Evaluation des impacts agronomiques et environnementaux

du Semis Direct Sous Couvert Vgtal en sols alluvionnaires irrigus des Alpes de Haute Provence

Avec la collaboration :

Campagne 2012

Travaux raliss dans le cadre du Rseau DEPHY Grandes Cultures irrigues Val de Durance.

Le contexte agricole actuel est marqu par un objectif de rduction de lemploi des produits phytosanitaires, une augmentation du prix des engrais, une volatilit importante des prix de vente et une tendance la baisse des indemnits.

Cette situation fragilise les exploitations agricoles de grandes cultures et les conduit faire voluer leurs systmes de culture pour atteindre le double objectif du maintien de leur revenu et du respect des contraintes rglementaires et environnementales. Ainsi, dans ce contexte, le Semis direct sous Couvert Vgtal (SCV) apparait comme une innovation permettant de mieux concilier une production intensive et les proccupations environnementales actuelles.

Les Techniques Culturales Simplifies (TCS) sont des techniques de travail superficiel du sol. Les outils utiliss ne travaillent le sol qu faible profondeur. Ceci permet de dchaumer, prparer le lit de semences et dsherber mcaniquement tout en conservant au maximum la structure du sol. On peut cependant aller encore plus loin en supprimant totalement tout travail de sol et en gardant en permanence un couvert vgtal : cest le semis direct sous couvert (SCV). Dans ce cas l, les semis sont raliss directement dans les rsidus de la culture prcdente ou ceux de linterculture (ou couvert vgtal). On utilise pour cela des semoirs adapts qui ouvre un sillon dans la vgtation pour pouvoir disposer les graines au contact direct du sol.

Cet essai a pour objectif de comprendre et dvaluer les intrts agronomiques et environnementaux des TCS et du SCV en grandes cultures dans le contexte pdoclimatique local. Ceci en caractrisant limpact court terme sur le sol, la conservation de leau, la pression des adventices, les ravageurs, les auxiliaires et la productivit de la culture.

Couvert vgtal de la parcelle de sorgho, le 10 novembre.

Semis du couvert vgtal

Travail du sol Travail du sol

Destruction chimique

Prsentation de lexprimentation

Lexprimentation est mise en place sur deux parcelles, sur la commune dOraison (04). Une parcelle est implante en mas, lautre en sorgho. Dans chaque parcelle, deux modalits sont dfinies : une modalit en semis direct sous couvert vgtal (SCV) et une modalit avec travail du sol superficiel (TCS).

Itinraires techniques simplifis des parcelles suivies :

Composition et constitution des couverts vgtaux :

Matire Sche au 15/12/11

Teneur en N C/N

Apport thorique

en NVarit t/ha % Kg/ha

Gesse 10 N-FixPois fourrager 10 AssasFverole d'hiver 10 DianaLentille 5 LentifixVesce commune 5 NacreFenugrec 3 FenufixGesse 28 N-FixPois fourrager 28 AssasFverole d'hiver 28 DianaSoja 16 ProteixAvoine diplode 14 Protec'solErs 9,5Radis fourrager 6 Rego

Densit (Kg/ha)

Parcelle Mas

(Semis : 30/08)

Parcelle Sorgho (Semis : 25/08)

Composition du couvert vgtal

115

131

2,8 4,12 10,2

3,6 3,65 11,5

Focus sur le radis fourrager constituant le couvert vgtal, le 5 octobre.

Aot Octobre Dcembre Fvrier Mai Aot Novembre

SCV Couvert vgtal Culture (mas ou sorgho)

TCS Sol nu Culture (mas ou sorgho)

Protocole exprimental

Lessai est men lidentique sur les 2 parcelles : une parcelle en mas et une en sorgho. Le sol des 2 parcelles est de type limono argilo-sableux (voir Annexe 1). Chaque parcelle est compose de 2 modalits, comportant 3 rptitions chacune.

Les modalits sont les suivantes (identiques sur les 2 parcelles) : Modalit 1 : SCV : Semis direct sous Couvert Vgtal, prsentant un couvert vgtal pendant linterculture et une absence de travail du sol. Modalit 2 : TCS : Techniques Culturales Simplifies, travail du sol superficiel (jusqu 15 cm de profondeur) et sol nu pendant interculture.

