effets de la couverture des sols pendant l`interculture

Comment tirer profit des contraintes
réglementaires : effets de la couverture des
sols pendant l’interculture
Anne-Sophie COLART – Ingénieur régional Picardie – janvier 2015
quels moyens pour limiter les pertes ?
gérer au mieux la fertilisation azotée
sur la culture,
gérer au mieux
l’azote engrais
après la culture
gérer l’azote du sol
après récolte
Bilan prévisionnel
Développement des outils de
pilotage
Adaptation des doses apportées
pour répondre aux besoins de
qualité
quels moyens pour limiter les pertes ?
enfouir les pailles
bactéries, champignons,...
consomment
l'azote minéral
pour décomposer
la paille ....
paille enfouie
la paille "bloque" de l'azote
réorganisation
humus
les micro-organismes
biomasse microbienne
quels moyens pour limiter les pertes ?
les cultures intermédiaires
elles consomment
l'azote minéral
et l'eau
et empêchent
son lessivage
Cultures intermédiaires : les enjeux
INCONVENIENTS
AVANTAGES
ENVIRONNEMENT
Fuites de nitrate
Ruissellement
/Erosion
Biodiversité/faune:
abri et
Nourriture
Stockage carbone
Recharge en eau
des nappes
PROTECTION
DES CULTURES
Couverture du sol
Désherbage
(concurrence
Adventices)
AGRONOMIQUE
Protection des sols
(érosion)
Structure sol : MO
Nutrition PK
Effets rendements
sur la culture suivante
Absence de rupture
Travail du sol (faux
sanitaire (maladies,
semis…)
Ravageurs)
Désherbage
Ressuyage plus lent au
Destruction du
printemps
couvert et des
adventices
Résidus à gérer
AUTRES
Réglementation
2° récolte possible
Image agriculture
Économie d’azote
sur culture suivante
Temps de travail
Coûts
Résultats de
quelques essais
longue durée…
concentrations en nitrates :
par type d’interculture
200
en mg NO3 par litre
eau issue des bougies poreuses
175
après BETT
après POIS
après BLE
150
125
la situation à gérer…
100
75
50
des concentrations liées à
la culture précédente…
25
0
N bilan sans ci
Essai longue durée THIBIE (51) : performances des
CIPAN
Cultures intermédiaires :
Levier le plus efficace
pour réduire la
concentration en
nitrates de l’eau du sol.
La réduction de la
fertilisation azotée est
moins performante
comparaison des rendements du blé (de pois)
en % du rendement du traitement Nbilan sans cult. Inter.
La réduction de 35 % de la
fumure sans culture
intermédiaire pénalise le
rendement de « 10% »
Le cumul de cultures
intermédiaires compense
la réduction de
fertilisation ...
Mais le cumul de cultures
intermédiaires sans réduction
de fumure augmente la
productivité de 10 % ...
comparaison des protéines du blé
en % des protéines du traitement Nbilan sans cult. Inter.
cumul Nbilan-SANS CI
cumul Nréduit-SANS CI
cumul Nbilan-AVEC CI
cumul Nréduit-AVEC CI
110
protéines blé en %
100
90
80
70
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
Avec ou sans cultures intermédiaires,
la réduction de 35 % de la fumure sans
culture intermédiaire diminue les teneurs
en protéines de 10 % ...
2000
2001
2002
2003
comparaison des rendements de la betterave (de blé)
en % du rendement du traitement Nbilan sans cult. Inter.
cumul Nbilan-SANS CI
cumul Nréduit-SANS CI
cumul Nbilan-AVEC CI
cumul Nréduit-AVEC CI
120
rendements bruts
rendements betterave en %
110
100
90
80
70
1991
1992
1993
1994
1995
Les premières années de l’essai,
le radis était détruit tard et la
betterave semée dans le mulch
est pénalisée
1996
1997
1998
1999
2000
2001
Moins d’enjeu qu’en blé.
Mais pas de pénalité liée
au cumul de cultures
intermédiaires
2002
2003
comparaison du sucre de la betterave
en % du rendement du traitement Nbilan sans cult. Inter.
cumul Nbilan-SANS CI
cumul Nréduit-SANS CI
cumul Nbilan-AVEC CI
cumul Nréduit-AVEC CI
110
richesse betterave en %
100
les cultures intermédiaires améliorent la richesse saccharimétrique
% richesse
90
1991
1992
1993
1994
cumul Nbilan-SANS CI
1995
1996
1997
cumul Nréduit-SANS CI
1998
1999
cumul Nbilan-AVEC CI
2000
2001
2002
2003
cumul Nréduit-AVEC CI
120
SUCRE betterave en %
110
100
90
radis trop développé ...
