Introduction
Suite à l'augmentation considérable de la population, l'agriculture est devenue un enjeu important pour répondre à la demande croissante de consommation. Dans un contexte d'actualité avec notamment la COP21, le facteur écologique apparaît comme essentiel dans la démarche agricole. Il est nécessaire de limiter l'impact de l'activité anthropique sur les écosystèmes, et plus particulièrement sur le bon fonctionnement des sols. Un nouveau concept plus respectueux des sols a vu le jour aux États-Unis suite à une crise de sécheresse, promouvant le non-travail des sols au travers de l'agriculture de conservation. Cependant, cette méthode est discutée dans le monde scientifique, entraînant des résultats controversés. Ainsi, une question est soulevée : faut-il travailler les sols? Cette synthèse s'articulera autour des enjeux écologiques, concernant la qualité des sols, les cycles biogéochimiques, la biodiversité et leurs impacts sur les rendements et la durabilité de cette technique.
Cœur de la synthèse
L'agriculture de conservation et notamment le non-labour présente certains avantages concrets. Tout d'abord, le fait de ne pas travailler la terre va avoir un impact positif sur la qualité du sol et plus particulièrement sur sa structure. En effet, les phénomènes d'érosion sont radicalement réduits, et la perte de sédiments radicalement minimisée.[1] Cela restructure les sols en évitant la perte et le lessivage des nutriments. Cette amélioration de la structure ralentit l’infiltration de l’eau, ce qui permet de maintenir l'humidité en limitant les pertes d'eau dues à l'évaporation et l'érosion du travail des sols. Cette évaporation est due aux labourages qui impliquent un “retournement” de la terre et l’exposition de cette terre profonde à la surface, qui connaît un plus fort taux d’humidité. Le contact avec l’air et l’action du soleil, vont donc induire cette évaporation et par conséquent une baisse globale du taux d’humidité dans les sols. L’eau ainsi mieux retenue dans les sols pourra être absorbée plus efficacement par les cultures. De plus, via ce type de travail, le stockage de carbone dans l'horizon superficiel du sol est favorisé[2] , puisque le sol ne subit aucune action mécanique perturbant le devenir du carbone [3] . Le carbone organique, issu de la photosynthèse ou de l’apport de résidus, mais également l’azote organique seront présents en plus grande concentration jusqu’à environ 7,5 cm de profondeur. Ces mécanismes vont contribuer à une augmentation de la biodiversité, notamment concernant les microorganismes et la faune tellurique comme des guêpes prédatrices, araignées, nématodes, acariens et vers de terre. En effet le taux de carbone et la diversité microbienne étant corrélée, si l’un des deux éléments est favorisé, alors les effets seront induits Cette diversité entraîne généralement un meilleur fonctionnement de l'écosystème, par le biais d'une amélioration de l'absorption des nutriments par les plantes et une certaine protection contre des agents infectieux. Par exemple, Pseudomonadales va améliorer la qualité du sol, Burkholderiales stimule la croissance des plantes et favorise la fixation de l’azote atmosphérique [4]. Les vers de terre peuvent de même creuser des canaux qui facilitent les échanges d’eau et des gaz, et facilitent le développement racinaire [5]. L'utilisation d'engrais et de produits chimiques peut donc être réduite, limitant la pollution environnementale. Le non-travail des sols abaisse également l'utilisation de ressources fossiles par les outils agricoles, ce qui diminue les émissions des gaz à effet de serre par l'agriculture. On observe une réduction de 20 à 40L de fuel par hectare non labouré.
Cependant, des effets néfastes ont également été observés. Même si une tendance à l'augmentation du carbone dans les couches superficielles s'opère, une baisse de stockage de carbone s'effectue dans les horizons plus profonds. En effet, le travail du sol favorise une redistribution du carbone jusqu’à 30 cm de profondeur alors que le non-labour le stocke en surface[2] [6] [7] . Et pourtant ce sont les horizons plus profonds qui contiennent la grande majorité du système racinaire, interface d'absorption des nutriments (dont le carbone). Ceci est donc problématique pour l'approvisionnement en minéraux des espèces cultivées. Les résultats sur les émissions de protoxyde d’azote (N2O) par l’agriculture de conservation par rapport à l’agriculture conventionnelle sont contradictoires. Des émissions plus importantes de N2O ont été observées lorsque les sols ne sont pas labourés, notamment sous des conditions d’hydrométrie élevée. Dans d’autres cas, les taux d’émission à long terme de N2O et de CH4 ont été équivalents pour les deux méthodes d’agriculture [8][9]. Le non-travail entraîne également le développement massif de mauvaises herbes récalcitrantes et résistantes, ce qui laisse supposer d'une part une compétition pour les ressources avec les cultivars, impliquant une baisse de rendement. D'autre part, pour limiter ce phénomène, les agriculteurs doivent utiliser de plus fortes concentrations d'herbicides, nocifs pour l'environnement et empêchant toute compatibilité avec la culture biologique [7]. Concernant certaines cultures comme le tournesol et la bettrave, le travail du sol est essentiel au bon enracinement des racines. De plus, le labour peut minimiser l'implantation durable de pathogènes sur certaines cultures comme le maïs où le retournement du sol est la meilleur lutte actuellement contre la pyrale. Le non-labour est déconseillé aux monocultures, les résidus de culture restant en surface favorisent la transmission de maladie fongique [10]. Enfin, concernant le rendement, l’agriculture de conservation semble affecter les récoltes, du moins sur le court terme. L’hydrométrie est un des facteurs les plus importants, les rendements étant le plus abaissés dans les régions tropicales ou humides. Le type de récolte influence également fortement les rendements, les céréales et les cultures de racines étant le plus affectés, jusqu’à 9% de rendement en moins pour l’orge en France [10]. Cependant on n’observe pas de différence de rendement pour les plantes oléagineuses, le coton et les légumes. Une hausse de rendement a été observée dans un seul cas : lorsqu’une région aride subit un stress hydrique occasionnel [11]
