INCIDENCES DU TYPE DE SOL ET DES PRATIQUES CULTURALES SUR DES PARAMETRES DE QUALITE BIOLOGIQUE DES SOLS VITICOLES DU FRONTONNAIS

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1 Compte rendu INCIDENCES DU TYPE DE SOL ET DES PRATIQUES CULTURALES SUR DES PARAMETRES DE QUALITE BIOLOGIQUE DES SOLS VITICOLES DU FRONTONNAIS Auteur : David Regourd ITV France Midi-Pyrénées Contacts : V innopôle BP Lisle sur Tarn Date de publication : 2000

2 SOMMAIRE 1 INTRODUCTION 3 2 MATERIEL ET METHODES Etude pédologique Enquête agro-viticole Etude des caractéristiques physico-chimiques et biologiques des échantillons de sol Les analyses statistiques 5 3 RESULTATS ET DISCUSSION Approche pédologique Cadre géomorphologique Etude pédologique 6 a les sols de boulbènes 7 a-a boulbènes supercielles (horizons E < 40 cm) 8 a-b boulbènes moyennes à profondes (horizons E > 40 cm) 8 a-c boulbènes caillouteuses 9 b les sols de graves 9 c les rougets Enquête agro-viticole Etude des caractéristiques physico-chimiques et biologiques des échantillons de sol Caractéristiques physico-chimiques Caractéristiques biologiques 13 a la teneur en argile 14 b la C.E.C. 14 c le ph 14 d la teneur en matière organique 14 e la teneur en cuivre 14 f effets des pratiques culturales 15 4 CONCLUSION 16 5 BIBLIOGRAPHIE 17

3 Incidences du type de sol et des pratiques culturales sur des paramètres de qualité biologique des sols viticoles du frontonnais 1 - INTRODUCTION Le vignoble de Fronton s étend sur 40 km du Nord au Sud et d Est en Ouest, à cheval sur les départements de la Haute-Garonne et du Tarn-et-Garonne (entre les lits du Tarn et de la Garonne). La zone d appellation comprend ha, mais seuls ha (1998) sont plantés en vigne. Le vignoble est constitué principalement d un cépage typique, la négrette ; il est encore majoritairement conduit en non-culture mais on assiste depuis peu à l enherbement d un grand nombre de parcelles. Situé sur les anciennes terrasses du Tarn, le vignoble frontonnais repose sur des sols d'alluvions du quaternaire ayant subi des phénomènes de lessivage et de dégradation importants. Ces sols sont souvent acides (ph voisins de 5.0), une forte tendance à l'hydromorphie, et des teneurs en M.O souvent très faibles (< 1.5 %). Dans ce contexte, lorsque les pratiques culturales (drainage, chaulage et apports de matière organique) ne sont pas adaptées aux conditions du milieu, de graves dysfonctionnements au niveau du sol et de la plante peuvent apparaître. Il est donc important d identifier les pratiques culturales susceptibles de maintenir ou d améliorer la qualité des sols de l appellation. Dans cette démarche, la première étape consiste à caractériser les principaux facteurs pédologiques et anthropiques influençant les propriétés physico-chimiques et biologiques des sols. C est l objet du présent travail, dans lequel nous avons cherché à associer et confronter trois approches : une étude pédologique des principaux sols viticoles de l appellation, incluant la sélection de parcelles jugées représentatives, sur lesquelles seront effectuées des observations plus approfondies une enquête sur les itinéraires techniques appliqués aux parcelles ci-dessus, dans la mesure où certaines pratiques agro-viticoles sont susceptibles d affecter les propriétés des sols une étude au laboratoire des principales caractéristiques physico-chimiques et biologiques d échantillons de sol prélevés dans l horizon superficiel (0-20 cm) des parcelles retenues En utilisant quelques indicateurs simples, nous avons tenté d évaluer l importance relative du type de sol et des pratiques culturales afin d identifier les principaux facteurs qui influencent l activité biologique de ces sols. Les applications concrètes de ce travail visent à proposer des pratiques culturales adaptées ou de formuler des recommandations pour gérer au mieux les sols très particuliers de l appellation. 2 - MATERIEL ET METHODES Etude pédologique A partir d une connaissance générale des sols de la région, nous avons retenu 24 parcelles viticoles pouvant a priori être considérées comme représentatives du vignoble. Celui-ci se trouve sur trois principaux types de sols : les boulbènes, les rougets, les graves. La surface plantée en vigne est d environ 70% sur les boulbènes, 25% sur les sols de graves et 5% sur les rougets. Le choix des parcelles a été effectué en essayant de respecter les pourcentages de cette répartition. Des critères agro-viticoles sont également pris en compte dans la sélection : mode d entretien des sols, antériorité viticole et teneur en cuivre. Pour chacune des 24 parcelles, un profil pédologique d environ 1,5 m de profondeur a été observé. Afin de simplifier la description des sols, nous avons réalisé avec C.Mathieu une grille de «lecture de profil» qui s'inspire de l ouvrage «Guide pour la description des sols» (Baize et al., 1995) et correspond à un condensé des fiches STIPA 1982 et FIF-ENGREF 1992 (tableau 1). Ce document a pour objectif de donner les principales caractéristiques des sols (texture, structure, couleur ) afin de Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 3

