Travail du sol

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Contributeurs :
Michelle Wander, Université de l’Illinois à Urbana-Champaign
Joel Gruver, Université de l’Illinois de l’Ouest
Dernière modification – 4 septembre 2008

Introduction

• Qu’est-ce que le travail du sol ?
• Pourquoi le faire ?
• Pourquoi tout le monde ne le fait-il pas ?

Contexte

• Comment le sol est-il affecté ?
• Ressources en ligne d’informations générales
• Comment surveiller le sol

Considérations locales

• Données spécifiques à la région

Comment faire

Expériences réelles

Autres ressources &Glossaire

Introduction

Qu’est-ce que le travail du sol ?

Le travail du sol est une modification mécanique de la structure du sol. Les outils de travail du sol modifient la structure du sol par un large éventail d’interactions sol:outil (par exemple, coupe, fraisage, écrasement, battage, rebond). Le résultat de ces interactions varie en fonction des caractéristiques de l’opération de travail du sol (action, profondeur et largeur de la perturbation, moment) et des caractéristiques du sol travaillé (texture, structure, humidité, friabilité, etc.), texture, structure, humidité, friabilité, plasticité).

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Pourquoi le faire?

Le travail du sol a fait partie de la plupart des systèmes agricoles tout au long de l’histoire parce que le travail du sol peut être utilisé pour atteindre de nombreux objectifs agronomiques :

• Conditionnement du sol (modification de la structure du sol pour favoriser les processus agronomiques tels que le contact des graines du sol, la prolifération des racines, l’infiltration de l’eau, le réchauffement du sol, etc.)
• Suppression des mauvaises herbes/ravageurs (arrêt direct ou perturbation des cycles de vie des mauvaises herbes/ravageurs)
• Gestion des résidus (déplacement, orientation ou dimensionnement des résidus pour minimiser les effets négatifs des résidus de cultures/cultures de couverture et promouvoir les effets bénéfiques)
• Incorporation/mélange (placement ou redistribution de substances telles que les engrais, fumiers, graines, résidus, parfois d’un endroit moins favorable à une distribution spatiale plus favorable)
• Ségrégation (consolidation des roches, des racines, des tailles de miettes de sol)
• Formation du sol (modification de la forme de la surface du sol – la variante la plus simple est probablement le nivellement ; le buttage, la rugosité et le sillonage en sont également des exemples)

Les objectifs plus spécifiques du travail du sol comprennent la formation de lits de semences, la formation de lits de semences rassises, l’atténuation de la compaction, la fracturation des croûtes du sol, le sectionnement/dessication des mauvaises herbes, la macération des cultures de couverture biofumigantes, la stimulation de la biologie du sol et la récolte des cultures racines.

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Pourquoi tout le monde ne le fait pas ?

Les pratiques de travail du sol excessives ou inappropriées ont largement contribué à la dégradation des sols. Les effets négatifs du travail du sol comprennent :

• Le compactage du sol sous la profondeur du travail du sol (c’est-à-dire, formation d’une cuvette de travail du sol)
• Sensibilité accrue à l’érosion hydrique et éolienne
• Accélération de la décomposition de la matière organique du sol (négative dans une perspective à long terme)
• Coût énergétique élevé des opérations de travail du sol
• Travail et obligations temporelles

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Contexte

Comment le sol est-il affecté ?

Les outils de travail du sol soumettent la structure du sol à des contraintes mécaniques (ex, compression, cisaillement, tension). Lorsque les contraintes appliquées dépassent la résistance du sol, la structure du sol cède, soit en s’effritant le long des plans de faiblesse (si le sol est à l’état friable), soit en se déformant si le sol est à l’état plastique.

Le travail du sol lorsqu’il est trop humide (plus humide que la « limite plastique ») provoque un étalement et crée des mottes qui peuvent durer pendant le reste de la saison de croissance. Le gel et le dégel hivernaux brisent généralement les mottes.