Itinraires Techniques : (les itinraires dtaills sont prsents en annexe 2)

30-aot Semis du couvert + Irrigation 2x15mmSur TCS: 27-oct Cover cropSur TCS: 28-fev Dcompacteur

14-mars Destruction chimique du couvert22-mars Engrais29-mars Semis du mas 81 000 grains/ha30-mars Herbicide11-mai Herbicide21-avr. Anti limace4-juin Engrais5-juin Dbut Irrigation pivot2-oct. Fin Irrigation pivot

17-oct. Rcolte

ITK Parcelle en mas (prcdent bl dur)

Paramtres valus : Les mesures prsentes ci-aprs ont t ralises du semis la rcolte de la culture. Les rsultats ont t analyss statistiquement, les diffrences sont considres significatives quand P < 0,05.

Teneur en eau du sol : Mise en place de tensiomtres, permettant de mesurer la force avec laquelle le sol retient leau (appele tension). Ainsi, moins il y a deau dans le sol, plus la tension est leve et plus il est difficile pour la plante dextraire cette eau. Nombre de tensiomtres/rptition : 2 (soit 6/modalit) 10 et 30 cm de profondeur, quidistance des asperseurs dirrigation. 1 tensiomtre/modalit est plac 60 cm de profondeur. Profondeurs de mesure : 10, 30 et 60 cm. Relev hebdomadaire, en dbut de matine.

Teneur en azote du sol : Utilisation de NitraCheck : appareil de mesure de la teneur en azote du sol. Elaboration dun chantillon (constitu de 10 prlvements) par modalit. Horizon mesur : 0-20 cm. Mesure effectue tous les 15 jours.

Pression des adventices : Utilisation dun quadrat (0,25 m), dans lequel sont dnombres et identifies les adventices prsentes. 2 relevs/rptition (soit 6/modalit). Mesure effectue toutes les semaines.

25-aot Semis du couvert + Irrigation 1x25mmSur TCS: 10-nov Dchaumeur disquesSur TCS: 27-fev Vibroculteur

28-mars Desherbage chimique du couvert11-mai Semis du sorgho 350 000 grains/ha8-juin Engrais

20-juin Dbut Irrigation enrouleur17-aot Fin Irrigation enrouleur4-oct. Rcolte

ITK Parcelle en sorgho (prcdent tournesol)

Macrofaune : Limaces : Les piges limaces sont des piges de type INRA, de 50 cm, constitus dune face suprieure en aluminium, limitant le desschement du pige, et dune face infrieure compose dune matire retenant leau de type aquanappe. Aprs chaque relev, les piges sont r-humects et dplacs au sein de la rptition. 1 pige/rptition (soit 3/modalit). Mesure effectue toutes les semaines pendant la prsence de stades sensibles des cultures.

Arthropodes : La macrofaune du sol est value grce des piges de type Barber (pots enterrs dans le sol dont le col douverture affleure la surface) permettant de rcuprer les arthropodes rampants, remplis moiti deau savonneuse. 1 pige/rptition (soit 3/modalit). Relev hebdomadaire des piges.

Lidentification des individus pigs est ralise jusqu lespce dans la mesure du possible. Il est utilis une loupe binoculaire et un ensemble de cls de dtermination, pour les carabes (Jeannel) et pour les araignes (Oger ; Nentwig et al). Lidentification des arthropodes est ralise en collaboration avec Pierre Frapa, entomologiste, et lquipe de lUR PSH (Plantes et Systme de cultures Horticoles) de lINRA dAvignon, spcialistes en arachnides. Les individus pigs sont identifis, classs selon leur rgime alimentaire et conservs dans de lthanol.

Rendement : Mas : Prlvement de 3 chantillons/rptition (soit 9/modalit) des plants de 1 rang sur 2 m linaire. Sorgho : Prlvement de 3 chantillons/rptition (soit 9/modalit) des plants de 2 rangs conscutifs sur 1 mtre linaire. Dtermination de la biomasse, du nombre dpis ou des panicules/plant, du poids des pis ou des panicules, du PMG (poids de milles grains) et de lhumidit.

Matriel de suivi des diffrents paramtres.

Rsultats et analyses

Teneur en eau du sol : Les tensions 10, 30 et 60 cm de profondeur augmentent tout au long de la priode de mesure en

accord avec laugmentation des tempratures et des besoins en eau de la culture (mas et sorgho) (plus les tensions sont leves, plus leau est difficilement disponible pour la culture). Parcelle en mas :

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Mas : Evolution des tensions 10 cm de profondeur ( erreur standard).

A 10 cm de profondeur, les tensions de la modalit SCV sont plus faibles (P = 0.032). Elles sont comprises entre 0 et 50 cb pendant le dveloppement de la culture, alors quen TCS elles stendent de 30 90 cb. En septembre, suite larrt des irrigations et une priode de scheresse, les tensions des modalits augmentent fortement (jusqu 150 cb).

