Agriculture de conservation des sols (ACS) et gestion de l’eau
Des comportements hydrodynamiques modifiés à prendre en compte
Agriculture de conservation des sols (ACS) et gestion de l’eau
Publié le 03/06/2022
En ACS, point de travail du sol, mais une couverture des sols accrue, que ce soit par la rotation des cultures ou l’utilisation de couverts végétaux. Des pratiques qui ont inévitablement un impact sur la circulation de l’eau, sa rétention, son évapotranspiration, donc l’irrigation. Les connaissances évoluent, et démontrent l’intérêt de l’ACS dans un contexte de changement climatique, qui semble induire une répartition des apports pluviométriques plus hétérogène, avec des épisodes d’excès et de manque d’eau plus marqués.
La comparaison des profils de sols travaillés ou en ACS révèle généralement de nettes évolutions en termes de circulation de l’eau, tant en surface qu’en profondeur. De plus « l’augmentation du taux de matière organique permet de stocker davantage d’eau et le mulch de surface diminue l’évapotranspiration », peut-on lire dans un article écrit par le comité technique de l’Association pour la promotion d’une agriculture durable (Apad) et publié sur son site web. Autre atout de l’ACS mis en avant : le fait d’avoir un sol toujours couvert et jamais travaillé permet d’obtenir une meilleure infiltration de l’eau. Car, en ACS, « la micro et la macroporosité du sol sont connectées grâce au travail des micro-organismes du sol, la circulation de l’eau est optimisée et valorisée par les racines ». En outre, l’humus ayant un potentiel de rétention en eau très important, l’ACS permet d’améliorer la Réserve utile (RU), qui peut aussi être augmentée grâce à un meilleur enracinement, une mycorhization plus développée, ce qui améliore l’exploration racinaire, avancent les auteurs, tout en notant qu’il existe peu d’études sur la RU des systèmes en ACS. D’un autre côté, les agriculteurs qui débutent en ACS formulent souvent une crainte légitime quant à la gestion de l’eau : celle du prélèvement dans la réserve hydrique par les couverts. Des thèses à étayer Pour mieux caractériser la dynamique de l’eau dans les parcelles en ACS et étayer - ou écarter - ces thèses, un certain nombre d’expérimentations sont mises en place. C’est notamment le cas du programme de recherche Bag’Ages, commandité et financé par l’Agence de l’eau Adour-Garonne, coordonné par l’Unité mixte de recherche Inrae Agir (AGroécologies, Innovations et teRritoires). Débuté en janvier 2016 pour une durée de 5 années, ce programme multi-partenarial réunit agriculteurs, acteurs de la recherche, du développement agricole, de l’enseignement et des organismes économiques. Il a pour objectif d’évaluer les performances de systèmes de culture et de systèmes de production conduits en ACS (non-travail du sol et couverture des sols par des rotations et des couverts végétaux), et, pour quelques situations, en agroforesterie. La gestion quantitative et qualitative de l’eau dans ces systèmes est particulièrement étudiée, afin de déterminer si les pratiques agronomiques mises en œuvre peuvent permettre de mieux valoriser l’eau par une meilleure infiltration et rétention dans les sols, ce qui doit permettre une plus grande valorisation par les cultures en place, tout en limitant les fuites de polluants potentiels comme les nitrates et les résidus de pesticides. « L’évaluation des performances économiques et sociales des systèmes mis en œuvre (et leurs comparaisons avec des systèmes dits « conventionnels ») est également un enjeu majeur de ce programme », précise la page de la Chambre d’agriculture Occitanie qui présente le projet. Vincent Bustillo, maître de conférences en éco-hydrologie à l’IUT Auch et au Centre d’études spatiales de la biosphère (Cesbio), a présenté quelques résultats issus de ce programme de recherche lors d’un webinaire organisé par l’Association française d’agronomie (Afa). « Le programme de recherche Bag’Ages vise à objectiver le fait que les mesures agroécologiques favorisent l’infiltration et la rétention de l'eau, donc limitent les pertes en eau par ruissellement, donc aussi l’érosion, le transfert de sédiments. Et qu’elles permettent aussi de mieux maîtriser