4 les répartir et les classer selon des critères reconnus et d enregistrer des informations qui pourraient faciliter ou compléter l interprétation des analyses en laboratoire. Localisation géographique : Nom de la parcelle : Auteur : Date : Topographie : Pente (%) : Météo : Géologie-Roche mère : Classification : LITIERE: Feuilles: Sarments Autres: SCHEMA profondeur en cm Couleur: Texture: Humid. Structure s-structure Charge en E.G: nature % Porosité et micro-porosité Taches Conc. Fe Mn Traces d'activité biologiques Nom de horizon: ARRET: Profondeur Volontaire ou forcé: OBSERVATIONS: * Evaluation avec: (5) très fort à (0) nul Enquête agro-viticole Tableau 1 : Grille de description des sols Afin d acquérir un minimum de connaissances sur les parcelles, un questionnaire a été soumis aux viticulteurs pour recueillir des informations sur 5 points pouvant influencer le fonctionnement biologique des sols : historique de la parcelle : année de plantation, précédent cultural, principales opérations au moment de la plantation (drainage, sous-solage, apports organiques ) mode d entretien du sol (et motivations invoquées par le viticulteur) gestion de la fertilisation organique et minérale sur la parcelle (nature, dates et doses d apports) et gestion du chaulage (dates et doses d amendements calciques apportés) traitements phytosanitaires à base de cuivre (nombre annuel moyen de traitements et doses) Ce questionnaire non présenté dans le mémoire est disponible sur simple demande Etude des caractéristiques physico-chimiques et biologiques des échantillons de sol Les paramètres biologiques présentant une hétérogénéité spatiale du même type (et du même ordre de grandeur) que les caractéristiques physico-chimiques classiques, nous avons adopté une stratégie d échantillonnage permettant de récolter des échantillons de sol représentatifs d une surface de l ordre de 200 m 2. Pour cela, nous avons prélevé 10 carottes élémentaires sous le rang et dans l inter rang, à l aide d une tarière de 5 cm de diamètre, l ensemble formant un échantillon composite. La profondeur du prélèvement a également été parfaitement contrôlée. Nous avons choisi de travailler sur la zone 0- Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 4

5 20 cm de profondeur dans laquelle se concentre la plus grosse part de l activité biologique des sols viticoles (Chaussod, communication personnelle). Les prélèvements ont été effectués entre le 15 et le 18 Avril, en raison d une sécheresse persistante au mois de Mars. En effet, pour les analyses biologiques, il est nécessaire de prélever des échantillons de sol «frais», hors période de stress hydrique. Aussitôt après le prélèvement, les sols sont placés dans des sacs en plastique fermés de façon non hermétique pour conserver un état d aérobiose et transportés au Laboratoire de Microbiologie des Sols à l INRA de Dijon dans des glacières réfrigérées. Ils subissent alors un tamisage à 6 mm destiné à retirer les corps indésirables (racines, vers de terre, etc.) et à obtenir un échantillon moyen parfaitement homogène sur lequel seront effectuées les analyses biologiques, après avoir déterminé l humidité. Les analyses de terre classiques sont effectuées sur une aliquote de sol séché par le Laboratoire d Analyse des Sols de l INRA d Arras. Les analyses biologiques ont porté ici uniquement sur la biomasse microbienne (matière organique vivante: M.O.V) et les «métabolites» (matière organique labile: M.O.L). La biomasse microbienne ou M.O.V. (Matière Organique Vivante) est déterminée à l'aide d une méthode biocidale consistant à mesurer le carbone contenu dans les microorganismes du sol par la technique de fumigation-extraction (Wu et al., 1990) en utilisant les vapeurs de chloroforme (CHCl 3 ). La biomasse microbienne peut être exprimée en teneur absolue (mg C / kg de sol) ou par le pourcentage du carbone organique total. Les métabolites ou M.O.L. (Matière Organique Labile) représentent par rapport à la M.O.V le pool de matière organique labile, dont la mesure est effectuée selon une procédure inspirée des travaux de Stanford et Demar (1968) sur l'azote minéralisable. Ce pool de matière organique est largement issu du métabolisme microbien (Lemaître et al., 1995). L appréciation de ce pool, en plus de la biomasse microbienne, est particulièrement importante pour juger des effets à moyen et long terme de l'entretien du statut organique des sols (Chaussod et al., 1999). La tableau 2 présente l ensemble des analyses qui ont été réalisées dans cette étude : Analyses physiques Analyses chimiques Analyses biologiques - humidité du sol granulométrie 5 fractions - densité apparente du sol sur la profondeur 0-20 cm à l aide du densitomètre à membrane - stabilité structurale (Le Bissonais et le Souder 1995) - C organique (méthode Anne), N organique (méthode Kjeldhal) - ph eau - C.E.C. «effective» (méthode au chlorure de cobaltihexamine) - Ca²+, Mg²+, K+ - Cu E.D.T.A et Cu total - biomasse microbienne (Matière Organique Vivante : MOV) - Matière Organique Labile (MOL) Les analyses statistiques Tableau 2 : Synthèse des analyses de terre Les traitements statistiques ont été réalisés à l'aide des logiciels Statitcf et Excel 5 à l'inra de Dijon ou à l'itv de Gaillac. Les principaux outils employés ont été: la moyenne, l'écart type mais également les coefficients de variation ou l'analyse de variance (test F de Fisher). Les relations entre les diverses caractéristiques des échantillons du sol ont été établies grâce à des méthodes de régression simple. Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 5