De nombreuses opérations de travail du sol sont conçues pour ameublir et homogénéiser le sol dans la zone de travail (c’est-à-dire augmenter la macroporosité et l’uniformité structurelle), mais certaines opérations de travail du sol sont destinées à façonner ou à raffermir le sol. Certains des effets du travail du sol sont intentionnels (par exemple, les objectifs du travail du sol énumérés dans la section  » Pourquoi le faire ? « ), tandis que d’autres effets sont involontaires (par exemple, la formation d’un empattement, une susceptibilité accrue au compactage et à l’érosion).

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Ressources en ligne pour plus d’informations générales :

• L’acier dans le champ : Un guide de l’agriculteur pour les outils de gestion des mauvaises herbes, publié en 2001, 128 pages. Disponible sous forme de http://www.sare.org/publications/steel/index.htm et de PDF téléchargeable : http://www.sare.org/publications/steel/steel.pdf ; « Steel in the Field » montre comment les outils et les techniques d’aujourd’hui peuvent contrôler les mauvaises herbes tout en réduisant – ou en éliminant – les herbicides. Dans un langage pratique, Steel in the Field présente ce que les agriculteurs et les chercheurs ont appris au cours des 20 dernières années sur la réduction des coûts de contrôle des mauvaises herbes grâce à des outils de culture améliorés, des cultures de couverture et de nouvelles rotations de cultures.
• The New American Farmer, 2e éd. Disponible en tant que http://www.sare.org/publications/naf.htm
  et PDF téléchargeable. Le NAF présente des profils très lisibles de plus de 60 agriculteurs/ranchers représentant chaque état des États-Unis et 2 territoires. De nombreuses informations pratiques sur les systèmes de travail du sol peuvent être trouvées en recherchant dans le document des termes liés au travail du sol.
• Site web du Centre d’information sur le travail du sol de conservation : http://www.conservationinformation.org/
• Guide de poche du NRCS sur l’équipement de travail du sol, de ftp://ftp-fc.sc.egov.usda.gov/IA/intranet/Tillage.pdf. Il s’agit d’une publication riche en graphiques conçue pour aider le personnel à reconnaître l’équipement utilisé pour le travail primaire du sol, le travail secondaire du sol, l’incorporation de fumier/engrais, les outils combinés et les catégories générales de systèmes de travail du sol.

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Comment surveiller le sol

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Considérations locales

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Données spécifiques à la région :

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Comment-à

Types de travail du sol

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Expériences réelles

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Autres ressources

Livres et articles

• « From the Soil Up and Agriculture in Transition » par Don Schrieffer. Wallace-Homestead Printing Co., Des Moines, Iowa. 1984. « Éminemment lisible, toujours disponible, et toujours le meilleur livre reliant les systèmes de travail du sol à la gestion de l’aération du sol, de l’eau et de la décomposition des résidus » – David Patriquin se référant à « From the Soil Up ».
• « Soil Dynamics in Tillage and Traction ». Manuel agricole n° 316 par William R. et Glen E. Vanden Berg Gill. 1967. Discussion classique du travail du sol du point de vue de l’ingénierie agricole.
• Tillage (Fundamentals of Machine Operation) par John Deere. 1993. Présentation très illustrée et très lisible d’informations pratiques sur les pratiques de travail du sol utilisées pour la production de cultures agronomiques.
• « Déchaumage sur le terrain » et « Pas de travail du sol : La relation entre le non-travail du sol, les résidus de culture, les plantes et la nutrition du sol » par Carlos Crovetto. Agriculteur/agronomiste pionnier du semis direct au Chili, Crovetto décrit ses expériences avec le semis direct dans 2 livres qui sont un mélange intéressant de science agronomique et d’observations pratiques.
• « Conservation Tillage Systems and Management : Crop Residue Management with No-Till, Ridge-Till, and Mulch-Till », 2e éd. MWPS-45-Livre. 2000. ISBN 0-089373-088-2. Facile à lire et pratique à consulter, ce livre – le travail de plus de 60 spécialistes universitaires et industriels – explique les principaux avantages du travail de conservation du sol.
• « Building Soils for Better Crops », 2e éd. par Fred Magdoff et Harold Van Es, 2000. Ce livre offre une discussion complète sur la gestion durable des sols.
• « Resource Management : Soil » par Bryan Davie, Brian Finney et David Eagle. Farming Press. 2001. ISBN : 0-85236-559-4. Ce livre est un guide pratique des principes et des dernières pratiques de bonne gestion des sols, écrit par des auteurs britanniques ayant une grande expérience des exploitations agricoles. Certains contenus sont spécifiques à l’Angleterre, mais la plupart sont largement pertinents.
• « The Biological Farmer : un guide complet pour le système biologique durable & rentable de l’agriculture » par Gary Zimmer. Acres USA. 2000. ISBN : 0-911311-62-9. Guide complet très lisible de l’agriculture écologique par un agriculteur biologique prospère, consultant et fondateur de Midwest BioAg.

