Mesurer l’intensité du travail du sol, oui mais comment ?
Crédit photo : Agribio04
Contexte
Le collectif ABC-Sud – Développement de l’Agriculture Biologique de Conservation des sols (ABC) en région Sud-PACA – animé par Agribio04 comprend 20 agriculteurs céréaliers et polyculteurs-éleveurs de la région PACA. Ce collectif né en 2020 travaille à l’augmentation de la couverture végétale, la réduction du travail du sol et à la diversification des rotations en grandes cultures biologiques. Il a pour objectif de favoriser la préservation des sols et leur fertilité tout en assurant une gestion des adventices et une nutrition azotée satisfaisante, principaux facteurs limitants en grandes cultures biologiques.
Une des préoccupations des agriculteurs du collectif est la réduction de l’intensité du travail du sol. Bien qu’hétérogène au sein du collectif, la majorité des sols du territoire sont superficiels et caillouteux. Les sols sont à dominance limono-argilo-calcaire et sensibles à la battance et à l’érosion. .
Le travail du sol répété, et notamment le labour jusqu’alors indispensable à la gestion des mauvaises herbes en agriculture biologique, vient renforcer les problématiques inhérentes au contexte pédoclimatique rencontrées en contexte méditerranéen. Par un travail de fragmentation, il perturbe l’activité biologique du sol et le cycle de la matière organique. Il accroît la porosité à court terme mais réduit le processus d’agrégation et donc la stabilité structurale du sol à long terme. Lorsque cette dernière est altérée, la capacité du sol à résister à la dégradation sous l’action de l’eau est drastiquement réduite : les impacts négatifs liés aux phénomènes de battance et d’érosion hydrique sont accentués. Ce travail du sol, combiné aux spécificités du contexte pédoclimatique du Sud des Alpes, accélère la dégradation de la fertilité des sols du territoire : un constat partagé par l’ensemble des agriculteurs du collectif.
D’un objectif commun, deux approches semblent se distinguer au sein du collectif :
- Les agriculteurs qui s’autorisent le labour (généralement 1x/rotation) pour détruire les légumineuses fourragères placées en tête de rotation et limiter les repousses dans les cultures suivantes,
- Les agriculteurs qui préfèrent répéter les interventions de travail du sol superficiel (scalpages) jusqu’à l’objectif 0 adventice pour s’abstenir de travailler le sol en profondeur.
Qui des uns ou des autres perturbent le plus leur sol ? Peut-on faire un lien avec la fertilité des sols mesurées chez les agriculteurs ? Qu’est-ce qui semble le plus influencer la réduction de l’intensité du travail du sol chez les agriculteurs ?
Pour objectiver ces deux approches, Agribio 04 s’est approprié le STIR, un indicateur d’intensité de travail du sol développé par les chercheurs de Progrès Sol du FiBL. Basé sur les itinéraires techniques des agriculteurs du collectif, Agribio 04 vous livre une 1ère lecture de l’intensité du travail du sol au sein du collectif ABC-Sud.
Le STIR, un indicateur d’intensité du travail du sol
Le STIR (Soil Tillage Intensity Ratio) a vocation à mesurer l’intensité de perturbation structurelle du sol selon le type de machine utilisé, la profondeur et la vitesse de travail du sol ainsi que la surface perturbée par celui-ci. Plus le STIR est haut, plus la perturbation du sol est forte :
Figure 1. Intensité du travail du sol (STIR) en fonction de l’intervention et du type de travail du sol.
Pour évaluer l’intensité d’un itinéraire technique de travail du sol, il suffit de sommer le STIR de chaque sur la période de la campagne culturale. Ici, il a été décidé de sommer les interventions entre la récolte du précédent et la moisson de la céréale.
Un indicateur pour objectiver les itinéraires techniques de travail du sol des agriculteurs ?
Pour comparer les itinéraires techniques de travail du sol des agriculteurs du collectif et en faire une base de discussion, le blé tendre a été choisi comme culture de référence. Un référentiel a été créé en fonction du type de travail du sol (du labour au semis direct) et les agriculteurs placés en fonction de ce référentiel :
Figure 2. Référentiel STIR en fonction de l’intensité du travail du sol exercé au cours d’une campagne culturale, de la destruction du précédent à la moisson du blé tendre. Le blé n’est pas désherbé.