Suite à ces observations mitigées, montrant des avantages et désavantages pour ces deux modes de travail du sol, le travail minimal stratégique dans une culture de non-labour apparaît comme une solution intermédiaire.[1] Le travail stratégique consiste en un travail minimal du sol, c’est à dire que la culture de base, culture de non-labour, va subir une perturbation annuelle dans le travail du sol. Ceci se déroule par le biais d’outils n’affectant que la partie superficielle de la terre. Cette méthode permet la réduction des mauvaises herbes et la gestion de ses résistances, ainsi qu'un apport de carbone dans des couches plus profondes. En effet la légère perturbation du sol va permettre de déraciner ces mauvaises herbes et donc d’empêcher son installation durable, tout en minimisant leur résistance. Mais cette technique possède également des aspects négatifs tels que la réduction de l'humidité du sol, une légère augmentation de la perte de sédiments, nutriments et carbone organique au travers de l'érosion. Le travail minimal impliquant tout de même une action sur le sol va avoir des conséquences similaires aux cultures conventionnelles, bien qu’elles soient amoindries. Ces phénomènes sont moins importants que le labour traditionnel mais ils sont toujours présents, ce qui pose encore certains problèmes. D’autre part, des premières études suggérant un stockage important du carbone avec la méthode de conservation [9] ont été remises en question par d’autres études plus récentes. Ces dernières montrent une grande variation du stockage de carbone, pouvant même être réduit [9]. Les facteurs influençant le stockage de carbone par le non-labour ne sont pas concrètement identifiés. Ils peuvent être liés au climat, aux caractéristiques physico-chimiques du sol, à la quantité de résidus, au type de culture et d’autres facteurs.
Conclusion et ouverture
L’agriculture de conservation est présentée actuellement comme la nouvelle technique écologique révolutionnaire permettant de diminuer l’impact écosystémique de l’agriculture conventionnelle. Pourtant, suite à une analyse plus approfondie, le non-labour n'apparait pas forcément comme la meilleure solution. Le non-travail du sol a montré certaines limites, comme la baisse de carbone dans les horizons plus profonds contenant la majorité du système racinaire. Ceci réduit considérablement l’absorption en minéraux des plantes, ce qui implique des baisses de rendement observées dans la majorité des cas. La problématique des mauvaises herbes est également à prendre en compte, obligeant les agriculteurs à utiliser des herbicides, néfastes pour l’environnement et la santé. Cependant, chaque argument présenté dans cette analyse, que ce soit pour ou contre le non-travail du sol, peut être nuancé ou présente des cas exceptionnels. En effet plusieurs facteurs rentrent en jeu, puisque le champ constitue un véritable écosystème ouvert et subissant les pressions environnementales. Ainsi, les conditions climatiques, la latitude, l’espèce végétale cultivée, l’hydrométrie, et bien d’autres facteurs sont à prendre en compte, influençant les observations faites suite à l’une ou l’autre des techniques agricoles adoptées. C’est donc pour cela que des études plus approfondies sont nécessaires pour mieux identifier les différents facteurs impliqués dans une agriculture plus favorable à l’environnement. Ces articles ont permis d’éclairer une nouvelle technique alternative, consistant en un travail minimal occasionnel et en un roulement des cultures. Mais des améliorations doivent encore être apportées afin de pouvoir considérer cette technique comme la solution intermédiaire. Suite à l’analyse de ces articles et la mise en évidence de facteurs complexes influençant les résultats obtenus, nous pouvons considérer qu’il n'y a pas vraiment de solution idéale. Il faudrait adapter à chaque zone agricole l’une de ces techniques, en prenant en compte l’influence de ces facteurs. De plus, nous nous sommes concentrés uniquement sur le travail, ce qui minimise le traitement agricole appliqué. D’autres types de traitement rentrent en compte lors de l’exploitation d’un champ, comme les amendements apportés (résidus, engrais, fumier…) la rotation de culture ou encore les pluricultures. Il serait ainsi intéressant d’effectuer d’autres expériences, combinant les facteurs environnementaux à ceux de la technique agricole utilisée (non limitante sur le simple travail du sol). Par exemple, une rotation de cultures d’hiver et de printemps va diminuer la présence des mauvaises herbes dans une agriculture de non-labour [10]. Il résulte ainsi de cette analyse globale que la controverse est belle est bien existante et restera préoccupante. Chaque technique comporte ses avantages et ses inconvénients, il faut juste savoir adopter la meilleure méthode selon l’emplacement du terrain ou développer et optimiser l’utilisation de traitements intermédiaires.
Agriculture de conservation : faut-il travailler les sols?
Dans une ère de remise en cause de notre agriculture pour optimiser les rendements et produire des aliments de meilleure qualité, une controverse a vu le jour concernant le travail des sols. Alors que "l'agriculture de conservation" promeut un travail minimal de la terre, certains scientifiques remettent en question ces méthodes. Le point de vue écologique sera surtout abordé, concernant les questions de durabilité, d'écosystème terrestre et de pédologie, ainsi que leurs influences sur les rendements.
Publiée il y a plus de 10 ans par Université de Montpellier.Dernière modification il y a plus de 10 ans.