6 3 - RESULTATS ET DISCUSSION 3.1 Approche pédologique Cadre géomorphologique Le vignoble de Fronton est installé sur un soubassement molassique du tertaire (molasse stampienne g2) ; il s étage sur des formations alluviales du quaternaire correspondant au système des terrasses de la rive gauche du Tarn. En partant du lit de la rivière, on observe (figure 1) : la basse terrasse, notée Fy (Würm), la plus récente et la plus étendue. Large de 5 à 6 km, elle domine le Tarn d'une vingtaine de mètres et possède une topographie globale très plane la moyenne terrasse, notée Fx, plus ancienne et plus réduite. Située entre 50 et 70 mètres au-dessus du lit d étiage, sa topographie est moins régulière que la précédente mais les pentes et les creusements restent peu prononcés la haute terrasse, notée Fw, la plus ancienne et la moins étendue car très altérée par l'érosion. Elle se situe sur le haut de la zone viticole, dominant de 90 à 120 mètres le lit de la rivière. Tout comme la basse terrasse, les pentes y sont généralement très faibles Toutes ces terrasses comprennent la même succession de matériaux recouvrant le substrat molassique : à la base se trouve un cailloutis argileux de 2 à 5 mètres d épaisseur recouvert de dépôts argileux, épais de un à plusieurs mètres sur lesquels se superposent au sommet des dépôts limoneux à limonosableux. Sur les pentes et talus de terrasse, cette couche limoneuse est souvent décapée (réduite ou absente). On retrouve ainsi des formations solifluées (attribuées aux périodes périglaciaires), composées d un mélange du cailloutis affleurant avec l argile superficielle (notés Fs). Labastide St Pierre Campsas Basse terrasse Fabas Fronton Villematier Moyenne terrasse Haute terrasse Vacquiers Figure 1 : Représentation schématique des trois terrasses alluviales sur la zone viticole de Fronton (d après Cavaillé, et Julia, 1980) Etude pédologique Les différentes études pédologiques réalisées sur le secteur géographique de Fronton (Favrot, 1970 ; Longueval, 1995), nous permettent de caractériser les différents types de sols dont une coupe simplifiée est représentée figure 2. Sur les parties planes, on retrouve des sols développés sur les dépôts limoneux à limono-sableux : ce sont des sols lessivés hydromorphes (luvisols-redoxisols, R.P 1995) dénommés régionalement Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 6

7 «boulbènes». Ces sols se différencient par l'épaisseur de la couche limoneuse (ou la profondeur d apparition des couches argileuses) : on distinguera, schématiquement, les boulbènes profondes des boulbènes superficielles Sur les mamelons, les rebords et talus de terrasse, la couche limoneuse est décapée (réduite ou absente) et les couches caillouteuses ou argilo-caillouteuses affleurent. On observe alors : des boulbènes superficielles caillouteuses avec parfois du grep en profondeur (luvisols ferrugineux, R.P 1995) des rougets : sols limono-argileux bruns rouges sur argiles à faible profondeur (luvisols- redoxisols tronqués, R.P 1995) des sols caillouteux (graves) : sols limono-sableux à limono-argileux caillouteux sur cailloutis argileux (luvisols ferrugineux, R.P 1995) Figure 2 : Exemple de toposéquence «type» sur la rive gauche du Tarn (d après les documents de Longueval, 1995 et Julia, 1980) L'ensemble de ces sols a subi des phénomènes d'acidification, de lessivage et de dégradation des argiles. Leur pédogenèse est également fortement marquée par l hydromorphie liée à la discontinuité texturale entre l horizon de surface nettement limoneux et l horizon sous-jacent beaucoup plus argileux. Nous avons pu constater que l engorgement apparaît parfois dès 20 cm de profondeur et se traduit par des taches ou des concrétions ferro-manganiques. Généralement, cette hydromorphie s accentue pour présenter soit des caractères de pseudogley soit de gley en fonction de la situation et de l'état des nappes. Les observations des 24 profils ont permis de classer les parcelles étudiées comme suit : a - Les sols de boulbènes Ils correspondent à toutes les parcelles situées sur les zones de replat. Leurs caractéristiques communes sont les suivantes : en surface, on trouve un solum avec une texture majoritairement limoneuse de couleur brun jaune à jaune (10 YR 6/4) présentant une assez bonne porosité (essentiellement d ordre biologique) mais dans lequel on peut distinguer un horizon LE 1 à structure peu nette avec une tendance à la battance et un horizon LE 2 à structure polyédrique plus marquée Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 7