Logique du travail du sol

Densité apparente – la masse du sol sec divisée par le volume apparent. La densité apparente n’est pas un indicateur absolu du compactage car la densité limite des racines varie en fonction de la texture. L’extension des racines est généralement limitée par des densités apparentes > 1. 6 g/cm3 dans les sols limoneux. Il est peu probable que la densité de 1,6 g/cm3 soit limitante dans les sols sableux et elle est fortement limitante dans les sols argileux.

Culture – travail du sol peu profond destiné à gérer les mauvaises herbes. Peut être aveugle (non guidé par la position de la culture) ou dirigé (alias culture en rangs – conçu pour minimiser la perturbation des rangs de culture). L’équipement de culture traditionnel ne fonctionne pas bien avec des résidus élevés, mais il existe des options pour les résidus élevés. Les actions comprennent le décollement, les vibrations, le roulement… Il peut être entraîné par le sol ou par la prise de force.

Travail de conservation – Tout système de travail du sol qui maintient 30 pour cent ou plus de la surface du sol couverte de résidus de culture/couverture, après la plantation. Lorsque l’érosion du sol par le vent est la principale préoccupation, tout système qui maintient au moins 1 000 livres par acre d’équivalent de résidus de petites céréales plates à la surface pendant toute la période critique d’érosion éolienne.

Travail du sol conventionnel (alias travail du sol intensif) – Travail du sol sur toute la largeur qui perturbe toute la surface du sol et qui est effectué avant et/ou pendant la plantation. Moins de 15 % du sol est couvert de résidus après la plantation, ou moins de 500 livres par acre d’équivalent de résidus de petites céréales pendant toute la période critique d’érosion éolienne. Implique généralement un labourage ou un travail intensif (nombreux) du sol. La lutte contre les mauvaises herbes se fait à l’aide de produits phytosanitaires et/ou de cultures en rangées.

Croûtage – compactage de surface résultant de l’impact des gouttes de pluie, du détachement des particules et du tri granulométrique qui laisse les particules les plus fines concentrées à la surface. Il entrave l’infiltration, les échanges gazeux et l’émergence des semis.
Sillon mort – une étroite bande de sol (de la largeur d’un soc de charrue) dont la couche de charrue est excavée lors du processus de labourage à versoirs, mais qui n’est pas comblée parce qu’elle se trouve sur le bord extérieur d’un champ ou d’un « terrain ». Le travail secondaire du sol ne comble pas complètement un sillon mort, laissant une dépression et souvent une zone de faible fertilité en raison de l’enlèvement de la couche arable. Les cultures poussent mal dans un sillon mort.

Disques – lames circulaires roulantes qui ont des bords droits ou cannelés et sont destinées à couper les résidus, à pulvériser la structure du sol et à niveler la surface du sol. Les disques sont normalement gréés en gangs de disques parallèles. La quantité de mouvement du sol causée par les disques est liée à l’angle des disques, à la pression vers le bas sur les disques, à la conception de la lame (droite ou cannelée) et à la vitesse à laquelle les disques sont tirés.

Traction – puissance requise pour tirer un outil de travail du sol de traction tel qu’une charrue ou un disque.