les apports d’eau », a-t-il introduit avant de détailler les modalités pratiques du programme. Celui-ci se fonde sur 16 parcelles réparties sur 11 sites, qui permettent donc de comparer des sols différents, ainsi que trois modalités de pratiques culturales : l’agriculture de conservation avec semis direct, des rotations avec des cultures intermédiaires multiservices, et l’agroforesterie. Les effets de ces pratiques sont étudiés à trois échelles - la parcelle, le bassin versant et l’exploitation agricole - ce qui structure des « groupes de tâches ». À l’échelle de la parcelle, il s’agit d’analyser l’impact des pratiques agroécologiques sur la gestion quantitative et qualitative de l’eau grâce à des mesures permettant de caractériser les propriétés physiques et biologiques des sols, le développement des cultures, afin de suivre l’évolution des bilans hydriques et les dynamiques de transfert des polluants. L’échelle du bassin versant sert à la réalisation de diagnostic par télédétection, notamment pour caractériser l’impact des couverts végétaux sur les transferts d’azote, et à simuler des scénarios de déploiement de ces pratiques sur des bassins versants tests. L’échelle de l’exploitation agricole vise à analyser les performances agro-environnementales et technico-économiques des différents systèmes. Lors de ce webinaire, Vincent Bustillo s’est concentré sur les résultats obtenus à l’échelle de la parcelle sur la structure du sol. Des résultats obtenus grâce à un suivi de 12 sites dont cinq où il est possible de comparer les résultats avec un système labouré. En parallèle des propriétés physico-chimiques des sols (densité, perméabilité, stabilité structurale mesures infiltrométriques à différentes profondeurs, érosion, teneurs en eau, en gaz…), les scientifiques ont enregistré les données météorologiques, le rayonnement. Parmi les résultats obtenus, Vincent Bustillo cite, sans surprise, des différences de volume macroporale importantes au bénéfice des terres labourées, mais qui ne sont pas durables dans le temps. Par contre, les scientifiques ont mis en évidence une augmentation du volume microporale en ACS, significative, puisqu’il est doublé voire triplé. Les sols conduits en ACS présentent une plus grande capacité à infiltrer l’eau en cas de précipitation de forte intensité. La réserve utile des sols conduits en ACS apparaît supérieure de 10 à 15 % par rapport aux sols labourés dans les horizons de surface (0-10 cm). Un avantage qui n’est cependant pas observé en profondeur (10-50 cm). Les tests pénétrométriques révèlent sans surprise des semelles de labour en système labouré, mais aussi des tassements en ACS, qui peuvent être limitants pour la prospection racinaire. La dynamique de la redistribution de l’eau dans le sol, importante pour connaître comment l’eau en surface est soustraite à l’évaporation, a également été étudiée, notamment via la conductivité hydraulique à saturation. Elle s’avère deux à trois fois plus élevée en ACS qu’en labour, et se caractérise surtout par une stabilité dans le temps. A l’inverse, en labour, cette conductivité peut être très élevée suite à l’opération de travail du sol mais diminue rapidement jusqu’à des niveaux limitants pour l’infiltration de l’eau dans le sol. Autres enseignements de ces essais : les modalités en ACS présentent une meilleure circulation de l’eau, une meilleure résistance à l’érosion, et une moindre évaporation liée au mulch de surface. Du fait de cette moindre évaporation, les besoins en eau pour le maïs sont réduits jusqu’à 20 %. En conclusion Vincent Bustillo pointe une meilleure connectivité entre les macropores en ACS, même s’ils occupent un volume moins important, ce qui permet à l’eau de mieux circuler, donc, notamment, de limiter le risque érosif. Des phénomènes d’anoxie racinaire peuvent apparaître en labour, du fait d’un manque de connectivité entre la surface et la profondeur, mais également en ACS, notamment dans les parcelles hydromorphes où la forte porosité verticale, caractéristique des sols en ACS, peut favoriser des remontées de nappe. Cette incidence de la structure du sol sur le risque d’anoxie racinaire doit donc encore être étudiée plus finement.