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Mas : Evolution des tensions 30 cm de profondeur ( erreur standard).

Les tensions 30 cm de profondeur montrent une variabilit importante. En SCV, elles ont tendance tre plus faibles (P = 0.561), notamment pendant la premire moiti de la priode de dveloppement de la culture. Elles nont dpass le seuil des 50 cb quen aot alors quen TCS ce seuil est dpass depuis mi-juin.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Mas : Evolution des tensions 60 cm de profondeur.

A 60 cm de profondeur, les tensions semblent indiquer une certaine stabilit autour de 50 cb en SCV jusquen aot, alors quen TCS elles affichent une augmentation constante partir de mi juin, prsentant un desschement de lhorizon (considr comme atteint lorsque les tensions atteignent 200 cb, limite de mesure des tensiomtres) au 26 juillet. Ce desschement est retard denviron 1 mois en SCV (23 aot).

Parcelle en sorgho :

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions 10 cm de profondeur ( erreur standard).

Les tensions 10 cm de profondeur sont marginalement plus faibles en SCV (P = 0.075). Elles semblent toujours lgrement plus faibles en SCV quen TCS, suivant toutes deux les mmes tendances dans les deux modalits.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions 30 cm de profondeur ( erreur standard).

Le SCV induit, 30 cm de profondeur, des tensions infrieures (P = 0.023). Lcart entre les deux modalits augmente continuellement, jusqu larrt de lirrigation, aprs lequel lhorizon se dessche quelque soit la modalit.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution des tensions 60 cm de profondeur.

A 60 cm de profondeur, les tensions semblent voluer de manire identique en dbut de dveloppement de la culture, jusqu mi-juillet o elles augmentent beaucoup plus rapidement sur la modalit TCS. Le desschement de lhorizon est atteint au 7 aot pour la modalit TCS, alors que celui-ci est retard denviron 20 jours en SCV (28 aot).

Les rsultats obtenus mettent en vidence une disponibilit en eau plus importante en SCV par rapport au TCS 10, 30 et 60 cm de profondeur. Ceci peut sexpliquer par labsence de travail du sol et la prsence du couvert vgtal.

La prsence dun couvert vgtal en interculture a permis, dune part, de former une protection physique du sol et ainsi limiter les risques de battance et de ruissellement. Il a pu stimuler une importante activit biologique (Pelosi, 2008), engendrant une augmentation de la porosit du sol (macro et micro) (Scopel et al., 2005) et la cration de chemins prfrentiels par les racines du couvert vgtal (Carof, 2006).

Dautre part, labsence de travail du sol en SCV, a pu garder intacte la structure et la microporosit (responsable de la rtention en eau du sol) de linterculture, bnficiant alors la culture de vente. De plus, les rsidus du couvert vgtal, formant un mulch (ou paillis) en surface pendant le dveloppement de la culture, permettent de diminuer lvaporation de leau du sol et de continuer protger le sol pendant la culture (Seguy et al., 2009).

Ceci amenant donc une meilleure et plus rapide infiltration de leau sur lensemble du profil denracinement, associe une meilleure rtention.

Leve du mas dans la modalit TCS, le 19 avril. Leve du mas dans la modalit SCV, le 19 avril.

Teneur en azote du sol : Laugmentation des teneurs en azote du sol est due en particulier aux apports azots sur le mas

(phosphate dammoniac (18-46-0), coten 44% N) et le sorgho (ammonitrate 33,5 % N). Les diminutions quant elles peuvent tre associes aux phnomnes pluvieux, aux irrigations ainsi quaux prlvements de la culture augmentant au cours de son dveloppement.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Mas : Evolution des reliquats azots de lhorizon 0-20 cm.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution des reliquats azots de lhorizon 0-20 cm.

