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Analyses et protection

Le sol est constamment en processus de changement, il est important d'être capable d'évaluer dans quelles conditions il se situe. A quoi ressemble t-il ? Quelle structure doit-il avoir ?

Effectuer des analyses de terre est quelque chose d'habituel en agriculture. Nous aimerions partager avec vous les connaissances que nous avons recueillies au fil des années. Vous trouverez ci-dessous, des guides et analyses de sol, sur la compaction du sol et son érosion.

Diagnostic du sol

Les analyses et tests du sol sont fondamentaux pour un rendement élevé. Avec une pelle et une inspection minutieuse, il est facile d'obtenir un état des lieux du sol. Le profil du sol reflète son état et son fonctionnement.

Le sol est un système compliqué dans lequel les processus chimiques, biologiques et physiques doivent agir ensemble afin que la culture puisse se développer et fournir un rendement élevé. Par exemple, le mouvement de l'eau et de l'air est un élément important dans le sol qui est contrôlé par la structure.

Aperçu immédiat

Par conséquent, c'est une bonne idée de vérifier les conditions et l'état du sol. Cela peut être facilement fait avec l'aide d'une pelle et d'un simple examen visuel puisque l'aspect du sol reflète souvent son état. Souvent, il est possible de se faire une idée immédiate de l'état du sol en l'observant et en s'intéressant à la façon dont il a été traité dans le passé.

L'astuce basique est de creuser à environ 30cm, afin d'avoir une vue d'ensemble de la couche superficielle, mais creuser plus profondément donne une meilleure impression des propriétés du sol. Différentes méthodes sont utilisées selon les pays afin de diagnostiquer et évaluer la santé d'un sol. Certaines méthodes sont plus perfectionnées, mais la plupart sont simples à mettre en oeuvre. Une excellente méthode : Visual Soil Assessment (Evaluation visuelle du sol) est disponible ICI en anglais.

Porosité

Il y a beaucoup à observer

Une caractéristique commune à la plupart de ces méthodes est l'évaluation du sol via le protocole suivant :

Texture : un test du roulé apporte une réponse rapide à la question de la teneur en argile.
Structure : elle peut être évaluée en comptant le nombre de coups nécessaires avant d'entrer une pelle dans le sol. Ou en laissant tomber une motte de terre sur une surface dure et examiner la taille des agrégats résultant du choc.

Porosité : la quantité de pores visibles en brisant un agrégat montre combien l'état des racines peut être différent d'un cas à l'autre.
Couleur, odeur et goût : l'odeur du sol doit être fraîche, une odeur de soufre est mauvais signe.
Les vers de terre : une pelletée de terre superficielle doit contenir de 2 à 4 vers de terre. Aucun vers est signe d'alerte, plus il y en a, mieux c'est.
Semelle de labour/travail du sol : un matelas dense de racine dans une même zone est signe de compaction du sol.

Creuser plus profondément peut aussi donner une impression de conductivité hydraulique et une meilleure vue de la nature des agrégats. La profondeur d'enracinement indique à quoi ressemble le sol, tout comme le nombre de racines et leur diamètre.

Creuser plusieurs trous

Pour bien commencer, il faut creuser au moins 2 trous dans la parcelle, un où la croissance est bonne, l'autre où elle ne l'est pas. Comparer le meilleur endroit du champ à une fourrière compactée, par exemple, peut fournir des informations intéressantes. Cela fait apparaître des contrastes et donnes de meilleures chances de trouver des différences dans le sol pouvant expliquer les différences de croissance. Une autre astuce consiste à creuser un trou à un endroit recouvert en permanence par la végétation en dehors du champ, là où les machines ne passent pas.

Un trou montre la valeur moyenne du champ et donne des informations en condition normale. Le nombre de trous dépend du temps et de l'énergie disponible, mais il est préférable d'en faire plusieurs afin d'avoir une évaluation plus large que d'entrer trop dans le détail dès le début.

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Compaction du sol

La compaction du sol entraîne la compression des pores qui doivent transporter l'eau et l'air. Cela entrave la croissance des racines et peut causer des carences en oxygène. Cette compaction peut donc entraîner une forte diminution du rendement.

La compaction du sol, par définition, signifie que la densité du sol augmente lorsqu'il est comprimé. En d'autres termes, le sol devient plus dur et chaque litre de terre pèse davantage lorsque les pores sont comprimés. Il est souvent facile de comprendre et mesurer les effets de compaction en regardant un pneu de tracteur rouler sur des sols affaissés en conditions humides.

