Revue AE&S vol.9, n°2,10 décembre 2019

 

Les outils de diagnostic de la qualité des sols : du profil cultural aux méthodes et outils actuels

L’utilisation de la méthode du profil cultural en Argentine : quel apport à la connaissance sur le fonctionnement des systèmes de culture ?

 

Juan José De Battista1 et Maria Carolina Sasal2

1Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Concepción del Uruguay.

2*Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Paraná.

 debattista.juan@inta.gob.ar ; sasal.maria@inta.gob.ar

 

 

 

 

 

 


La plupart des méthodes utilisées pour caractériser l’aptitude des sols à la production végétale ont été développées il y a plusieurs décennies. Elles reposent essentiellement sur des mesures indirectes de la structure du sol réalisées de façon aléatoire (résistance à la pénétration, vitesse d’infiltration, densité apparente, etc.). Les mesures sont le plus souvent acquises à l’aide de capteurs et les données traitées grâce à des logiciels. Néanmoins ces méthodes prennent difficilement en compte la variabilité de la structure du sol au sein d’un profil de sol. Pour mieux appréhender cette variabilité, la méthode du profil cultural, basée sur une évaluation visuelle et tactile (à l’aide d’un couteau) d’un profil de sol, permet d’accéder à une information très riche sur la composante physique de la fertilité.

La méthode du profil cultural a été introduite en Argentine en 1990 par François Tardieu, dans le cadre d’une mission dont l’objectif était d’analyser les facteurs limitant la production agricole dans la région centrale du pays. À partir de cette date, le profil cultural a été largement utilisé pour évaluer l’effet de systèmes de culture sur la structure du sol.

Les premiers travaux ont été conduits pour évaluer l’effet de différentes modalités de travail du sol et différentes rotations de cultures dans des essais de longue durée à l’Institut National de Technologie Agricole (INTA) (De Battista et al., 1992-1993 ; De Battista et al., 1994). Ces essais ont contribué à :

-          Évaluer et localiser l’extension des zones tassées en profondeur et formuler des hypothèses sur leur origine ;

-          Comprendre l’effet des systèmes de culture (travail du sol, tassement lié au roulage des engins, succession des cultures…) sur l’état physique du sol et l’enracinement ;

-          Mettre en évidence le rôle de l’état physique initial lors de la mise en place du semis direct.

En parallèle, des travaux se sont développés pour évaluer la validité de la méthode dans les sols de la Pampa en Argentine. Ils ont en particulier permis de vérifier que les zones D (volumes de sol sans porosité visible à l’œil nu) ont une porosité structurale presque nulle et correspondent à des tassements sévères.

Rapidement, la méthode a été utilisée pour évaluer les problèmes de structure du sol chez des groupes d’agriculteurs dans le sud de la province de Santa Fe (Pozzi, 1996). Ces travaux ont montré qu’il n’était pas possible d’établir de relations simples de cause à effet entre la nature des outils de travail du sol utilisés et la structure du sol observée : les conditions d’emploi des outils, l’état physique du sol au moment des passages, les tassements liés à d’autres opérations culturales, la nature des cultures… interviennent également. Il est apparu par conséquent très important de caractériser l’état physique du sol à l’aide d’une méthode qui rende compte de ces différents facteurs et de leurs interactions. L’ensemble de ces expériences en champ d’agriculteur a montré la pertinence de l’approche systémique des relations travail du sol-rendement proposée par Sebillotte (1978).

À la fin des années 1980, les surfaces en travail du sol simplifié, notamment le semis direct et le labour réduit ou superficiel (< 10 cm de profondeur), ont rapidement augmenté en Argentine. Cela a conduit à initier, dès le milieu des années 1990, des travaux pour caractériser le fonctionnement du sol sous ces nouvelles modalités d’implantation des cultures. De Battista et al. (1997), Ferreras et al. (1998) et Ferreras et al. (2001) ont confirmé ainsi (i) l’importance de l’état initial au moment du changement de pratique sur l’évolution de l’état physique en semis direct, (ii) la présence fréquente d’une structure lamellaire sous les premiers 2-5 cm dans les situations en semis direct continu depuis plusieurs années. Quelques années plus tard, Sasal et al. (2006) ont montré l’importance de ce type de structure dans les sols limoneux et son rôle sur le partage infiltration/ruissellement et la dynamique de l’eau.

Par la suite, plusieurs travaux utilisant la méthode du profil cultural, ont permis de mieux comprendre le fonctionnement des sols en semis direct. L’effet des passages d’engins agricoles à l’origine de zones tassées et la réduction de l’enracinement ont été mis en évidence en couplant l’observation du profil cultural et celle de profils verticaux d’abondance de racines. L’impact des tassements sur le rendement du soja, devenu la principale culture en Argentine, a pu être quantifié (Gerster et al., 2008 ; Gerster, 2009 ; Gerster et al., 2018). Plus précisément, Bacigaluppo et al. (2011) ont montré que la proportion des zones massives (Cdelta) était un paramètre explicatif du rendement de soja, en particulier quand la pluviométrie durant les phases critiques de croissance était faible. Elisei (2013) a étudié l’effet de différents outils de décompactage sur la régénération de la structure et la durée de cet effet dans le temps.

Ces travaux ont aussi montré à la fois l’intérêt de la méthode du profil cultural, développée par Gautronneau et Manichon (1987), sur des systèmes de culture où dominait le labour, mais également ses limites en situation de non labour : elle nécessitait d’être adaptée pour mieux prendre en compte les effets des agents naturels (conditions climatiques, macrofaune du sol et racines ou présence d’un mulch en surface) sur la régénération de la structure du sol. Les échanges entre chercheurs de différents pays ont ainsi conduit à adapter la méthode dans le cadre d’une approche participative. Des expérimentations, couvrant une gamme large de systèmes de culture, types de sols et conditions climatiques en France, au Brésil et en Argentine, ont été conduites pour tester les évolutions proposées. Suite à ces travaux, la méthode renouvelée du profil cultural, prenant mieux en compte les effets de la macrofaune et ceux des conditions climatiques sur la structure du sol, a été proposée (Boizard et al., 2017).

En utilisant la nouvelle méthode, nous avons réussi à mieux caractériser l’évolution de la structure du sol en semis direct continu dans la « Pampa Húmeda Argentina » et son effet sur le ruissellement superficiel (Sasal et al., 2017). En particulier, nous avons mieux expliqué l'origine de la formation de la structure lamellaire et son importance dans la dynamique de l’eau, très liée à la durée du semis direct et à l’intensification des systèmes de culture dans la Pampa en Argentine. Nous avons aussi montré que la régénération de la structure était favorisée par la mise en place de couverts végétaux, ce qui nous a conduits à promouvoir une diversification des cultures pour diminuer les impacts environnementaux. Par ailleurs, nous avons utilisé cette méthode pour évaluer des pratiques comme l’addition d’amendements organiques (litière de poulet) et chimiques (sulfate de calcium) pour favoriser la régénération de la structure (Gabioud, 2017).

En conclusion, la méthode d’observation de l’état structural du profil cultural a été un bon levier pour évaluer nos systèmes de culture en complémentarité avec d’autres mesures physiques. Les connaissances ont été accumulées pendant presque cinq décennies d’utilisation. Nous prévoyons de continuer à développer cette méthode pour diagnostiquer de potentiels effets environnementaux négatifs liés à certaines pratiques agricoles et l’exploration d’alternatives technologiques contribuant à la durabilité des agrosystèmes argentins.

 

Atelier d’évaluation de la structure du sol en semis direct à Paraná en 2013.


Références

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