80
Quantité sucre
70
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
les cultures intermédiaires
améliorent le rendement sucre au fil
des années...
1998
1999
2000
2001
2002
2003
comparaison des rendements et des protéines du pois (de betterave)
en % du rendement du traitement Nbilan sans cult. Inter.
120
cumul Nbilan-SANS CI
cumul Nréduit-SANS CI
cumul Nbilan-AVEC CI
cumul Nréduit-AVEC CI
rendements du pois en %
110
100
90
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Moins d’enjeu sur pois, mais pas (peu) de pénalité...
120
cumul Nbilan-SANS CI
cumul Nréduit-SANS CI
cumul Nbilan-AVEC CI
cumul Nréduit-AVEC CI
protéines du pois en %
110
100
90
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Essai de Bignan (56) : effet rendement
Situation de limon sableux sur schiste – CIPAN ray grass
140
130
Rendement en % du
sol nu
120
110
100
90
80
100 = rendement du sol nu
70
60
Sol nu
50
Ray grass
40
30
Globalement peu d’effet
du RG sur les
rendements des
cultures suivantes.
Même optimum de
fumure azotée.
20
10
0
Maïs
1993
Blé 1994
Maïs
1995
Blé 1996
Maïs
1997
Blé 1998
Maïs
1999
Blé 2000
Maïs
2001
Blé 2002
Maïs
2003
Blé 2004
Essai de Boigneville (91) : effet rendement
Sol de limon argileux 70 à 100 cm sur calcaire fissuré
140
120
rdt en % du
labour sur
chaume
Faible croissance de la moutarde : 1.0 – 1.5 t MS/ha
Peu d’effet de la CIPAN sur les rendements
Un effet travail du sol parfois négatif
100
80
60
100 = rendement du sol nu
Labour - Chaume
Labour - Moutarde
40
Semis direct - Chaume
Semis direct - Moutarde
20
0
92:
blé
93: 94: 95:
OP pois blé
96: 97: 98:
OP pois blé
99: 00: 01:
OP pois blé
02: 03: 04:
OP pois blé
05: 06: 07: 08 :
OP pois blé OP
Peu d’impact du type de couvert avant OP sur le
rendement
CI-OP 02 Labour
CI-OP 04 Unidrill
CI-OP 06 Unidrill
CI détruite au 1/12 avant OP (Boigneville)
90
q/ha
écarts non significatifs
CI-OP 02 Horsch SE
CI-OP 05 Unidrill
CI-OP 07 Unidrill
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Témoin Moutarde Phacélie Tournesol Avoine
Seigle
RGI
Colza
Avoine +
Vesce
Radis
Vesce
Pois p.
Impact du choix de l’espèce sur le rendement d’une
OP
Orge de printemps, Boigneville, 2002 à 2007
Moutarde
Horsch SE
Seigle
Seigle "tard"
CI-BG 02
Envt 02
Semoirs 02
Semoirs 03
Legumineuses 04
CI-BG 04
CI-BG 05
Semoirs 05
Legumineuses 05
CI-BG-06
CI-BG-07
Sulky Unidrill
Moutarde
Seigle
Seigle "tard"
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
Rendement (q/ha)
écart au sol nu
Des rendements équivalents derrière
moutarde, pénalisés derrière seigle
d’autant plus s’il est détruit tardivement
Et si on intègre des cultures intermédiaires à base
de légumineuses…
Est-ce toujours le même constat?
puis
CIPAN mélange crucifère + légumineuse
ESSAI de GAYE 51
Avec CAT 51
Orge de printemps
PROTOCOLE THIBIE 4 : depuis 2011…
ETUDE : « intérêt des légumineuses »
Comparaison de 2 types de cultures intermédiaires
betterave
blé
OP
betterave
…
radis
betterave
blé
radis
OP
betterave
…
vesce
vesce
Mesures : bilans azotés, rendement et qualité des cultures.
Teneurs en nitrates de l’eau du sol (effet légumineuses?)
Suivi de l’azote du sol, profils annuels puis profils profonds.
