017, un rapport INRAE, actualisé en 2019 (Jacquet et al., 2019) a permis une première identification des utilisations du glyphosate en viticulture et des alternatives possibles. Il estime que la quantité de glyphosate en viticulture varie de 400 à 1000 g/ha/ an. Ce chiffre peut être rapproché de celui obtenu dans les données de vente (Base nationale de Données des ventes de pesticides). La carte des quantités à l’hectare établie par le Commissariat général au développement durable, à partir de ces données, montre que les zones les plus consommatrices de glyphosate (plus de 1kg/ha) correspondent largement aux zones viticoles (Jacquet et al., 2019). Les solutions de désherbage non-chimique sont le désherbage mécanique (alternative la plus fréquente), le désherbage thermique ou électrique dans une moindre mesure, et l’enherbement (enherbement total, i.e. rang et inter-rang). Dans ce contexte de réduction d’usage des herbicides, le désherbage mécanique apparait comme une solution techniquement accessible et efficace dans les inter-rangs. Le désherbage mécanique demande un choix des outils adapté à la typologie du vignoble et peut engendrer un investissement financier important au niveau du parc matériel. En effet, un seul outil est rarement suffisant, et les passages relativement lents et plus nombreux : en conséquence, la consommation d’énergie fossile augmente, ainsi que le temps de travail.
Toutefois, il faut distinguer la gestion de l’inter rang et celle du rang, cette dernière étant plus difficile à gérer sans herbicide. Le désherbage mécanique du cavaillon (bande de sol sous le rang de ceps de vigne), par exemple au moyen de lames interceps, nécessite beaucoup d’attention malgré les progrès techniques. En effet, cette opération peut provoquer des blessures aux vignes et parfois aux infrastructures (piquets). De plus, il peut favoriser certaines plantes particulièrement invasives comme le liseron des champs ou le chiendent pied-de-poule.
Que ce soit dans l’inter-rang ou sur le cavaillon, le travail mécanique du sol représente des coûts souvent deux à trois fois plus élevés que l’utilisation d’un herbicide (Constant et al., 2019). En effet, la mise en œuvre du désherbage mécanique se traduit par un impact significatif sur les deux postes les plus énergivores à la vigne (« carburant », jusqu’à plus de 25 L/ ha pour la houe rotative, contre moins de 5 pour les rouleaux et « matériel ») (figure 2), ainsi que sur les coûts de main d’œuvre. Aussi, il augmente généralement l’érosion dans les vignobles en pente (Biddoccu et al., 2017). Lorsque la mécanisation du travail du sol et du cavaillon est trop compliquée ou pas suffisamment efficace, il est nécessaire d’intervenir à la main : ces travaux sont particulièrement pénibles et représentent un temps de travail et un coût importants pour l’exploitation. Dans le mode de gestion « mixte », souvent utilisé, la gestion des adventices dans l’inter-rang repose majoritairement sur le désherbage mécanique et/ou l’enherbement avec tonte, tandis que le désherbage du rang utilise un herbicide chimique : se passer des herbicides sous le rang reste un enjeu et une difficulté non négligeable.
Transition agroécologique de la viticulture et gestion de la flore adventice
Au-delà de la réduction d’usage du glyphosate, la viticulture s’engage également dans une transition agroécologique nécessaire pour la durabilité de la filière. Par définition, la transition agroécologique désigne un changement de modèle agricole pour mettre en œuvre les principes de l’agroécologie et répondre ainsi aux crises que traverse ce secteur. Elle repose, en particulier, sur i) la création et mobilisation de savoirs issus de l’agroécologie, ii) l’engagement des acteurs (agriculteurs, conseillers agricoles…) dans la construction de ces savoirs pour une adaptation aux territoires, et iii) la territorialisation de l’agriculture impliquant notamment une reconnexion de la production agricole avec l’alimentation locale (Hazard et al., 2017). Le guide de l’Institut Français de la Vigne et du Vin sur la transition agroécologique de la viticulture (Herbin et al., 2022) identifie 7 enjeux majeurs ; pour 5 d’entre eux, la problématique de la gestion de la flore adventice est centrale (Tableau 2).
Régulation des adventices en viticulture, selon les pratiques et le pédoclimat
Diversité des pratiques de gestion des sols viticoles
La gestion de l’inter-rang a connu depuis le XXè siècle 3 grandes périodes (adapté de Fried et al., 2019) dont les pratiques caractéristiques sont présentées dans le tableau 3.