Les teneurs en azote de lhorizon 0-20cm semblent tre infrieures en SCV. Le couvert vgtal, constitu majoritairement de lgumineuses, comme cest le cas ici, possdant des C/N proches de 10 (10.2 et 11.5), devrait se dgrader rapidement (Schaub, 2005). La quantit dazote potentiellement restitue par le couvert vgtal se situerait autour de 60 UN (Redistribution de 50% de lapport thorique en N en 1re anne : couvert vgtal avant mas : 57 UN ; avant sorgho : 65 UN). On aurait pu sattendre un apport dazote supplmentaire en SCV, de part un retour de minralisation des rsidus du couvert vgtal. Le fait que lon ne retrouve pas clairement cette restitution dazote en SCV pourrait tre du deux facteurs principaux : premirement, on peut supposer que linfiltration et la rtention en eau du sol en SCV est suprieure celle dun sol en TCS. Ainsi, la concentration en azote serait probablement rpartie de manire plus homogne sur lensemble du profil denracinement, pouvant ainsi expliquer des teneurs plus faibles sur lhorizon 0-20cm en SCV. Deuximement, le prlvement de la culture, en dveloppement, na pas tait suivi. Enfin, en TCS, le travail du sol a pu engendrer une minralisation rapide et importante de lazote du sol, augmentant ainsi sa concentration dans le sol peu de temps aprs (Recours et Laurent, 2001), la diffrence engendre semble ainsi persister pendant le dveloppement de la culture.

130 UN

Pression des adventices : Le nombre dadventices augmente globalement au cours du dveloppement de la culture. La protection

herbicide pour chacune des parcelles est dtaille en annexe 2. LIFT (Indice de Frquence de Traitement) Herbicide (IFT H) de la parcelle en mas est de 3.5, lIFT H de la parcelle en sorgho est de 1.3.

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TCS

SCV

Mas : Evolution de labondance des adventices ( erreur standard).

Sur mas, le nombre dadventices est suprieur en SCV (P = 0.026). Sur cette modalit la population dadventices atteint 30 adventices/m, alors que sur la modalit TCS celle-ci ne dpasse pas 15 adventices/m.

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SCV

Sorgho : Evolution de labondance des adventices ( erreur standard).

Il est noter que cette parcelle (Sorgho) na reu aucun traitement herbicide en culture, uniquement un passage dherbicide non slectif pour la destruction du couvert vgtal (avant semis du sorgho). La population dadventices est suprieure en SCV (P = 0.005), mais le nombre dadventices reste faible tout au long de la culture (autour de 10 adventices/m).

Les comptages dadventices montrent que le nombre dadventices est suprieur en SCV. La mise en place dun couvert vgtal devrait exercer pendant la dure de linterculture une concurrence vis--vis des adventices sur les ressources nutritives, lutilisation de la lumire et lexploration du profil racinaire. Par la suite, le mulch, compos des rsidus de ce couvert vgtal, devrait limiter la germination et le

dveloppement des adventices en particulier du la concurrence pour la lumire (Corbier-Barthaux et al, 2006 ; Tourdonnet et al, 2008). Ce phnomne a peut tre eu un effet ici, que nous ne pouvons pas valuer car nous navons pas de tmoin SD sans couvert. Cependant mme si elle a eu lieu (paralllement la protection herbicide en mas), cette comptition na pas t aussi efficace pour limiter les adventices que le travail superficiel du sol, notamment sur la parcelle de mas. Il est aussi possible que les rsidus du couvert vgtal naient pas t assez persistants (du fait de leur C/N faible), pour constituer un cran suffisant la lumire. De plus, la stratgie herbicide sur mas est essentiellement base sur un mode daction racinaire. La prsence dun mulch en surface constitue une barrire physique latteinte du sol par les herbicides et leur passage dans la solution du sol, ncessaire leur action herbicide. De plus, dans un sol ayant un taux de matire organique leve dans lhorizon superficiel (phnomne recherch et engendr par le SCV), les molcules herbicides peuvent tre adsorbes par les collodes et dgrades par les microorganismes. Ceci pouvant nuire lefficacit des herbicides racinaires en SCV.

Macrofaune :

Limaces : Le pigeage des limaces a permis didentifier de 2 espces : Deroceras reticulatum et Arion hortensis.

Cette dernire, pige uniquement sur la parcelle de mas, est prsente en moins grand nombre, et semble apparatre, puis disparatre, plus prcocement que la premire. Lvolution des populations montre une forte dpendance vis--vis des conditions climatiques, dterminant leurs dgts sur les stades sensibles des cultures prsentes.

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TCS SCV

Mas : Evolution de la population de limaces ( erreur standard). S : Semis du mas ; T : Traitement : Sluxx (phosphate ferrique (29,7 g/kg)) 6Kg/ha

Sur mas, la population de limaces est plus importante en SCV (P < 0.001). Ds le semis, la population est suprieure en SCV et les pics de population plus importants. Le traitement molluscicide (phosphate ferrique) du 21/04 semble avoir contrl le ravageur.

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Pluies Irrigations

TCS SCV

Sorgho : Evolution de la population de limaces ( erreur standard). S : Semis du sorgho

La population de limaces est suprieure en SCV (P = 0.046), bien que faible du fait de la priode de semis du sorgho dfavorable au ravageur.