8 plus en profondeur (après 25/60 cm), on découvre un horizon enrichi en argile (argileux à limono-argileux) de couleur bariolée très contrasté brun jaunâtre (10 YR 5/6) avec des taches rouille et des veines (ou des traînées) grises (5 Y 5/1) à olive clair (5 Y 6/3). Sa structure est prismatique à débit polyédrique moyen à fin. Sa porosité est moyenne, essentiellement d origine structurale Ces sols sont marqués par de l hydromorphie et par l engorgement saisonnier dû à une nappe perchée percolant difficilement à travers l horizon d accumulation d argile. Sur ces boulbènes, différentes séries de sols se distinguent suivant : l épaisseur de l'horizon lessivé de surface (les boulbènes superficielles à profondes), la charge en cailloux du profil (boulbènes caillouteuses), la texture de la couche de surface (limoneuse, limono-sableuse, sableuse). a.a - Boulbènes superficielles (horizons E < 40 cm) Les horizons de surface appauvris en argile et en fer sont inférieurs à 40 cm. - Boulbènes sup. limoneuses; parcelles: Ribes, Espagnet, Breton, Peynavère, Pradier b, Dos Santos - Boulbènes sup. limono-sableuses; parcelles: Gélis-Fada B, Delboy, Vigouroux - Boulbènes sup. sableuses; parcelles: Bontempi A, Garriques 2t Les Solum observés : LE 1 /LE 2 (g)/btgd/cg (1) ou LE 1 /LE 2 (g)/eg(fe)/btgd/cg (2) conduisent pour ces sols à les classer comme des luvisols-redoxisols voire des luvisols dégradés planosoliques. (1) (2) LE 1 LE 2 g LE 1 LE 2 g Eg(fe) BTgd BTgd Cg Cg Les boulbènes superficielles a.b - Boulbènes moyennes à profondes ( horizons E > 40 cm) Les horizons appauvris ont des épaisseurs supérieures à 40 cm. Sur toutes ces parcelles on distingue un horizon Egfe (concrétions noires ferro-manganiques). - Boulbènes moy. limoneuses; parcelle: Garriques 1t - Boulbènes moy. limono-sableuses; parcelle: Coulom - Boulbènes moy. sableuses; parcelle: Keller Solum observés : LE 1 /LE 2 (g)/egfe/btg/cg (1) ou LE 1 /LE 2 (g)/eg/egfe/btg/cg (2) Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 8

9 Ces sols correspondent à des luvisols-redoxisols. (1) (2) LE 1 LE 2 (g) Egfe LE 1 LE 2 (g) Eg Egfe BTg BTg Cg Cg Les boulbènes moyennes à profondes a.c - Boulbènes caillouteuses Ces boulbènes se caractérisent par la présence en surface d une légère charge en graviers de quartz et de quartzites (assainissant partiellement les horizons de surface) qui devient beaucoup plus importante en profondeur (80 à 100 cm) et forme alors par colmatage un «grep» (galets cimentés par des enduits ferrugineux); parcelles appartenant à cette série: Muratet, Pradier G, Brousse. Solum observés : LE 1 /LE 2 /Efe/BTfe/Cfe Il s agit de sols qui peuvent être qualifiés de luvisols ferrugineux. LE 1 LE 2 Efe BTfe Cfe Les boulbènes caillouteuses Entre ces trois séries, seules des différences mineures apparaissent sur les horizons de surface (0-20 cm). Pour la suite de cette étude, afin de simplifier l interprétation et permettre un traitement statistique, nous les avons donc apparentés à un même type de sol. b - Les sols de graves Ces sols se sont développés sur les formations solifluées des terrasses du Tarn. On les retrouve sur les situations de pente moyenne à forte (10 à 20 %) où la couche de limon a été partiellement décapée mais laisse apparaître les horizons limono-argileux riches en cailloux. Ils se caractérisent par une Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 9

10 discontinuité texturale entre l horizon de surface encore limoneux (de couleur brun jaunâtre: 10 YR 6/4) et l horizon de profondeur (après cm) très argileux bariolé ocre gris (5 YR 5/6 et 5 GY 6/1) par suite de l action dégradante de l hydromorphie. En effet, même si sur ce type de sol la charge en cailloux est forte, l engorgement affecte une bonne partie du profil principalement par des circulations latérales. Il arrive dans certains cas que le sol forme par colmatage un «grep»; parcelles appartenant à cette série : Germain, Gélis-Fada G, Zulian, Selle P MO-, Selle P MO++, Bontempi C. Les Solum observés : LE/LEg/BTg/Cg (1) ou LE/LEg/BTfe/Cg (2) présentent des caractéristiques correspondant à celles des luvisols planosoliques (1), voire dans certains cas à des luvisols ferrugineux (2). (1) (2) LE LEg LE LEg BTg BTfe Cg Cg Les graves c - Les rougets Les rougets se situent sur les zones en bordure de terrasse et sur les parties planes où des travaux de nivellement ont été réalisés. Tout comme pour les sols de graves, ils se caractérisent par l absence de la couche limoneuse de surface mais dans ce cas, la charge en cailloux y est quasi nulle. Dès les premiers centimètres du sol, on retrouve un horizon très argileux (30%), compact, de couleur brun rouge (5 YR 5/4) très marqué par l hydromorphie (pseudogley). Ces sols sont principalement constitués d argiles non gonflantes à faible pouvoir de fissuration ce qui rend leur drainage interne très défavorable : parcelle appartenant à cette série, Selle Philippe. Les Solum observés : LBTg/BTg/? présentent une grande compacité des horizons de surface qui n'ont pas permis de creuser en profondeur (blocage à 60 cm de profondeur) et d atteindre les solum inférieurs. Les observations actuelles conduisent à les considérer comme des luvisol-redoxisol tronqués. Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 10