Travail par inversion – par opposition au travail du sol sans inversion, le travail du sol par inversion renverse une couche (souvent de 6 à 12 pouces) de sol en enterrant les résidus de surface (et les graines de mauvaises herbes, les spores et les larves et œufs d’insectes associés) dans le processus. Il en résulte une surface avec un minimum de résidus qui peut être facilement gérée à l’aide d’un équipement traditionnel de travail secondaire du sol, mais qui est sensible à l’érosion. La charrue à versoirs est l’outil standard de travail du sol par inversion. Les charrues à disques effectuent également un travail du sol par inversion.

Les terres – dans le contexte du labourage à sens unique, les terres sont des sections rectangulaires d’un champ plus grand qui sont labourées une à la fois. Pour commencer, une crête est formée au centre d’une terre et ensuite le labour est descendu autour de cette crête jusqu’à ce que la terre soit complète. L’objectif du labourage des terres est de minimiser le temps de marche, c’est-à-dire le temps de déplacement entre les zones à labourer, c’est-à-dire le temps de déplacement entre les zones à labourer.

Travail minimum du sol (aka travail réduit du sol) – système de travail du sol qui ne tourne pas implique l’inversion du sol et maintient un niveau élevé de résidus de surface.

Charrue à versoirs – outil de travail du sol primaire traditionnel composé des pièces clés suivantes qui s’engagent dans le sol : le soc (qui tranche le sol horizontalement), le versoir (soulève et roule le sol en provoquant l’inversion, le côté terre (transfère la poussée latérale), le soc (tranche le sol verticalement). Le soc est indispensable si l’on laboure du gazon ou un sol contenant des résidus importants. La charrue à versoirs est souvent le meilleur outil pour briser le gazon.

Mulch till – Travail du sol en pleine largeur impliquant un ou plusieurs passages de travail du sol qui perturbe toute la surface du sol et qui est effectué avant et/ou pendant la plantation. Des outils de travail du sol tels que des chisels, des cultivateurs de champs, des disques, des balais ou des lames sont utilisés. La lutte contre les mauvaises herbes se fait à l’aide de produits phytosanitaires et/ou de la culture.

No till (aka zéro labour, semis direct) – système de travail du sol qui maintient des résidus (même dans le rang) et plante à travers ces résidus à l’aide d’un équipement spécialement conçu.

La limite plastique – La limite plastique (PL) est la teneur en humidité du sol où le sol commence à présenter un comportement plastique. En règle générale, un sol est à sa limite plastique lorsqu’un ver de terre/saucisse de 3 mm de diamètre peut être formé pour la première fois. Les sols dans lesquels la limite plastique est plus sèche que la capacité du champ ont une fenêtre étroite d’exploitabilité. Les sols dans lesquels la limite plastique est plus humide que la capacité du champ ont une fenêtre d’ouvrabilité plus large et sont plus adaptés à l’agriculture qui implique le travail du sol.

Plateau de coulée – couche compactée immédiatement sous la profondeur du travail régulier du sol. Les charrues à versoirs, les disques et les motoculteurs sont réputés pour créer des bacs de labour.

Pointes – Le bord d’attaque d’une dent rigide est communément appelé une pointe. La forme d’une pointe a un impact sur sa capacité à pénétrer et sur le degré de soulèvement et de perturbation du sol qu’elle provoque. L’avant d’un soc de charrue est également appelé une pointe.

Travail primaire – travail du sol utilisé pour briser ou fracturer le sol sur une profondeur de six pouces ou plus. Les outils de travail du sol primaire varient dans leur capacité à pénétrer dans les sols à haute résistance et à couper les résidus. Les exemples incluent les charrues, les disques lourds, les machines à bêcher, les fraises rotatives lourdes, les charrues à chisel et les sous-soleuses.