La plus faible prsence de limaces en TCS pourrait tre explique par le travail du sol, qui impacte soit directement, soit indirectement les limaces en perturbant leur activit ou en limitant leurs possibilits dabris ou de nourriture. Ce travail du sol, renouvel chaque campagne, dtruit galement les auxiliaires, notamment les larves de carabes qui jouent un rle important de prdateur.

Le couvert vgtal constitue un abri et une ressource alimentaire pour les limaces, associ au maintien dun environnement (protection, humidit) favorable leur multiplication, pouvant expliquer les populations suprieures en SCV. Toutefois, le couvert vgtal peut aussi constituer un leurre pour les limaces (Archambeaud, 2004), qui auront tendance sattaquer aux rsidus du couvert, plus facile consommer car partiellement dgrads, ce qui aura pour consquence de diluer la pression de ce ravageur sur la culture. Les limaces nayant pas caus de dgts majeurs sur les parcelles suivies. On peut galement mettre lhypothse que le nombre important de carabes (voir ci-dessous) a pu jouer un rle dans la rgulation des limaces. Effectivement, lactivit des adultes et des larves de Carabids sexerce prfrentiellement au niveau du sol, aux dpends des ufs et des jeunes limaces (Burkhalter et al, 2010).

Arthropodes :

Dtritivores :

Parcelle de mas : La population de dtritivores est suprieure en SCV (P < 0.001). Un pic de population apparait mi juin,

avec 50 individus/pige en SCV et ne dpasse pas 20 individus/pige en TCS.

Parcelle de sorgho : La population de dtritivores est suprieure en SCV (P

Prdateurs :

Les populations daraignes et de carabes augmentent en dbut dt, puis diminuent par la suite. Les pics ou chutes de populations pourraient rvler des priodes dmergence de nouvelles espces, suivre certains phnomnes climatiques ou ragir une diminution de leur ressource alimentaire.

Carabes : Carabe (Carabus coriaceus), prdateur potentiel de limaces.

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TCS

Mas : Evolution de la population de carabes ( erreur standard).

Le nombre de carabes est suprieur en SCV (P = 0.035). Il apparait un pic de population fin juin avec jusqu 350 individus par pige en SCV et 250 en TCS.

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SCV

TCS

Sorgho : Evolution de la population de carabes ( erreur standard).

La population de carabe est suprieure en SCV (P < 0.001), atteignant un maximum mi-aot.

Araignes :

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SCV

TCS

Mas : Evolution de la population daraignes ( erreur standard).

La population daraignes est suprieure en SCV (P = 0.001). Le maximum de population est atteint mi juin : jusqu 80 individus/pige en SCV et autour de 40 individus/pige en TCS).

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20-mai 09-juin 29-juin 19-juil 08-aot 28-aot 17-sept

No

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SCV

TCS

Sorgho : Evolution de la population daraignes ( erreur standard).

Le nombre daraignes est suprieur en SCV (P < 0.001). Il apparait un pic de population mi juin avec jusqu 100 individus/pige en SCV et 80 individus/pige en TCS.

Labondance globale des arthropodes est plus importante en SCV quen TCS. Les populations de dtritivores sont plus importantes au printemps, en juin, puis diminuent. Les prdateurs, eux, prsentent une dynamique de croissance similaire dcale dans le temps avec des populations adultes maximales fin juin dbut juillet. Une corrlation entre la diminution des dtritivores et laugmentation des prdateurs pourrait se dessiner, laissant apparatre une rgulation des dtritivores par les prdateurs (Glachant et al, 2012).

Araigne (Pardosa sp.), prdateur gnraliste.

Les diffrences de populations (notamment carabes) entre la parcelle de mas et celle de sorgho semblent difficiles expliquer au premier abord. Lhistorique des parcelles, la prsence ou absence de zones refuges (haie, bande enherbe,), les types de culture proximit, la diffrence dcartement entre les rangs des deux parcelles (mas 75 cm et sorgho 16,6 cm), etc. sont des lments majeurs conditionnant ces populations darthropodes (Arvalis, 2011a).