Aujourd’hui, pour maîtriser la concurrence liée aux adventices, les viticulteur·ice·s recourent le plus souvent à un désherbage mixte : chimique et mécanique (Figure 3A). Ce dernier concerne près de la moitié du vignoble français alors que le désherbage chimique exclusif est opéré sur près d’un tiers des surfaces, et le désherbage exclusivement mécanique sur près d’un cinquième (Figure 3A). En 2016, les vignes ont reçu en moyenne 1,8 passages de désherbage chimique (essentiellement sous le rang) et 2,4 passages de désherbages mécaniques.
D’après la synthèse Graph’Agri issue des données AGRESTE (Prost and Beaufils, 2021) en 2016, l’enherbement sur l’inter-rang, partiel ou total, concerne 52 % de la surface du vignoble national (Figure 3B) : , 43 % en enherbement permanent, 9 % en enherbement temporaire, la plupart du temps hivernal, pendant le repos végétatif de la vigne. Les enherbements permanents des inter-rangs concernent pour la moitié d’entre eux un inter-rang sur deux et pour 45 % la totalité des inter-rangs. Sous le rang, l’enherbement est très exceptionnel (6 % du vignoble national en moyenne).
Les pratiques de gestion de l’enherbement sont très variables entre les différents bassins viticoles : à titre d’exemple, l’enherbement permanent, autrement dit présent toute l’année concerne plus de 80% des vignobles du Bordelais, contre moins de 20% du vignoble Languedocien (hors PO). Si la contrainte climatique et en particulier le risque de sécheresse explique en grande partie cette variabilité géographique, la densité de plantation qui peut contraindre la mise en place et la gestion des couverts semés est aussi déterminante : par exemple, le vignoble Champenois, à très fort objectif de production, et à forte valeur ajoutée et planté très densément, généralement peu concerné par la contrainte hydrique, ne présente que 30% des parcelles enherbées de manière permanente (Figure 3B).
Conséquences de cette diversité de pratiques sur la flore adventice en contexte viticole
L’ensemble des pratiques de gestion de l’inter-rang et du rang viticole, en nature, intensité (profondeur de travail du sol) et fréquence modifie la flore adventice (Figure 1 & Figure 4).
La figure 4 illustre la diversité des mécanismes par lesquels les pratiques et notamment celles liées à la mise en place et à la gestion d’un couvert végétal semé (en vert sur la figure) peuvent modifier la flore adventice : favoriser la compétition des espèces semées avec les adventices, éviter les périodes de développement des adventices, empêcher la levée des adventices, détruire les adventices. En particulier, le choix des espèces (cycle et vitesse de croissance), la date et la densité de semis peuvent limiter les conditions de développement des adventices. Le cas des couverts à effet allélopathique est également intéressant à citer : l’allélopathie est définie comme tout effet direct ou indirect, positif ou négatif, d’une plante sur une autre, par le biais de composés biochimiques libérés dans l’environnement (Rice, 1984). Une étude récente, combinant essais au champ et approche métabolomique, a montré que l’inhibition de la croissance de l’amarante par le sarrasin, le radis fourrager et la moutarde brune est la même avec un fort ou un faible ombrage du couvert, suggérant que les exsudats racinaires jouent un rôle important (Gfeller and Wirth, 2017).
A l’échelle nationale, l’étude récente de Fried et al. (2019) sur la flore d’un réseau de 46 parcelles viticoles dans trois régions viticoles (Champagne, Beaujolais et Languedoc) avec 883 relevés de flore effectués entre 2006 et 2012 a montré que la saison était le filtre le plus important pour les communautés d'adventices dans les vignobles, opposant dans chaque parcelle une communauté vernale et estivale. Cet effet saison inclut aussi indirectement un effet pratique puisque la gestion (désherbage chimique, travail du sol, tonte) a lieu entre le printemps et l’été. En outre, les variations spatiales entre les régions (latitude), les types de sol (pH) et les variations interannuelles (2006 à 2012) ont également été considérées comme ayant un effet important sur le turnover des espèces. A cette échelle, les pratiques agricoles expliquent une faible variation globale de la composition des communautés d'adventices, mais certaines espèces ont montré un lien élevé et constant à des pratiques contrastées. Par exemple, les applications d'herbicides (principalement le glyphosate) ont favorisé certaines espèces telles que la Mauve des bois (Malva sylvestris) et le Sorgho d’Alep (Sorghum halepense), tandis que le travail du sol dans les inter-rangs a sélectionné des adventices annuelles typiques telles que le Céraiste aggloméré (Cerastium glomeratum) et le Gaillet gratteron (Galium aparine). La nature et l’intensité des pratiques de gestion ont cependant une influence beaucoup plus importante sur la richesse et l'abondance des espèces, avec un effet égal des herbicides et du travail du sol pour contrôler la richesse et l'abondance des espèces de adventices dans les inter-rangs, mais des effets plus forts des herbicides ont été observés sur l'abondance des espèces dans les rangs. Le travail du sol le long des rangs et une combinaison de tonte et de travail du sol le long des inter-rangs sont associés au plus haut niveau de richesse et d'abondance des adventices.