La croissance des cultures intermédiaires et
l’absorption d’azote dans les parties aériennes
(sauf radis avec racines)
90
repousse
tournesol
phacélie
vesce
radis
Nabs aérien en
KgN/ha
80
70
60
l’azote absorbé
est
proportionnel à
la biomasse
50
40
30
NABS aérien KgN/ha
100
20
90
80
10
70
60
50
40
30
20
MS aérien t/ha
10
radis
vesce
phacélie
tournesol
repousse
matricaire
Linéaire (radis)
Linéaire (vesce)
0
R solo 0 N
1
2
3
4
avec CAT 51
RV 0 N
V solo 0 N RVPT 0 N
sans azote
0
0
Simulation d’un reliquat plus élevé
5
R solo 30
N
RV 30 N
V solo 30 RVPT 30 N
N
avec 30 N (expérimentation)
Le risque de lessivage de l’azote
Reliquats azotés dans le sol
Kg N /ha 0-30, 30-60, 60-90cm
à la date de destruction
des cultures intermédiaires
VESCE
vesce
SOL NU
SOL NU
RADIS
RADIS
VESCE
0N
30 N
0N
30 N
0N
30 N
R +V
R +V
4 VOIES
4 VOIES
0N
30 N
0N
30 N
0
10
20
30
40
reliquat à
0-30
30-60,
60-90 cm
50
60
70
de profondeur
80
avec CAT 51
Toutes les cultures intermédiaires
limitent le stock d’azote avant drainage.
Comment estimer l’azote restitué par une CIPAN (yc
avec légumineuses) à une culture suivante ?
avec CAT 51
7/
10
28
/
/1
0
5/
7
/1
0
2/
6
5/
10
11
/
4/
10
20
/
/1
0
9/
3
2/
10
15
/
1/
10
25
/
/1
0
4/
1
12
/0
9
21
/
2/
09
8/
1
11
/0
9
23
/
03
/
08
/2
00
9
La minéralisation « naturelle » du sol nu
Quantité d’azote dans le sol sans CIPAN- Kg N/ha
0
20
40
60
80
minéralisation
automne
100
minéralisation
été
120
0-30
140
30-60
60-90
Prélèvements effectués toutes les 3 semaines à 1 mois…
avec CAT 51
Base « 0 » pour la
suite
Cinétiques de minéralisation des cultures
intermédiaires (écarts / sol nu)
6/7/09
25/8/09
14/10/09
3/12/09
22/1/10
30
13/3/10
2/5/10
sol
nu
1,5 t
vesce +
20 N
RADIS
VESCE
10
10/8/10
RSH
SOL NU
20
21/6/10
R +V
4 espèces
0
-10
-20
-30
-40
Les CIPAN
consomment
l’azote
-50
Et en restituent
après destruction
destruction des
cipan
avec CAT 51
Les cinétiques sont
quasiment parallèles ...
Des fournitures du sol à la culture suivante plus
élevées
90
Fourniture
d'azote à la
culture (kg/ha)
80
[Légumineuse - Sol nu]
[CIPAN - Sol nu]
[Assoc. - Sol nu]
70
60
50
40
30
20
10
20
07
O
R
IG
ES
YE
R
LU
O
IG
B
N
Y
20
07
20
07
LE
N
EV
IL
LE
N
EV
IL
O
N
A
R
D
R
D
A
O
N
20
06
19
96
B
O
IG
19
95
94
19
R
D
A
TO
LA
S
SA
TO
N
EX
A
N
O
N
93
19
92
19
VI
LL
VI
LL
EX
A
N
TO
N
-10
19
91
0
Effet sur le rendement : toutes situations OP
Rendements après CI ou après sol nu, à même dose d’azote
Après cultures intermédiaires
100
Les cultures intermédiaires
globalement positives ...
q/ha
90
80
LEGUMINEUSES
GRAMINEES
GRAM. + LEG.
CRUCIFERES
CRUCI. + LEG.
Y=X
70
60
50
Effet espèces ?
Effet milieux ?
Effet production CI ?