11 LBTg BTg Les rougets Enquête agro-viticole Sur les 24 viticulteurs, 20 ont répondu au questionnaire. Les résultats obtenus montrent une grande hétérogénéité des réponses, en particulier au sujet de la gestion de la fertilisation et du chaulage. Afin de rendre leur interprétation et leur utilisation possibles, nous avons opéré différentes simplifications (tableau 3). Age de la vigne Repos du sol Quantité annuelle Précédent Entretien du sol Apports organiques Chaulage (années) (années) de Cu en kg/ha Ribes 26 Pêchers 1 Enherbé et W sol non annuel 400 kg 6,6 Espagnet 18 Vignes 5 Enherbé depuis 99 tous les 3 ans 700 kg (Vignuhumus) en kg 4 Gélis-Fadat B 16 Céréales? Enherbé depuis 99 tous les 2 ans 700 kg (Duclos-Régénor) en 1995 et kg 5,5 Delboy 14 Vignes? Enherbé non non 3,5 Vigouroux??? Enherbé??? Dos Santos 36 Pêchers? Désherbé non non 4 Breton??? Désherbé??? Penavayre 34 Vignes 2 Enherbé tous les 2 ans tous les 4 ans 600 kg 0,9 Bontempi A 25?? Désherbé non tous les 4 ans 800 kg 3,6 Pradier Boul 21 Vignes 3 Désherbé non tous les 4 ans 800 kg 2 Garrigues 2T 10 Vignes 1 Désherbé non non 1,5 Muratet 30 Prairie? Enherbé non en kg 2,8 Pardier Graves 21 Vignes 3 Désherbé non tous les 4 ans 1000 kg 2,8 Brousse 24 Pêchers 5 Désherbé 2001: 500 kg (Biosol) tous les 8 ans 1000 kg 2 Keller??? Enherbé??? Coulom??? Enherbé??? Garrigues 1T 27 Poiriers 1 Désherbé non non 2 Germain 25 Céréales? Enherbé depuis 98 tous les 3 ans 700 kg (Vignuhumus) annuel 600 kg 2,5 Gélis-Fadat G 24 Céréales? Enherbé depuis 98 tous les 2 ans 700 kg (Duclos-Régénor) non 5,5 Zulian 22 Vignes 2 Enherbé non tous les 8 ans 800 kg 6,5 Selle MO- 14 Vignes 5 Désherbé tous les 2 ans 200 kg (Orga 3) en kg 2,5 Selle MO+ 14 Vignes 3 Désherbé tous les 2 ans 200 kg (Orga 3) en kg 2,5 Bontempi C 15 Vignes 3 Enherbé non tous les 4 ans 800 kg 3,6 Selle Philippe 10 Céréales? Désherbé depuis 97, 500 kg de compost animal / an annuel 300 kg 3 Tableau 3 : résultats simplifiés de l enquête agro-viticole L'âge des vignes pour une majorité de parcelles est compris entre 10 et 30 ans. Le précédent cultural est une vigne dans 10 cas et un verger dans 4 cas (sur 19 réponses). Dans ces deux situations, des quantités importantes de cuivre ont pu être apportées. Seuls 3 viticulteurs sur 14 ont laissé le sol «se reposer» avant la plantation comme c est habituellement recommandé (Reynier, 1989) pour régénérer la structure et la fertilité du sol et éviter la propagation de parasites et de maladies. En revanche, plusieurs ont pratiqué une désinfection chimique du sol. En ce qui concerne l entretien des sols, 13 parcelles sur les 24 sont enherbées et 11 sont en non-culture (désherbées). Mais l historique des parcelles montre que sur 4 parcelles l enherbement est inférieur 4 ans. Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 11