Rendement :

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MS arienne (t/ha) Nombre de

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PMG (g-2) (H 15%) Rendement (t/ha) (H

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TCS

SCV

Mas : Composantes du rendement

Le peuplement en SCV a tendance tre plus faible quen TCS, mais cette diffrence nest pas significative (P = 0.468) (SCV : 77 037 plants/ha, TCS : 81 481 plants/ha). La production de biomasse arienne (MS arienne) est suprieure en SCV (P = 0.026) (13.32 t/ha, et 9.65 t/ha en TCS). Le nombre dpis/pied est identique sur les 2 modalits (P = 0.943) (en moyenne 1.04 pi/pied) et le nombre de rangs/pi est suprieur en SCV (P = 0.006). Le PMG (Poids de Mille Grains) est de 332.45 g en SCV et de 309.44 g en TCS (P = 0.010). Enfin le rendement varie de 15.8 t/ha en TCS 18.84 t/ha en SCV (P = 0.007).

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MS arienne (t/ha) PMG (g-1) (H 15%) Rendement (t/ha) (H 15%)

Un

it

s TCS

SCV

Sorgho : Composantes du rendement

Les mmes tendances sont retrouves sur la parcelle de sorgho. Le SCV montre un peuplement plus faible : 115 555 plants/m, contre 130 370 plants/m en TCS en moyenne (P = 0.185). La production de biomasse arienne est suprieure en SCV (5.97 t/ha, contre 4.66 t/ha en TCS en moyenne) (P = 0.049). Le nombre de panicules/pied est galement suprieur en SCV (1.43 panicules/pied, contre 1.13 panicules/pied en TCS) (P < 0.001). Le SCV prsente un PMG suprieur (23.99 g en SCV et de 20.86 g en TCS) (P < 0.001). Enfin le rendement varie de 5.54 t/ha en TCS 7.59 t/ha en SCV (P < 0.001).

Taille des pis sur les diffrentes modalits.

Conclusions

Lensemble des indicateurs mesurs, dans les conditions de cette exprimentation, afin de caractriser limpact du SCV et des TCS a permis de mettre en vidence un certain nombre dlments sur les paramtres suivants :

Eau du sol : La modalit SCV a montr sa capacit augmenter la rtention de leau dans le sol, et donc de

limiter les risques de stress hydrique pour la culture. Cette meilleure disponibilit de leau peut sexpliquer par un sol mieux structur, protg par les rsidus du couvert vgtal, engendrant une meilleure et plus rapide infiltration de leau sur lensemble du profil denracinement, associe une meilleure rtention.

Un pilotage de lirrigation prcis et adapt au SCV pourrait permettre une potentielle conomie deau, tout en prservant un confort hydrique pour la culture.

Azote du sol : Concernant la teneur en azote du sol, celle-ci semble tre lgrement infrieure en SCV sur

lhorizon 0-20 cm par rapport aux TCS. Au vu des conclusions prcdentes sur la teneur en eau du sol (meilleures infiltration et rtention), la concentration en azote (dans la solution du sol) pourrait tre rpartie de manire plus homogne sur lensemble du profil denracinement, expliquant ainsi des teneurs plus faibles sur lhorizon superficiel 0-20cm en SCV. Des mesures de reliquats azots sur lensemble du profil denracinement permettraient de rpondre cette hypothse. De plus, dans le cas o le sol est travaill en TCS, la teneur en azote semble plus leve, du fait de la minralisation engendre par ce-dernier. Lazote issu de la minralisation du couvert vgtal napparat pas franchement dans nos mesures, qui de manire globale ne permettent pas de conclure clairement sur cette question.

La prise en compte du flux dazote diffrent en SCV permettrait damliorer et dadapter le pilotage de la fertilisation azote aux besoins de la culture.

Adventices : Moins dadventices ont t observes en TCS. En SCV, la composition des diffrents couverts

vgtaux essentiellement base de lgumineuses (aux C/N faibles) ont engendrs une persistance des rsidus dans la culture moyenne (se dgradant relativement vite), ne permettant quun contrle partiel des leves dadventices. Dautre part, la stratgie herbicide tait essentiellement base sur un mode daction racinaire concernant la parcelle de mas. La prsence du mulch en surface a pu constituer une barrire physique latteinte du sol par les traitements et leur passage dans la solution du sol, ncessaire leur action herbicide. De plus, la plus grande concentration en surface de la MO en SCV a pu engendrer une adsorption et une dgradation dune partie de lherbicide, engendrant une efficacit moindre des herbicides racinaires en SCV.

Une stratgie herbicide favorisant les modes daction foliaires semble indispensable en SCV afin dassurer une protection satisfaisante. Des rsidus de couvert vgtal plus persistants, ou encore la prsence mme de ce dernier (vivant), pourraient optimiser et accentuer les effets concurrentiels par rapport aux adventices.