40
30
20
14 essais 2004-2010 (ARVALIS, CAT 51,FDGEDA Aube, CC) – Destruction CI
Nov-Dec – Production CI de 0.4 à 3.5 tMS/ha – Semis OP mi fév./mi avril
10
Après sol nu
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Effet sur le rendement : toutes situations OP
rendements après CI ou après sol nu, à même dose d’azote
Rdt CI q/ha
90
80
Rdt CI q/ha
100
100
90
80
70
70
60
60
net effet des
légumineuses,
voire des
mélanges
50
50
légumineuses
Y=X
40
graminées
40
30
30
20
20
10
10
Rdt SN q/ha
Rdt SN q/ha
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
100
100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Rdt CI q/ha
90
80
Rdt CI q/ha
100
90
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
Mélanges
Mélanges
C+LC+L
20
crucifères
Y=X
20
Y=X
10
10
Rdt SN q/ha
Rdt SN q/ha
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
14 essais 2004-2010 (ARVALIS, CAT 51,FDGEDA Aube, CC) – Destruction CI Nov-Dec –
Production CI de 0.4 à 3.5 tMS/ha – Semis OP mi fév./mi avril
90
100
Effet sur les PROTEINES : toutes situations OP
protéines après CI ou après sol nu, à même dose d’azote
Après cultures intermédiaires
15
LEGUMINEUSES
14
GRAMINEES
GRAM. + LEG.
CRUCIFERES
13
CRUCI. + LEG.
Y=X
12
11
Effet des légumineuses :
avec une même dose
d’azote sur orge
10
9
8
Après sol nu
7
7
8
9
10
11
12
13
14
14 essais 2004-2010 (ARVALIS, CAT 51,FDGEDA Aube, CC) – Destruction CI Nov-Dec –
Production CI de 0.4 à 3.5 tMS/ha – Semis OP mi fév./mi avril
15
Après CIPAN des rendements souvent identiques
(essais annuels majoritaires)
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
En moyenne + 1 % sur
370 résultats
nb des
situations
parfois des rendements
pénalisés
destruction après le 15/3
azote, eau, levée, ...
Pb d'implantation ou de désherbage
Aucun problème identifié
370 situations
Situations fertilisées
sauf pois et tournesol
parfois des rendements
supérieurs
causes diffuses
Indice de rdt
CIPAN/nu
55-65%
65-75%
75-85%
85-95%
95105%
105115%
115125%
125-
135%
135145%
Légumineuses en interculture :
Les premiers enseignements
Des difficultés d’obtenir des légumineuses développées
 Levée précoce nécessaire
 Semis précoce fréquemment sans pluies
 Semences délicates à faire lever
Associer CIPAN et légumineuse
Des économies d’azote en cas de succès
Attention au coût élevé des semences de légumineuses
Autres effets…
Les crucifères peuvent avoir un effet bénéfique en
monoculture de blé
105
Essai rotation
Aulnay aux Planches (51)
Rendement en %
du blé de
betterave
100
95
90
85
80
Blé de betterave
Blé de blé
Blé de blé (+ moutarde)
75
70
65
Année (1977 = rang 1)
60
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
Effet des couverts sur le rendement du maïs
42 situations (tronc commun : sol nu et RGI)
Phacélie
Repousses blé
Moutarde
Colza
Seigle
crucifères sans effet négatifs mais
attention au RGI
RGI
Sol nu
50
60
70
80
90
100
110
Rendement en % du sol nu
Effet sur la productivité betterave:
3.5
Niveau 0 = rendement témoin sol nu
T de sucre / ha
2.5
72 essais ITB
Rdt après couvert > rdt après sol nu
1.5
0.5
-0.5
-1.5
Rdt après couvert < rdt après sol nu
-2.5
-3.5
Essais I.T.B. 1990 - 2002
Et l’humus ?
Stockage d’humus avec les CIPAN
Coefficients d’humification K1
couramment admis :
0.05 à 0.10 pour mat. org. très
fermentescibles (jeunes
plantes, CIPAN, ...)
0.15 à 0.25 pour mat.org.
mature (paille, ...)
MAIS (sur une synthèse
récente)
Le carbone stocké sous
0.30 à 0.50 pour résidus
ligneux ou compost évolué
forme d’humus est
proportionnel au carbone
apporté avec les CIPAN ...
Plutôt un coefficient de
0.27
Bonne « efficacité » des
cultures intermédiaires
3 sites de longue durée
Boigneville, Kerlavic
Thibie = 12 ans de cipan (2 ans sur 3)
Les couverts végétaux protègent la surface du sol
Limiter la battance
Un couvert de 2 t/ha de MS
est suffisant pour limiter la
battance et la prise en
masse superficielle 
Réduction du ruissellement
et surtout des phénomènes
érosifs
La protection de la surface du sol dépend des
espèces
NOTE DE BATTANCE autour du 1° mars
sol déchaumé, couverts détruits vers le 1° décembre
Témoin
Radis
Colza
Boigneville, 2004
Boigneville, 2002
Rucqueville, 2002
Tournesol
RGI
Seigle
Elle permet au moins de
réduire de moitié la
battance
Avoine
Phacélie
% de battance
(note de 0 à 100)
Moutarde
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Impact d’un couvert sur le ruissellement
Ruissellements mesurés
(Kerguehennec 97-98)
mm 2.0
1.5
• Les pluies étudiées :
- 8 évènements
- Cumul : 50 mm
1.0
• Parcelles de 300 m²
0.5
0.0
sol nu
ray-grass
- sol nu : 7,9 mm
- RGI : 0,2 mm
Réduction du ruissellement de 98%
par le couvert : Maîtrise par la protection de la surface
du sol et l’amélioration de l’infiltration de l’eau.