12 Nom Bien que les sols du frontonnais soient naturellement pauvres en matières organiques, dans 11 cas sur 20, aucun apport organique n a été effectué depuis la plantation, abstraction faite des sarments broyés. Pour les autres parcelles, les apports sont réalisés en moyenne tous les 2 ou 3 ans mais à base de produits très différents et en quantités très variables. Si l on croise ces données avec les précédentes (entretien du sol), on constate que sur les 11 viticulteurs qui n apportent aucun amendement organique, 6 pratiquent le désherbage intégral. Les parcelles concernées ont donc un "statut organique déficient". On notera aussi que les parcelles situées sur graves reçoivent régulièrement des amendements organiques dans 4 des 6 réponses à l enquête, alors que les parcelles sur boulbènes ne sont régulièrement amendées que dans 4 cas sur 10. Les sols de la région étant naturellement très acides, il était intéressant de noter le comportement des viticulteurs vis à vis du chaulage. Une majorité d entre eux (15/20 réponses) effectuent un chaulage régulier de leurs parcelles, mais les modalités sont très variées. Les sols sur graves sont régulièrement chaulés dans 5 cas sur 6 tandis que les boulbènes ne le sont que dans 6 cas sur 10. Enfin, sur les 24 parcelles étudiées, tous les viticulteurs apportent du cuivre. La moyenne annuelle des apports est de 3,4 kg de cuivre/ha, mais on note là encore une grande diversité de situations, les apports annuels allant de 1 à 6.6 kg / Cu / ha Etude des caractéristiques physico-chimiques et biologiques des échantillons de sol Le tableau 4 synthétise les résultats obtenus pour les différentes analyses physico-chimiques et biologiques sur les horizons de surface (0-20 cm). Sol Entretien Humidité % MOV mgc/kg C-MOV % Ct C-MOL C-MOL mgc/kg % Ct A g/kg Lf g/kg Lg g/kg Sf g/kg Sg g/kg ph Corg g/kg M.O % (*1,72) Norg g/kg C / N CEC cmol+/kg Ca++ cmol+/kg Mg++ cmol+/kg K+ Cu EDTA cmol+/kg mg/kg Cu mg/kg Da Ribes Bs ENH 18, , ,9 7,17 1,2 0,75 9,56 7,1 5,91 0,75 0,17 25,6 57,7 1,24 Espagnet Bs ENH 18, , ,8 7,2 1,2 0,65 11,1 6,4 5,03 0,68 0, ,6 1,42 Gélis-Fada B Bs ENH 16, , ,6 5,7 1,0 0,58 9,83 8,2 6,66 0,95 0,36 16,7 48,9 1,50 Delboy Bs ENH 15, , ,3 4,56 0,8 0,45 10,1 3,7 2,34 0,58 0,41 41,3 97,5 1,50 Vigouroux Bs ENH 17, , ,4 10,1 1,7 0, ,1 6,02 0,97 0,53 36,3 77,5 1,37 Dos Santos Bs DSH 19, , ,42 1,1 0,67 9,58 6,7 4,96 0,5 0,59 19,6 50,7 1,39 Breton Bs DSH 19, , ,5 5,68 1,0 0,52 10,9 2,9 2,08 0,27 0,37 51,2 109,7? Peynavère Bs ENH 18, , ,5 1,8 0,82 12,8 4,5 2,84 0,62 0,41 21,9 42,7 1,45 Bontempi A Bs DSH 15, , ,4 4,6 0,8 0,41 11,2 4,2 3,01 0,51 0,24 40,2 112,6 1,45 Pradier boulbène Bs DSH 17, , ,9 5,92 1,0 0,69 8,58 7,6 5,6 1,18 0,21 11,7 28,4 1,60 Garriques 2t Bs DSH 13, , ,3 5,15 0,9 0,51 10,1 3,3 2,39 0,47 0,21 13,7 29,4 1,58 Muratet Bc ENH 17, , ,5 8,28 1,4 0,83 9,98 4,7 3,43 0,4 0,55 22,2 43,3 1,24 Pradier G Bc DSH 17, , ,2 6,99 1,2 0,7 9,99 3,8 2,3 0,55 0, ,55 Brousse Bc DSH 19, , ,6 13,8 2,4 0,96 14,4 5,1 3,71 0,71 0, ,8 1,52 Keller Bm ENH 14, , ,54 1,3 0,78 9,67 9,5 8,22 0,92 0,73 10,1 20,9 1,30 Coulom Bm ENH 19, , ,7 9,98 1,7 1,04 9,6 6 4,41 0,87 0,4 21,7 39 1,58 Garriques 1t Bm DSH 18, , ,2 7,4 1,3 0,83 8,92 11,8 10,25 1,21 0,49 30,3 71,5 1,52 Germain G ENH 22, , ,1 15,2 2,6 1,15 13,2 7,8 5,93 1,38 0,4 10,3 26,3 1,28 Gélis-Fada G G ENH 12, , ,8 12,2 2,1 0,97 12,5 9,5 8,63 0,38 0,5 20,6 38,9 1,21 Zulian G ENH 14, , ,2 8,63 1,5 0,84 10,3 9,8 7,4 1,26 0,66 74,8 166,4 1,30 Selle P MO- G DSH 16, , ,4 9,07 1,6 0,82 11,1 8,6 6,41 1,29 0, ,9 1,24 Selle P MO++ G DSH 13, , ,5 9,3 1,6 0,84 11,1 7,1 5,88 0,66 0,59 60,5 155,6 1,42 Bontempi C G ENH 14, , ,1 9,06 1,6 0,91 9, ,95 1,06 0,73 50,8 105,1 1,29 Selle Philippe R DSH 16,2 89 1, ,3 6,64 1,1 0,77 8,62 11,8 8,35 2,1 0, ,3 1,70 Tableau 4 : caractéristiques physico-chimiques et biologiques des sols Caractéristiques physico-chimiques Les résultats de l analyse granulométrique montrent une grande variabilité, y compris à l intérieur d un même type pédologique. Les sols de boulbènes sont globalement plus pauvres en argiles granulométriques ( %) que les sols de graves et rouget (20 + 4%). Le caractère limoneux des boulbènes apparaît plus marqué avec un rapport limons / argiles de 3,7 + 1,8 contre 2,4 + 0,5 pour les autres sols. De même, l indice de battance est de 2,1 + 0,7 pour les boulbènes contre 1,4 + 0,15 pour les autres sols. Cet indice, calculé par la formule I.B. = (1,5LF + 0,75LG) / (A +10MO) indique selon Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 12