Le labour pèse lourd sur le STIR : + 41 (15-20cm) à + 64 points (25 – 30cm) sur le STIR total de la culture en fonction de la profondeur du travail du sol. Plus ce dernier est profond, plus l’intensité du travail du sol est augmentée. Ce constat s’observe également sur les itinéraires techniques TCS + (+19 points entre un scalpage à 8cm vs. 2cm). Le STIR objective très bien l’impact de la multiplicité des passages de scalpeurs, bien que superficiels, sur la note d’intensité du travail du sol. En se basant sur ce référentiel, 3 passages de scalpeurs à 8cm seraient équivalent à l’impact d’un déchaumage, et 5 passages à un labour effectué à 15-20cm de profondeur (+ 20 points/passage de scalpeur).
Des résultats d’intensité de travail du sol très hétérogènes au sein du collectif
Au sein du collectif, l’intensité des itinéraires techniques de travail du sol du blé tendre varie de 9 à 196 :
- 5% d’entre eux ont recours systématiquement à la charrue ()
- 25% d’entre eux déchaument une à deux fois avec un outil à dents ou à disques et ont recours au désherbage mécanique (67 < STIR < 99),
- 35% d’entre eux utilisent des outils combinés et/ou déchaumeurs sur les 10 premiers cm du sol (47 < STIR < 67)
- 35% d’entre eux travaillent le sol de manière superficiels avec un ou plusieurs passages de scalpeurs (STIR < 47)
Figure 3. Classement des scores STIR sur céréales à paille, principalement du blé tendre (gris : référentiel type de travail du sol / vert : éleveur / jaune : céréalier).
En règle générale, les éleveurs travaillent le sol moins intensément que les céréaliers sur céréales à pailles. Les STIR les plus élevés concernent les agriculteurs travaillant avec des organismes stockeurs sous contrats et ayant recours au désherbage mécanique.
Seulement 2 agriculteurs sur les 20 membres du collectif s’approchent du 0 travail du sol : l’un a recours à un seul scalpage très superficiel équivalent à un STIR de 5 (2cm, 8km/h) plus semis direct sous couvert de luzerne, l’autre à la fraise rotative Kuhn EL 162-300 BIOMULCH pour un travail du sol superficiel équivalent à un STIR de 6 (5cm, 4km/h) suivi d’un passage de scalpeur (6cm, 8 km/h, STIR de 15) plus semis direct.
En sommant le STIR de chaque intervention culturale, l’utilisation d’outils combinés vient drastiquement augmenter le STIR. L’agriculteur n°20 pratique un 1er scalpage à 7cm de profondeur à 6km/h à l’aide d’un néodéchaumeur combinant 3 outils différents (STIR = 30). Il effectue ensuite un 2ème et un 3ème passage à 15 km/ha très superficiels à 4cm de profondeur (STIR = 44/passage). La somme de toutes les interventions équivalent quasiment à l’intensité de travail du sol d’un labour très profond à 25-30cm de profondeur (STIR = 122).
Le STIR a également été calculé sur des itinéraires techniques type de blé tendre de la région (plateau de Valensole, vallée de la Durance, Camargue, plateau de Forcalquier). Il varie de 56 à 87 en fonction du contexte de production et du précédent et se positionne au-dessus des références TCS – (> 67) pour 10 itinéraires techniques de travail du sol sur 12.
Des prairies temporaires qui permettent de tamponner l’intensité du travail du sol à l’échelle de la ferme
L’ensemble des itinéraires techniques de travail du sol des agriculteurs du collectif ont été relevés pour chaque culture de la rotation et les scores STIR calculés (de la destruction du précédent n-1 à la moisson de la culture n). Afin d’obtenir un score à l’échelle de la rotation et prendre de la hauteur par rapport aux pratiques de travail du sol, les notes obtenues pour chaque culture ont été proratisées en fonction des surfaces qu’elles occupaient en 2024. A l’échelle du collectif, le STIR moyen à est de 39/ha et s’élève de 3 à 112/ha. Ce score est particulièrement influencé par la part des cultures pérennes, et notamment des prairies temporaires dans l’assolement. Plus cette dernière est élevée, plus le score est faible :
Figure 4. Exemple de la répartition du STIR entre les cultures d’une même rotation (Système céréalier lavandicole conduit en agriculture biologique, Bonnieux 84480)
Dans cet exemple, les cultures nécessitant le plus de travail du sol sont les plantiers de lavande, les cultures annuelles (tournesol, triticale/pois) puis l’implantation des luzernes. Les plantiers de lavande se distinguent du reste des cultures à cause du travail de décompactage (sous-soleuse à 28cm) et des multiples passages de bineuse (x7) qui constituent 60% de la note d’intensité de travail du sol (+130 points). Bien qu’impressionnante l’année de plantation, cette note est lissée à l’échelle de la culture car l’intensité du travail du sol est réduite les années qui suivent. L’introduction d’une culture pérenne comme la lavande ou les prairies dans les rotations céréalières bio explique le faible STIR moyen par hectare obtenu (x65/ha) en proratisant les notes de chaque culture aux surfaces qu’elles occupent.