Cultures intermédiaires
et structure du sol
Le couvert peut limiter la
prise en masse en sol fragile
(développement de 2 t/ha)
Limiter la
prise en
masse
Les effets de «restructuration»
sont plus rares
Restructurer
le sol
(ne pas confondre culture intermédiaire et
prairie, jachère, luzerne...)
Conséquences pratiques :
Horizon déchaumé moins repris en masse
Reprise superficielle --> sol mieux affiné
Une culture intermédiaire ne remplace pas un décompacteur
Merci de votre attention
Blé assolé
P
Blé de blé
P
OP
Orge de printemps
Maïs
Tournesol
Betterave
D
S
N-
N+
Sarrasin
nyger
Tournesol,
Légumineuses
Phacélie
D
M
Pois, féverole, soja
Colza (dans la rotation)
Céréales
(1)
RGI
Avoine
Seigle
Colza, navette
Radis
selon la culture suivante
Moutarde
CHOIX du COUVERT
C
P
S
S
S
S
S
N+
Pomme de terre
Essais et observations ARVALIS-Institut du végétal, CETIOM,43
ITB, UNIP
D
D
D
D
Choix du couvert selon la culture suivante
Effet positif
Pas d’effet
Couvert présentant certains risques
Couvert déconseillé
EFFETS POSITIFS DES COUVERTS
Crucifères entre 2 blés : réduction du piétin échaudage (observation dans environ un cas sur 2).
Crucifères avant betterave (ou dans la rotation) : effet anti-nématode de la betterave de
certaines variétés (N-), les autres crucifères favorisant naturellement ce nématode (N+).
Légumineuses : ce famille de couvert peut favoriser la fourniture d'azote à la culture suivante.
EFFETS POTENTIELLEMENT NEGATIFS DES COUVERTS
(1) : les couverts de graminées pérennes (Ray grass, dactyle, fétuque…) peuvent avoir des effets
dépressifs s’ils sont détruits trop tard et poser des soucis de désherbage. A éviter en système
céréalier.
P : risque lié au parasitisme (maladies...)
OP : effet allélopathique très fort en destruction tardive (1° février) et très faible à nul en destruction
précoce (15 novembre). Des problèmes d'impuretés dans l'orge sont à signaler en non labour,
notamment derrière seigle (présence dans la culture d'orge).
M : effet allélopathique observé sur des crucifères détruites tard (moutarde, chou ou colza détruit
au delà du 15 mars) ou sur un précédent colza. Cet effet n'est pas observé avec des couverts de
crucifères détruits assez tôt (décembre à février).
D : risque de désherbage mal maîtrisé (repousses incontrôlées, relevées de graines)
S : risque Sclerotinia
C : éviter de semer des crucifères en rotation chargée en colza, notamment pour éviter d'éventuels
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problèmes de désherbage. Par contre, les repousses de colza sont de bons CIPAN.
Pour en savoir
plus…
Enquête agriculteurs ARVALIS 2010 sur les Cultures
intermédiaires : 1038 réponses
Avec une bonne représentativité des
régions Nord Pas de Calais - Picardie
Pourquoi mettez-vous en place une CIPAN?
Des motivations
réglementaires et
agronomiques…
Quelles espèces utilisez-vous comme CIPAN?
La moutarde,
principal couvert
semé
Quelle place pour le labour après la CIPAN?
La moutarde, plus en labour,
les mélanges en non labour
Sur quels critères choisissez-vous vos espèces de
CIPAN?
Prépondérance
des aspects
économiques
Quelles espèces implantez-vous au semoir?
Les associations complexes sont plus souvent mises en
place au semoir
A quelle date détruisez vous la CIPAN en fonction de
la culture suivante?
Elle varie selon la nature de
la culture suivante