Place et effet des couverts semés en viticulture
Place croissante des couverts semés dans les pratiques de gestion de l’inter-rang
Mettre en place et gérer un enherbement sur des cultures pérennes consiste à semer, planter ou entretenir un couvert végétal précédemment semé, annuel et/ou pérenne, sur tout ou partie de la parcelle cultivée. Le couvert végétal peut éventuellement être une culture de rente mais sa vocation principale est bien de « rendre un service » à l’agroécosystème et aux viticulteur·rice·s (passage des engins et gestion de la vigueur de la culture). On peut parler alors de culture de services (Garcia et al., 2018 ; Gardarin et al., 2022 ; Ogilvie et al., 2019). Les récentes enquêtes sur les pratiques culturales (Prost and Beaufils, 2021) montrent l’augmentation de l’adoption de cette pratique à l’échelle du vignoble français avec toutefois une forte disparité selon les vignobles (figure «3B), notamment en lien avec les conditions pédoclimatiques (craintes d’une concurrence trop forte pour les ressources du sol, particulièrement l’eau) et la faisabilité de la gestion de cette culture associée (densité de plantation, taux de cailloux, équipement de l’exploitation).
Diversité des services attendus des couverts semés et régulation des adventices
Les services potentiellement rendus par les couverts semés sont multiples (Figure 5, Garcia et al., 2018). Ainsi, on note de nombreux effets sur la qualité des sols : augmentation du carbone organique du sol et de l’activité biologique des sols, effet engrais vert, amélioration de l'infiltration de l'eau et de la stabilité des agrégats et amélioration de la portance du sol, et réduction du ruissellement et de l’érosion (Abad et al., 2021). Enfin, parmi les effets régulièrement cités dans la littérature, figure la réduction des adventices (figure 5). Les cultures de service peuvent également engendrer des disservices, principalement liés à la compétition avec la vigne, via l’absorption d’eau et d’éléments minéraux (Celette and Gary, 2013).
La pratique aujourd’hui privilégie le semis de mélanges plutôt que le semis d’une seule espècepour les couverts végétaux temporaires. Les mélanges sont perçus comme un « gage » de réussite du semis, et la redondance entre espèces d’une même famille botanique rassure souvent les viticulteur·ice·s pratiquant le semis (« au moins une espèce fonctionnera dans le mélange »). De plus, la technique du semis est parfois moins maitrisée en viticulture, en comparaison aux systèmes de culture annuels, le matériel moins adapté et précis, et le risque d’échec plus élevé. Le choix des espèces (Tableau 4) à intégrer dans le mélange peut tenir compte des critères suivants :
- Complémentarité des niches des espèces (architectures aériennes et racinaires) ;
- Redondance de certaines fonctions dans le mélange (e.g. acquisition de l’azote atmosphérique par plusieurs légumineuses)
- Résistance au froid et au gel des espèces (si semis à l’automne)
- Facilité de destruction (par le gel, par un outil mécanique)
- Vitesse de croissance élevée
La disponibilité des semences et leur coût, ainsi que la charge de travail pour le semis sont déterminants pour la mise en œuvre de cette pratique. La sélection de cultures de services (espèces, cultivars, variétés populations) semées permet de choisir des plantes possédant des caractéristiques intéressantes (e.g. faible profondeur d’enracinement, destruction facile), facilitant la gestion de la compétition avec la vigne, adaptées à différents environnements et cohérentes avec les objectifs de services (Garcia et al., 2020). La recommandation pour le semis des mélanges comme des espèces pures est souvent le surdosage afin de maximiser la biomasse obtenue, et donc les services rendus par le couvert semé.