Des racines entravées

La compaction du sol limite la croissance des racines et affecte leur résistance mécanique au développement de deux façons :

Diminution du nombre et de la taille des grands pores, appelés macropores. Par conséquent, nous trouvons moins de pores de diamètre supérieur à celui des racines, elles ne peuvent plus se développer librement sans résistance mécanique.
Augmentation de la résistance mécanique du sol en pressant les particules du sol plus étroitement les unes contre les autres.

Transport de l'eau réduit

La compaction du sol réduit également l'infiltration de l'eau dans le sol. Cela crée une saturation en eau des couches supérieures qui, à son tour, peut entraîner un manque d'oxygène pour les racines comme sur l'image ci-dessus. De plus, l'état d'aération du sol affecte la disponibilité de diverses matières nutritives, comme l'azote et le manganèse. En condition anaérobique, la dénitration peut être une cause de perte sévère d'azote sous forme d'oxyde d'azote ou d'azote gazeux dans l'atmosphère. La compaction du sol peut donc réduire la présence d'azote dans le sol.

Water transport restricted due to compaction

L'air essentiel : Valeurs indicatives de la porosité remplit d'air dans le sol. Plus de 25% d'air signifie une bonne aération. De 10 à 25% d'air peut entraîner des limites dans certaines conditions. Moins de 10% d'air est caractéristique de l'insuffisance d'oxygène.

Mesures correctives possibles

Pour éviter la compaction du sol, il est important d'effectuer des mesures correctives contribuant à l'amélioration de la structure du sol sur le long terme. Ces mesures incluent le drainage, le chaulage de la structure, le maintien d'une couverture végétale au sol et l'apport de matière organique extérieure. Ces mesures permettent d'assécher le sol et diminue la compaction en profondeur.

Le système cultural et le travail du sol sont aussi essentiels pour la compaction du sol. Le point le plus important à respecter est d'éviter un sol trop humide. Un sol sec est plus enclin à supporter des charges alors qu'un sol humide est comprimé pour une pression similaire. L'emploi de gros pneus ou de pneus jumelés, ayant une surface de contact plus grande permet d'alléger la charge. Comme le montrent les résultats du graphique ci-dessous, le nombre de passages est également important, de même que le maintien du poids total des équipements le plus bas possible.

Un essai (L2-7118) fait en 2000 à Önnestad, en Suède, a permis d'observer comment la compaction du sol avant le semis de printemps affecte le rendement de différentes cultures (orges, blé, avoine, betteraves à suces et pois). La compaction est le résultat de l'accumulation des passages avec une charge lourde sur la parcelle avant le semis :

Semis sans compaction
Un passage + semis
Un passage de citerne à lisier + semis
Trois passages de citerne à lisier + semis

Les résultats montrent que le rendement en blé, orge et avoine de printemps n'est pas affecté par une légère compaction, c'est-à-dire par un passage + semis. Contrairement au rendement de la betterave à sucre et du pois qui a diminué sous les mêmes conditions. Quand le degré de compaction du sol augmente, le rendement de toutes les cultures diminue. La culture la plus affectée est le pois, très sensible au manque d'oxygène.

Erosion du sol

L'érosion du sol en terres arables par l'eau ou le vent peut transporter de grande quantité de sol. Les plantes ou résidus végétaux à la surface fournissent une protection et pour cette raison, le travail superficiel du sol est une mesure forte contre l'érosion.

Les couverts végétaux constituent une couche de protection du sol, celui-ci n'est pas directement exposé aux effets de la pluie et du vent. Cependant, un sol travaillé et nu peut être affecté par l'érosion hydrique, comme celui ci-dessous :

Erosion hydrique

Sur les parcelles en pente, l'érosion par l'eau peut être importante quand la pluie frappe le sol sans couvertures ou résidus végétaux. Les particules d'argile emportées par la pluie sont accompagnées du phosphore qui y est lié et se retrouvent au bas de la parcelle ou sont perdues dans les fossés.

Erosion éoliene

Sur un sol sec et nu, l'érosion éolienne peut causer des dégâts quand les grains de sable rebondissent et fouettent la culture émergente. Comme le montre cette photo, la boue peut réduire l'érosion éolienne en liant le sol et en empêchant son mouvement.

L'eau emporte ailleurs

De fortes pluies et une rapide fonte des neiges peuvent entraîner avec elles de la terre arable. Cette eau emporte des particules de sol, des matières nutritives et de la matière organique vers les eaux de surface. Les terrains en pente sont les plus affectés. Plus la pente est raide, plus l'érosion est forte puisque la vitesse de l'eau augmente à cause de la gravité.