Les agriculteurs présentant les plus hauts taux de couverture à l’échelle de la rotation sont ceux qui présentent les plus faibles intensités de travail du sol.
La réduction de l’intensité du travail du sol semble stimuler le développement de la biomasse microbienne mais pas forcément son activité
Pour aller plus loin et tenter d’évaluer l’influence des pratiques de travail du sol des agriculteurs du collectif sur la fertilité de leur sol, une matrice de corrélation entre le STIR du blé tendre, les pratiques agricoles et les paramètres physico-chimiques et biologiques des analyses de sol du collectif a été générée.
Les résultats révèlent que plus l’intensité du travail du sol est faible, plus la biomasse microbienne est élevée (cf. figure 5) .
Figure 5. Plus l’intensité du travail du sol augmente, plus la biomasse microbienne mesurée sur les fermes diminue.
L’augmentation de l’activité biologique en contexte de travail du sol réduit provient majoritairement des modifications de l’habitat et des ressources nutritives disponibles : modification de la porosité et du microclimat, mulch en surface, préservation du biotope en faveur des champignons et de la faune créatrice de galeries etc. La biomasse microbienne est généralement plus abondante dans les 10 premiers cm du sol car elle suit la stratification de la matière organique accumulée en surface en contexte de travail du sol réduit. Dans notre cas, la corrélation négative observée entre le STIR et la biomasse microbienne est à nuancer. Cette dernière dépend également du type de sol, de la température et de l’humidité aux dates de prélèvements.
Usages et limites du STIR
Le STIR affiche des tendances mais reste à prendre avec des pincettes. Les outils combinés, animés et/ou portés, largement utilisés par les agriculteurs du collectif pour le déploiement des TCS (scalpeur porté Actisol, herse rotative), ne sont pas référencés dans la base de données Suisse. Les correspondances entre outils STIR et outils réels ont donc été arbitrés selon l’usage effectué par les agriculteurs et leurs retours d’expériences, et sur conseil du FiBL Suisse. Le fait d’additionner les notes d’intensité de travail du sol de chaque outil est également discutable : les passages répétés de scalpeurs n’ont t’ils pas un impact dégressif sur la structure du sol ? quid des outils combinés, qui, les uns après les autres, viennent perturber un horizon de plus en plus travaillé ? L’impact n’est-il pas lui aussi dégressif ?
La prise en compte du risque de tassement du sol par les véhicules agricoles permettrait de compléter l’analyse et de mieux appréhender l’impact de passages répétés par rapport à un seul passage d’une machine combinée ou d’un outil plus lourd sur la structure du sol. Un indicateur intégrant les conditions d’interventions existe déjà sur le territoire Suisse (Terranimo©).
Enfin, il est important de rappeler que le STIR a été construit comme un indicateur d’intensité de perturbation structurelle du sol. Il ne prend pas en compte l’impact de l’itinéraire technique de travail du sol sur ses composantes chimiques, biologiques et son fonctionnement. Ce travail pourrait se poursuivre dans le cadre d’un projet de R&D plus large réalisé dans différents contextes et modes de production.
A l’échelle du collectif, ces résultats permettent néanmoins d’éclairer le débat sur l’intensité du travail du sol qu’exercent les agriculteurs et de discuter des choix d’outils et de la façon dont ils sont utilisés (type d’interventions, profondeur, vitesse…) dans une optique de réduction du travail du sol.
Résultats de stage d’Inès Malavialle, stagiaire à Agribio 04 (2024)
Rédaction : Inès Malavialle, stagiaire à Agribio 04 et Clémence Rivoire, conseillère-animatrice en grandes cultures biologiques pour Agribio 04 et la réseau Bio de PACA.
Relecture : Marina Wendling – FiBL Suisse
Pour toutes questions : rivoire.04@bio-provence.org / 07 44 50 30 67