13 Rémy & Marin-Laflèche (1974) un risque de battance faible pour des valeurs comprises entre 1,3 et 1,6 alors qu il est fort pour I.B. > 1,8. Les teneurs en carbone organique sont également plus faibles pour les boulbènes (7,5 + 2,4 g/kg) que pour les autres sols (10,1 + 3 g/kg). Il en est de même pour la C.E.C. : 6,1 + 2,4 cmol/kg pour les boulbènes et 9,5 + 1,9 cmol/kg pour les graves et rouget. Ces paramètres peuvent avoir une incidence sur la «fertilité» des sols. Enfin, les valeurs observées de ph sont un peu plus basses pour les boulbènes (5,8 + 0,7) que pour les graves et rouget (6,3 + 0,6) mais ce paramètre dépend ici davantage des pratiques culturales à court terme (chaulage) que des propriétés intrinsèques du sol et des équilibres à moyen et long terme. Quant aux teneurs en cuivre, elles reflètent purement l antériorité viticole et les pratiques culturales. Notons que c est parmi les graves que l on trouve les teneurs en cuivre les plus élevées (156 et 166 mg Cu/kg de sol). Ces sols se prêtent mieux à la culture de la vigne que les boulbènes portent probablement de la vigne depuis plus longtemps. Par ailleurs, les résultats de l enquête agro-viticole ont montré que les sols de graves bénéficient également d un entretien organique et calcique plus favorable que les sols de boulbènes Caractéristiques biologiques Les sols du vignoble de Fronton étudiés présentent des niveaux de biomasse microbienne compris entre 58 et 195 mg C/kg de sol. Ces valeurs, faibles dans l absolue, ne sont cependant pas étonnantes pour des sols limoneux, acides, et parfois contaminés par le cuivre. Exprimées en pourcentage du carbone total, les valeurs de biomasse microbienne sont comprises entre 0,91 et 2,36%. Compte-tenu des valeurs observées dans d autres vignobles (Chaussod, communication personnelle), pour ce type de sol des valeurs inférieures à 1,5% peuvent être considérées comme faibles alors que des valeurs supérieures à 1,8% sont tout à fait correctes. Sur les 24 parcelles étudiées, 6 possèderaient une biomasse microbienne très satisfaisante et 8 à 10 auraient un niveau de biomasse anormalement bas. La fraction labile du carbone organique représente de 9 à 21% du carbone total. Les valeurs inférieures ou égales à 12% relèvent d un statut organique déficient. Au-delà des valeurs moyennes, il est intéressant de s interroger sur les incidences du type de sol et des pratiques culturales sur les paramètres mesurés. Pour pouvoir établir des relations statistiques entre les divers paramètres étudiés, il aurait été nécessaire de disposer d un nombre plus important d observations pour un même type de milieu. Or ici les 24 parcelles étudiées représentent deux ou trois grands types de sols croisés par ailleurs avec diverses pratiques culturales. Toutefois, la figure 3 montre qu aussi bien pour les M.O.V que pour les M.O.L, les sols sur graves présentent des teneurs dans l ensemble légèrement supérieures aux sols sur boulbènes mais la diversité et la variabilité locales des situations ne permet pas d'obtenir de conclusions statistiquement significatives. Valeurs de la MOV sur les parcelles étudiées mgc/kg Valeurs de la MOL sur les parcelles étudiées mgc/kg MOV en mgc/kg de terre sèche MOL en mgc/kg de terre sèche Ribes Gélis-Fada B Vigouroux Breton Bontempi A G arriques 2t Pradier G Keller Garriques 1t Gélis-Fada G Selle P MO- Bontem pi C Ribes Gélis-Fada B Vigouroux Breton Bontem pi A Garriques 2t Pradier G Keller Garriques 1t Gélis-Fada G Selle P MO- Bontem pi C Parcelles Parcelles Figure 3 : teneurs en M.O.V. et M.O.L. des sols de boulbènes et de graves étudiés Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 13

14 Pour la suite de l'étude, il sera judicieux de se limiter aux parcelles sur boulbènes afin de tenter de mettre en évidence les facteurs considérés ci-dessus et pouvant influencer les paramètres biologiques. a - La teneur en argile D après Dommergues et Mangenot (1970) et Chaussod et al. (1986), les argiles représentent la fraction granulométrique du sol qui interagit le plus sur son fonctionnement biologique en raison des propriétés de surface et d'agrégation. Mais dans les sols de boulbènes, il s agit en grande partie d argiles granulométriques et non d argiles minéralogiques qui sont à considérer différemment (SOGREAH, 1984). b - La C.E.C Il n'existe pas de corrélation simple entre la MOV, la MOL et la C.E.C du sol. L'influence normalement positive de la CEC peut être ici masquée par d'autres facteurs. c - Le ph Une simple corrélation ne met pas en évidence de relation entre les MOV ou les MOL et le ph sur les sols de boulbène étudiés. Ces résultats ne signifient pas que ce facteur n a jamais d incidence sur l activité biologique du sol mais qu il est masqué sans doute aussi dans cette étude par d autres facteurs. d - La teneur en matière organique Les niveaux de M.O.V et de M.O.L sont corrélés significativement avec les teneurs en carbone et en azote organique du sol (R² > 0,45: figure 4). La plupart des microorganismes du sol étant hétérotrophes et saprophytes, il n est pas étonnant que la biomasse microbienne soit en partie liée à la teneur du sol en matière organique. En fait, c est surtout le "statut organique du sol" (régime des apports) qui influence la biomasse microbienne (Andreux et al., 1996). Ces résultats suggèrent que sur le vignoble de Fronton, les techniques d entretien des sols et la fertilisation organique sont des facteurs clés de l activité biologique. MOV en mgc/kg R 2 = 0, Corg en g/kg MOV en mgc/kg R 2 = 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Norg en g/kg Figure 4 : relation entre l azote, le carbone organique et les M.O.V. du sol e - La teneur en cuivre Grâce à l enquête, nous avons constaté que les apports actuels en cuivre varient 1 et 6,5 kg de Cu par hectare et par an selon les parcelles. Beaucoup de parcelles étudiées possèdent une longue histoire viticole avec des teneurs en cuivre souvent élevées. D après les travaux menées en Champagne (Chaussod et al, 1995), en Bourgogne (Quantin, 1997) et en Beaujolais (Flores-Velez, 1996), le cuivre apporté sur la vigne par les traitements fongiques s accumule dans les premiers centimètres du sol et a un effet néfaste sur la biocénose des sols et sur les activités dont elle est responsable (Muller et Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 14