Une eau ruisselant deux fois plus vite à une force érosive quatre fois plus forte. Les pertes de phosphore (P) peuvent brusquement augmenter avec l'érosion hydrique car la plus grande partie du phosphore du sol est à la surface des particules d'argile.

Les rebonds du vent

Le vent peut également déplacer des particules de la taille d'un grain de sable ou plus petit, si le sol est nu et sec. Les matières inférieures à 1 mm rebondissent à la surface du sol alors que les matières inférieures à 0,1 mm sont emportées librement par le vent. Des "sols de Loess" se créent sous forme de dépôts laissés par le vent.

L'érosion éolienne peut être réduite en disposant des brises-vent, en ajoutant du fumier à la surface du sol et en implantant des couverts végétaux. Les vastes zones de prairies ouvertes, comme aux Etats-Unis ou Canada, sont sévèrement touchées par l'érosion éolienne.

L'aide du travail simplifié

Dans les zones de prairies ou parcelles cultivées en pente, plusieurs formes de travail simplifié sont recommandées et aident à lutter contre l'érosion éolienne et hydrique. Un travail superficiel signifie que les résidus végétaux s'accumulent dans la couche supérieure du sol. Ce qui augmente la quantité de matière organique, améliorant la stabilité des agrégats et rend le sol plus résistant à l'impact des gouttes de pluie et au vent.

Quand une parcelle en pente est travaillée en profondeur, l'utilisation de la méthode de travail suivant le relief permet alors d'abaisser le risque d'érosion. Elle s'adapte à la typographie du terrain pour s'assurer que l'eau s'infiltre sur place et ne ruisselle pas le long des sillons.

Les couverts végétaux protègent

Les résidus de récolte laissés à la surface du sol associés au travail simplifié sont un bon moyen de lutte contre l'érosion. En général, les végétaux et résidus de surface ralentissent efficacement la vitesse du vent, le ruissellement de l'eau et protègent le sol contre l'impact des gouttes.

Parmi nos cultures habituelles, une prairie permanente offre une meilleure protection, alors que les céréales protègent plus modérément. Les cultures en rang telles que les betteraves sucrières ou le maïs laissent une partie du sol nue et protègent mal le sol. La pire situation est une terre mise en jachère sans culture, sans résidus laissés à la surface.

Lexique

Semelle de labour/travail du sol : la semelle de labour est la zone limite compactée entre la couche arable et l'horizon profond, juste en dessous de la profondeur de labour, souvent compactée par la charrue et le patinage des roues. La semelle de travail se créer en profondeur dans une culture non travaillée à la suite du passage des roues par temps humide. Ces deux semelles ont pour caractéristiques une perte de perméabilité à l'eau et à l'air car les plus grands pores sont comprimés les uns aux autres et empêchent le développement des racines.

Conductivité hydraulique : le volume d'eau qui peut s'infiltrer dans le sol durant un certain temps est un bon indicateur du fonctionnement du sol d'un point de vue physique.

Test du rouleau : faire rouler rapidement de la terre humide entre les doigts et le pouce donne une idée de la texture du sol. Un sol limoneux donne un rouleau de 4 à 6mm, de l'argile légère un rouleau d'environ 2mm et de l'argile lourde environ 1mm.

Texture : fait référence aux proportions de particules minérales classées par diamètre, c'est-à-dire les proportions relatives de sable, de limon et d'argile. Voir tableau "Répartition des particules par taille" dans le chapitre La construction des blocs du sol.

Lexique

Dénitrification : la dénitrification est un processus qui se produit dans le sol à faible concentration d'oxygène, pour lesquelles les bactéries de dénitration convertissent le nitrate disponible par la plante (NO₃) en azote gazeux (N₂). Si la dénitrification n'est pas complète, du protoxyde d'azote (N₂O), gaz à effet de serre puissant, se forme.

Pores : ce sont les espaces, canaux et fissures du sol, qui sont remplis d'air ou d'eau en fonction de la teneur en eau du sol.

Lexique

Sol de Loess : sol poreux et formé par le vent qui a souvent petites particules d'une taille équivalente au limon (voir tableau "Répartition des particules" dans le chapitre La construction des blocs du sol. Les sols de Loess se trouvent en Europe de l'Est et en Ukraine et peuvent s'étendre jusqu'à plus de 100 mètres de profondeur.

Travail du sol en fonction du relief : implique un labour qui s'adapte au relief de la parcelle.