Gestion des couverts et effets sur les populations d’adventices
La mise en place et la gestion des cultures de services affectent plusieurs mécanismes en relation avec la croissance et la reproduction des adventices (figure 6).
Premièrement, le semis de cultures de services empêche la croissance et le développement des adventices par la préemption de niche (Amoghein et al., 2013). Dans ce cas, les cultures de services occupent l'espace et utilisent les ressources qui seraient autrement disponibles pour les adventices. Deuxièmement, les résidus de cultures de services incorporés ou placés à la surface du sol peuvent inhiber ou retarder la germination et l’installation des adventices (Kruidhof et al., 2009).
Les nutriments libérés par les résidus de cultures de services, principalement l'azote, peuvent stimuler la germination des graines d’adventices (Teasdale and Pillai, 2005), alors que l'immobilisation temporaire de l'azote en raison de la vitesse de décomposition lente des décompositions des résidus de cultures de services à C/N élevé peut inhiber la germination. Les résidus placés à la surface du sol peuvent réduire les fluctuations de la température du sol et réduire physiquement la pénétration de la lumière, deux facteurs qui inhibent la germination (Liebman and Staver, 2001). En outre, l'amendement du sol avec des résidus frais peut, dans certains cas, soit stimuler (Manici et al., 2004) ou supprimer (Matthiessen and Kirkegaard, 2006) la multiplication et l'activité des microbes du sol qui ont un impact sur la banque de graines des adventices.
Une culture de services avec une forte production de biomasse est susceptible de produire un effet physique important sur les adventices, et donc une suppression efficace des adventices. Dans un article de synthèse récent, les cultures de couverture efficaces pour contrôler les adventices à la fois comme cultures pures et dans un mélange étaient Hordeum vulgare, Secale cereale, Vicia villosa et Trifolium incarnatum (Mennan et al., 2020), du fait de leur capacité à produire de la biomasse. Par ailleurs, une couverture précoce du sol (observé par exemple avec Raphanus sativus) et une densité de semis élevée des cultures de services, peuvent également augmenter leur biomasse et donc la compétition avec les adventices (Mennan et al., 2020). En général, le contrôle des adventices par les cultures de services peut être amélioré par un semis d’espèces appartenant à différents groupes fonctionnels ; (Ranaldo et al., 2020) l’a montré récemment en combinant 4 groupes fonctionnels différents : (i) les Légumineuses à grosses graines à croissance rampante (pois fourrager, vesce commune), (ii) les Légumineuses à petites graines à croissance érigée (trèfle violet, trèfle squarrosum), (iii) les Graminées (orge, avoine) et (iv) les Brassicacées (radis, moutarde noire).
Pilotage des couverts semés pour la gestion des adventices
Le semis de couverts végétaux dans les vignobles requiert la définition d’une stratégie à des échelles annuelles ou pluriannuelles. Les décisions concernent le choix des espèces ou mélanges, les rotations entre espèces (Tableau 4), leur installation (période de semis, densité), la structure spatiale et la période de présence de l’enherbement dans la parcelle, ainsi que la destruction des couverts (période, outils, gestion des résidus) (Garcia et al., 2020). Les décisions tactiques sont prises chaque année pour ajuster les pratiques de tonte ou de destruction des couverts, plus exceptionnellement de fertilisation ou d’irrigation.
La date de semis affecte directement la levée et le développement et la production de biomasse des cultures de services (figure 7). En viticulture, les cultures de services sont souvent semées à l’automne, quand les conditions de sol sont favorables, ce qui permet de réguler les espèces adventices à levée automnale.
La stratégie d’enherbement doit également préciser la structure spatiale sur les rangs et/ou les inter-rangs de la parcelle, et éventuellement la densité de semis des espèces semées. Ces choix affectent le niveau de compétition entre les cultures de services et la vigne, particulièrement en conditions non irriguées (Delpuech and Metay, 2018). A l’échelle de la saison ou du mois, il est nécessaire de s’adapter aux conditions climatiques et à l’état de végétation de la vigne et du couvert.