Travail du sol à la prise de force – contrairement aux instruments de travail du sol à traction (par exemple, la charrue à versoir) et au travail rotatif entraîné par le sol (houe rotative), les instruments de travail du sol à la prise de force ont une plus grande capacité à pulvériser et à mélanger la structure du sol en un seul passage parce qu’ils reçoivent la puissance rotative d’un tracteur. Les motoculteurs rotatifs, les bêcheurs, les herses rotatives et les herses à mouvement alternatif sont des exemples de travail du sol alimenté par la prise de force.

Puddling – travail du sol conçu pour perturber les agrégats et disperser l’argile, créant une couche imperméable qui perchera l’eau. Le puddlage est un objectif de travail du sol dans les systèmes de riz inondé, mais il est indésirable dans d’autres systèmes de production.
Travail du sol en billons – Système de travail du sol qui utilise la culture pour construire/reconstruire des billons pendant la première partie de la saison de croissance, puis plante la culture suivante sur les billons dont le sommet a été tranché pendant le processus de plantation.

Rouleaux – outils roulants qui pressent le sol en augmentant sa densité ou sa fermeté (par ex, un cultipacker) ou scarifient la surface du sol (par exemple, les paniers roulants Lilliston utilisés pour la culture).

Travail secondaire du sol – travail du sol utilisé (généralement après le travail primaire du sol) pour pulvériser, niveler et/ou conditionner un sol de moins de six pouces de profondeur afin de préparer ou « d’adapter » un lit de semences.

Bêcheuse – outil de travail du sol rotatif alimenté par la prise de force et doté de grandes lames plates (bêches) disposées par jeux de trois sur un rotor. Lorsque le rotor tourne, les bêches plongent dans le sol, soulèvent la terre creusée puis basculent pour retomber sur le sol. Ce système est efficace en termes de consommation d’énergie et ménage la structure du sol, mais il nécessite une machine complexe et donc coûteuse. Les vitesses d’avancement normales sont lentes (moins de 1,5 mph). Le degré de pulvérisation du sol obtenu dépend du rapport entre la vitesse du rotor et la vitesse d’avancement, de l’amplitude des vitesses (rotor et avancement), de la forme et de la disposition des pelles, du positionnement du volet arrière (sur lequel le sol rebondit). Les bêcheuses sont principalement utilisées pour préparer le sol pour la production de légumes et sont les plus utilisées et fabriquées en Europe.

Strip till/Zone till – Système de travail du sol qui maintient les résidus entre les rangs mais déplace les résidus hors du rang de plantation (jusqu’à 1/3 de l’espacement des rangs) et peut impliquer un ameublissement profond dans le rang.

Sous-sol – travail du sol conçu pour fracturer les couches compactes profondes, peut être ou non dans le rang
Sweeps – ailes qui s’étendent à l’extérieur des dents sur l’équipement de culture sous-coupent les mauvaises herbes et soulèvent le sol causant une dessiccation rapide.

Tilth – un terme holistique faisant référence aux propriétés physiques du sol favorables à l’agriculture- les sols avec un bon tilth sont friables, peuvent être travaillés avec moins de traction et permettent d’atteindre facilement les objectifs de travail du sol. Des termes similaires incluent le fait que le sol est  » moelleux « , a une bonne  » condition  » ou  » fonctionne comme un jardin « .

Dents – droites ou courbes, rigides ou flexibles, variant par rapport à l’angle de contact, les dents modifient la structure du sol par une gamme de processus (par exemple, la coupe, le soulèvement, la vibration) qui transfèrent l’énergie de traction au sol à travers une dent. Les dents rigides sont souvent appelées dents à queue. Les dents ne créent généralement pas de pression importante vers le bas et ne compactent donc pas le sol sous la profondeur de travail. Les dents flexibles vibrent lorsqu’elles sont tirées à travers le sol et cette vibration contribue à l’éclatement de la structure du sol.

Traction – résistance au glissement des roues ou des chenilles, permet d’appliquer la traction à un outil tiré.

Travail vertical – travail du sol en profondeur conçu pour créer des zones verticales (généralement dans le rang par la découpe d’une fente, l’éclatement et le soulèvement du sol ) qui favoriseront un enracinement étendu.

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