Arthropodes : Limaces :

Le SCV engendre une population de limaces suprieure aux TCS. Le couvert vgtal en interculture et les rsidus constituent un abri et une ressource alimentaire pour les limaces, associ au maintien dun environnement favorable leur multiplication. Ceci pourrait donc expliquer le nombre de limaces retrouv en SCV. Toutefois, le couvert vgtal peut constituer un leurre pour les limaces (Archambeaud, 2004), qui auront tendance sattaquer aux rsidus du couvert, qui sont plus faciles consommer car partiellement dgrads, ce qui aura pour consquence de diluer la pression de ce ravageur sur la culture.

Le faible nombre de limaces piges en TCS peut tre expliqu par le travail du sol. Ce dernier impacte les populations de limaces soit directement, soit indirectement en perturbant leur activit ou en limitant leurs possibilits dabris ou leurs sources de nourriture. Ce travail du sol doit ainsi tre renouvel chaque campagne, dtruisant galement les auxiliaires (voir les rsultats concernant les carabes et les araignes), ayant un rle important en tant quauxiliaires de culture.

Ltude rvle des diffrences entre les populations de limaces dans le mas et le sorgho en fonction de la date de destruction du couvert vgtal (proche ou loigne du semis de la culture) et de la date de semis de la culture. Le semis du sorgho le 11 mai, 1,5 mois aprs destruction du couvert, en labsence de limaces, na pas ncessit de traitement molluscicide. Au contraire, le mas, sem le 29 mars, 15 jours aprs destruction de linterculture a t confront des populations plus importantes. Un approfondissement de cette question en fonction des conditions pdoclimatiques locales et sur diffrentes annes pourrait permettre de prciser litinraire cultural amenant les conditions les plus favorables au dveloppement de la culture. Il semble toutefois quun semis plutt tardif et un intervalle long entre la destruction du couvert et le semis de la culture limite les risques lis aux limaces, et engendre un dbut de dveloppement de la culture rapide. Ceci corrobore les rsultats prsents dans la brochure Cultures intermdiaires : impacts et conduite, Arvalis 2011b.

Dtritivores : Le nombre de dtritivores (responsables de la dgradation des vgtaux en humus) semble suprieur

en SCV. Leur population croit rapidement au printemps, puis rgresse brutalement au cours de lt. Leur plus grande abondance sur la modalit SCV pourrait sexpliquer par la prsence des rsidus du couvert vgtal en surface, fournissant protection et ressource alimentaire. Leur disparition au cours de lt, elle, pourrait sexpliquer : (1) par les conditions climatiques moins favorables (scheresse, notamment), (2) par la diminution de leur source de nourriture (rsidus du couvert vgtal), et donc de leur abris, (3) par laugmentation des populations de prdateurs (dont ils constituent une partie de la ressource alimentaire) qui augmentent tout au long du printemps et de lt.

Prdateurs : Le SCV a favoris labondance des prdateurs en gnral, et plus particulirement les carabes et les

araignes. Les populations semblent varier fortement dune parcelle lautre, ceci pour diffrentes raisons, et notamment limpact de lamnagement parcellaire (prsence ou non de refuges tels que les haies, ripisylves, bandes enherbes). Cependant, au sein mme des parcelles on peut observer de manire gnrale un plus grand nombre de prdateurs sur la modalit SCV.

Les populations croissent rapidement partir de fin mai/dbut juin pour atteindre un maximum fin juin et ensuite dcroitre lentement. Il semble y avoir une corrlation entre la diminution des phytophages, dtritivores et les populations de prdateurs, laissant supposer une certaine rgulation des premiers par les derniers. Cette dynamique de population pourrait sexpliquer par la disponibilit en ressource alimentaire (dtritivores notamment) et la protection par les rsidus du couvert vgtal.

Rendement de la culture : La modalit en SCV a eu un impact sur diffrentes composantes du rendement des cultures suivies. De

manire gnrale, le SCV a eu un impact ngatif sur le peuplement et un impact positif ou nul sur le reste des composantes (biomasse arienne, nombre dpis ou de panicules/pied, PMG et rendement).

Au final, les rendements significativement suprieurs du SCV pourraient sexpliquer, en partie, par les rsultats des diffrentes mesures prcdentes. La meilleure rtention en eau du sol, notamment, a pu favoriser un meilleur dveloppement, de part le confort hydrique engendr, et un enracinement satisfaisant du fait de la structure du sol prserve.