Les interventions techniques destinées à maîtriser ou détruire la végétation des cultures de services (figure 7) sont également des leviers importants à mobiliser dans cette gestion tactique des cultures de services (Garcia et al., 2021). Selon les services visés, le choix de l’outil de destruction et de gestion des résidus est alors un des leviers essentiels pour le pilotage des fonctions écologiques supports des services écosystémiques.
L'effet de gestion de quatre stratégies de cultures de services différentes dans les inter-rangs sur la dynamique de la population de chiendent pied-de-poule (Cynodon dactylon) (évolution de la couverture et de la présence) a été évalué sur trois saisons (2015-2017) dans une étude récente (Valencia-Gredilla et al., 2020) : un couvert végétal spontané géré par fauchage ; un couvert végétal spontané géré par fauchage plus application d'herbicide ; sol labouré et végétation spontanée en croissance ; et sol labouré et un couvert d'orge semé (Hordeum vulgare L.). Chaque gestion a affecté différemment à la fois Cynodon dactylon et les autres adventices : le semis d’orge a été le plus efficace pour contrôler Cynodon dactylon et les autres adventices, ce qui suggère un effet de compétition plus fort d'un couvert semé en comparaison d'un couvert spontané (autres modalités). Toutefois, la variabilité d’installation des cultures de services conditionne le succès dans la gestion des adventices : par exemple dans le cas du projet FertilCrop (ERA-Net Core Organic, 2015–2017), la variabilité d’installation de la féverole en culture de services hivernale (taux de couverture 6 mois après le semis de 70% et 26% en 2016 et 2017 respectivement) a modulé son efficacité à réguler les adventices en systèmes viticoles méditerranéens (taux de couverture d’adventices de 10% et 40% en 2016 et 2017 respectivement).
Les adventices vus comme des cultures de services en parcelles pérennes ?
Place croissante des couverts spontanés dans les pratiques de gestion de l’inter–rang, particulièrement en contexte méditerranéen
Le choix d’un couvert semé ou spontané fait souvent partie des interrogations des viticulteurs et viticultrices. Quelquefois, la végétation spontanée peut être préférée pour former le couvert car elle représente une option de culture intercalaire sans coût d’installation et peut offrir des compromis intéressants en termes de services écosystémiques (Kazakou et al., 2016). Cependant, la production de biomasse d’un couvert spontané est souvent moins importante qu’un couvert semé (Steenwerth and Belina, 2008). En région méditerranéenne, une enquête en 2016 auprès de 334 viticulteur·rice·s a permis de caractériser leurs pratiques de gestion des sols et l’importance de l’enherbement au cours de la saison 2014-2015 en lien avec la fourniture de services (Fernández-Mena et al., 2021). Les trois quarts des viticulteur·rice·s interrogé·e·s ont entretenu ou semé des cultures de services dans leurs vignobles ; 41 % ont utilisé une stratégie de cultures de services hivernales (végétation présente entre les vendanges et le débourrement), 8 % une stratégie de cultures de services semi-permanentes (végétation présente entre les vendanges et la floraison de la vigne) et 27 % une stratégie de cultures de services permanentes. La stratégie préférée de couverture de surface était la pleine surface pendant la dormance de la vigne principalement pour protéger le sol de l’érosion, et sa réduction à la moitié des inter-rangs après le débourrement pour limiter le risque de compétition avec la vigne. Les stratégies de cultures de service spontanées sont prédominantes dans l'enquête (91 % des réponses). Seuls 30 viticulteurs sur les 334 enquêtés ont semé des espèces végétales spécifiques, notamment dans leurs inter-rangs principalement des graminées (43 %), des légumineuses (39 %) et des crucifères (16 %).