Pour conclure, cette exprimentation a permis de cerner plus prcisment les phnomnes mis en jeu par le SCV et les TCS, et de mesurer limpact de ces systmes sur un ensemble de paramtres influenant la culture dans les sols alluvionnaires irrigus des Alpes de Haute Provence. La caractrisation de la performance du SCV dans les diffrents domaines (agronomique, conomique et environnemental) doit se poursuivre dans diffrents contextes afin dvaluer si le systme pourrait rpondre aux problmatiques actuelles dagro-cologie, et permettrait de mieux valoriser, canaliser, les ressources naturelles au profit de lactivit agricole. Il serait intressant de poursuivre en focalisant sur un ou quelques paramtres en particulier afin dacqurir des rfrences sur ce systme de culture innovant, et sur loptimisation des itinraires culturaux ce changement de pratique.

Inter-rang de mas en TCS, le 10 octobre. Inter-rang de mas en SCV, le 10 octobre.

Remerciements : Un remerciement particulier aux agriculteurs linitiative de cette exprimentation : Guy Giraud et

Robert Ristorto, Caroline Bertrand (Stagiaire CA 04), toute lquipe dArvalis Groux-les-Bains, lquipe de lunit PSH de lINRA dAvignon et Pierre Frapa (Entomologiste) pour leur aide indispensable dans lidentification des arthropodes.

Rmy Kulagowski Chambre dAgriculture 04 Av Charles Richaud 04700 ORAISON rkulagowski@ahp.chambagri.fr

Stphane Jzquel Guy Giraud Robert Ristorto Arvalis Institut du Vgtal Agriculteur Agriculteur Av Charles Richaud Cpgne le Thuve 26 Av Frres Bonnet 04700 ORAISON 04700 ORAISON 04700 ORAISON

Travaux raliss dans le cadre du Rseau DEPHY Grandes Cultures irrigues Val de Durance.

Rfrences bibliographiques :

Archambeaud M, 2004. Limaces, trouver lquilibre. Techniques Culturales Simplifies, 30, p. 28-32.

Archambeaud M, 2006. Structure et matires organiques : fertilit des sols. Techniques Culturales Simplifies, 39, p. 26-27.

Arvalis-Institut du vgtal, 2011a. Les entomophages en grandes cultures : diversit, service rendu et potentialits des habitats. 68 p.

Arvalis-Institut du vgtal, 2011b. Cultures intermdiaires : impacts et conduite. 236 p.

Burkhalter F, Chervet A, Bieri M, 2010. Limaces en grandes cultures. UFA, p. 47-53.

Carof M, 2006. Fonctionnement de peuplement en semis direct associant bl tendre dhiver diffrentes plantes de couverture en climat tempr. Thse de doctorat : Institut National Agronomique Paris-Grignon, 115 p.

Corbier-Barthaux C, Richard JF, Seguy L, 2006. Le semis direct sur couverture vgtale permanente (SCV). Rapport du Groupe Agence Franaise de Dveloppement, 68 p.

Glachant C, Lecat A, Lefvre V, 2012. Choisir et russir son couvert vgtal pendant linterculture en AB. Rapport ITAB, 16 p.

Jeannel R, Faune de France n39, Coloptres carabiques volume 1 et 2.

Nentwig W, Blick T, Gloor D, Araneae spiders of Europe [En ligne]. Disponible sur : http://www.araneae.unibe.ch/index.php

Oger P, Les araignes de Belgique et de France [En ligne]. Disponible sur : http://arachno.piwigo.com/

Pelosi C, 2008. Modlisation de la dynamique dune population de vers de terres Lumbricus terrestris au champ. Thse de doctorat : Agro Paris Tech, 95 p.

Scopel E, Douzet J, Cardoso A, 2005. Impact des systmes de cultures en semis-direct avec couverture vgtale (SCV) sur la dynamique de l'eau, de l'azote minral et du carbone du sol dans les cerrados brsilien. Cahier Agriculture, vol.14, n25.

Seguy L, Husson O, Charpentier H, Bouzinac S, Michellon R, Chabanne A, Boulakia S, Tivet F, Naudin K, Enjalric F, Ramaroson I, Rakotondramanana, 2009. Principes et fonctionnement des cosystmes cultivs en semis direct sur couverture vgtale permanente. Manuel pratique du semis direct Madagascar, vol. I., chap 1, 32 pp.

Seguy L, Bouzinac S, 2008. La symphonie inacheve du semis direct dans le Brsil central. 214 p.

Tourdonnet S, Scopel E, Shili I, 2008. Utilisation des mulchs vivants pour la maitrise des flores adventices. Rapport : Agro Paris Tech, 6 p.