La flore spontanée vue comme cultures de services en systèmes pérennes méditerranéens
Les systèmes agricoles à base de cultures pérennes sont des modèles pertinents à étudier pour la place qu’ils accordent à la biodiversité spontanée au sein des parcelles, qui varie beaucoup en fonction des pratiques agricoles, de gestion du sol notamment, et du climat. Bien que la gestion majoritaire de la biodiversité spontanée dans les systèmes pérennes consiste encore à la détruire par le travail du sol ou le désherbage chimique ou la maitriser par tonte (d’après les enquêtes pratiques culturales d’Agresteen 2012 et 2016 (Ambiaud, 2012 ; Prost and Beaufils, 2021)), la place accordée à la biodiversité spontanée s’accroît dans les vignobles, notamment pour les services écosystémiques qu’elle peut rendre, en particulier aux agriculteur·ice·s (Blaix et al., 2018 ; Winter et al., 2018). Toutefois, le potentiel de fournitures de services via la flore spontanée varie selon les systèmes de cultures pérennes considérés. Par exemple, la richesse spécifique de la végétation est plus grande en oliveraies qu’en vignobles, où les pratiques sont souvent plus destructrices pour la végétation spontanée (Cohen et al., 2015) alors que les oliveraies sont plus régulièrement et longuement enherbées. Par ailleurs, d’autres services écosystémiques, qui ne concernent pas directement les cultures, sont favorisés par la présence de végétation spontanée au sein des agrosystèmes : le conservation d’une richesse taxonomique et fonctionnelle des communautés végétales (Jung et al., 2020) et la préservation d’habitats pour la faune (Kratschmer et al., 2019). En particulier, la présence de végétation spontanée dans les cultures pérennes peut représenter une ressource essentielle pour le maintien des pollinisateurs (Paiola et al., 2020), à certaines périodes du cycle viticole, hors périodes de traitement phytosanitaire. Un autre service que peut rendre la végétation spontanée concerne la production de biomasse destinée au pâturage, sous condition de faisabilité (digestibilité de la végétation, collaboration avec un·e berger·e, maitrise du troupeau, accessibilité des parcelles), ce qui peut permettre aux agriculteur·rice·s de détruire la biomasse végétale tout en réduisant les passages d’herbicides et/ou de labour, réduisant ainsi le coût des pratiques agricoles. D’autres travaux en cours (Bopp et al., 2022) traitent des conséquences de différentes pratiques de gestion du sol sur les relations entre les propriétés fonctionnelles des communautés végétales spontanées et les processus de décomposition et d’activités microbiennes sur un réseau de 17 parcelles de vignes dans le Montpellierais, dont la flore spontanée était entretenue soit chimiquement, soit mécaniquement (par travail du sol ou par tonte). La décomposition des plantes est un processus clé impliqué dans les cycles biogéochimiques. Peu d'études ont analysé le processus de décomposition de la végétation spontanée dans un contexte agricole alors que la qualité des sols agricoles peut diminuer en lien avec la fréquence des opérations de travail du sol, provoquant notamment la dégradation de la matière organique. A l’échelle d’une petite région viticole, le Montpelliérais, Bopp et al. (2022) ont montré que le désherbage chimique était le facteur principal affectant la décomposition, alors que le sol et le climat montraient des effets mineurs : le désherbage chimique a favorisé les communautés végétales avec une forte teneur en matière sèche foliaire liée à un faible potentiel de décomposition. La réduction probable de l'utilisation des herbicides en raison des restrictions réglementaires (ANSES, 2020) pourrait donc sélectionner des espèces au potentiel de décomposition plus élevé et ainsi libérer plus rapidement des nutriments dans le sol autrement dit, augmenter le service engrais vert de cette végétation spontanée (Krishna and Mohan, 2017). L'étape suivante, pour les perspectives agronomiques, serait de quantifier les apports en nutriments et la séquestration du carbone résultant du processus de décomposition de la litière de la végétation spontanée in situ. Si ces quantifications ont été largement estimées pour les cultures de services semées (Cherr et al., 2006), l’effet de la végétation spontanée régulièrement fauchée en parcelles viticoles sur les flux d’eau et d’azote (entrée et sorties), dont l’éventuel effet engrais vert.
L’ensemble de ces travaux portant sur la caractérisation de la végétation spontanée en systèmes pérennes mobilisant les concepts et méthodes de l’écologie fonctionnelle (Violle et al., 2007) visent à produire des connaissances afin de guider les agriculteur·rice·s vers des pratiques de gestion plus intégrées, assurant à la fois une gestion optimale de la végétation spontanée dans les vignobles et permettant à cette végétation de fournir divers services écosystémiques. Ces travaux enrichissent utilement les études en cours sur les effets des couverts semés et leur potentiel à réguler les adventices problématiques, en systèmes à base de pérennes. Les pistes explorées sont notamment (Reboud, 2021) : la sélection de variétés adaptées à servir de couvert végétal, proposer des associations d’espèces homogènes vis-à-vis des conditions de leur destruction par le gel hivernal ou par simple roulage, et faire évoluer le machinisme agricole afin notamment de proposer des outils couplés à un guidage de précision et gérant de manière différente le rang et l’inter-rang.
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