15 Chaussod, 1984 ; Ayoama et Yamakawi, 1995). Courde (2000) a montré que le cuivre accumulé dans le sol peut affecter très négativement les activités biologiques en général et la biomasse microbienne en particulier. C est effectivement ce que l on constate ici et qui est illustré par la figure 5. On notera que la corrélation est meilleure avec le cuivre total qu avec la fraction du cuivre extractible à l EDTA (R²= 0,44 pour le cuivre total, et R²= 0,33 pour le cuivre EDTA). MOV en mgc/kg R 2 = 0, MOV en mgc/kg R 2 = 0, Cu en mg / kg de sol Cu EDTA en mg / kg de sol Figure 5 : incidences de la teneur en cuivre total et EDTA du sol sur la M.O.V. f - Effets des pratiques culturales Nom Sol Entretien MOV MOYENNE C-MOL MOYENNE Dos Santos Bs DSH Breton Bs DSH Bontempi A Bs DSH Pradier boulbène Bs DSH Garriques 2t Bs DSH Pradier G Bc DSH Brousse Bc DSH Garriques 1t Bm DSH Ribes Bs ENH Espagnet Bs ENH Gélis-Fada B Bs ENH Delboy Bs ENH Vigouroux Bs ENH Peynavère Bs ENH Muratet Bc ENH Keller Bm ENH Coulom Bm ENH Tableau 5 : représentation des teneurs de M.O.V. et M.O.L. en fonction du mode d entretien du sol (DSH : désherbé ENH : enherbé) Le principal facteur agro-viticole susceptible d influencer l activité biologique des sols est le mode d entretien du sol. Sur l ensemble des parcelles nous avons créé deux classes en fonction de ce facteur : les parcelles enherbées et les parcelles désherbées. Même si la différence des moyennes entre ces deux classes apparaît importante (tableau 5), il n'est pas observé de différence significative. Ceci est sans doute dû à une forte variabilité locale entre parcelles pour d autres facteurs (ph, cuivre, etc.). L antériorité de l enherbement devrait aussi être prise en compte. D après les travaux menés dans le cadre du programme VITI 2000 en Champagne (Descottes el al., 1998), le choix du mode d entretien du sol (désherbage, enherbement temporaire ou permanent) entraîne des différences importantes sur les activités biologiques. Enfin, à travers la gestion du statut organique on peut remédier au moins partiellement aux toxicité cupriques. D après les travaux de Laumonier (1995), l amélioration du "statut organique" du sol Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 15

16 (apport et gestion de la matière organique) joue un rôle bénéfique sur l activité biologique du sol et pourrait contrecarrer les effets négatifs du cuivre (Quantin, 1996). 4 - CONCLUSION Même si les références actuelles sur les critères de qualité des sols viticoles acides sont encore peu nombreuses, il apparaît pour les sols du frontonnais des contraintes particulièrement fortes. Une texture limoneuse entraîne des propriétés physiques "déficientes" (battance, engorgement et hydromorphie), alors que les propriétés chimiques sont marquées par l acidité et la faible teneur en matières organiques. Ces facteurs sont défavorables à l activité biologique et l on constate effectivement que pour de nombreuses parcelles étudiées les teneurs des M.O.V et M.O.L considérées comme des critères de qualité biologique ont des valeurs basses. Cette relative "faiblesse" s explique non seulement par la nature du sol mais également dans certains cas par une toxicité du cuivre accumulé ou par le mode d entretien des parcelles (peu ou pas d apports organiques, chaulages irréguliers) qui néglige certains traitements. Bien qu encore très limitées, ces premières observations ouvrent des perspectives intéressantes pour la gestion et la mise en valeur du vignoble de Fronton. Les caractéristiques pédologiques représentent une contrainte forte et le cuivre accumulé dans certaines parcelles y exerce ou pourrait y exercer vraisemblablement un rôle toxique. Toutefois, en corrigeant l'acidité (chaulage) et le "statut organique" (via l enherbement plutôt qu à travers des apports exogènes dans ce type de sol), on doit pouvoir apporter des corrections relativement efficaces à moyen terme. Des expérimentations mises en place spécifiquement et suivies dans le temps (approche diachronique) pourraient utilement compléter cette enquête et cette première phase d'étude pour quantifier les améliorations possibles pour les propriétés physiques, chimiques et biologiques. Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 16

17 5 - BIBLIOGRAPHIE - ANDREUX F., CHAUSSOD R., DESCOTES A., LAUMONIER A., LEVEQUE J., SAUVAGE D., Effets des pratiques agro-viticoles sur l activité biologique et la matière organique des sols : exemples en Champagne et Bourgogne. In : Colloque International «les terroirs viticoles», Angers, Juillet 1996, pp AOYAMA M., YAMAWAKI H., Effet du cuivre sur la biomasse microbienne du sol et sur son activité de respiration. Congrès Mondial de Science du Sol, Montpellier France. Symposium n 37 pp BAIZE D., JABIOL B., Guide pour la description des sols. INRA Editions, 375 p. - CAVAILLE BRGM, Cartes géologiques au 1/50000 Villemur et Grenade. - CHAUSSOD R., BREUIL M.C., NOUAIM R., LEVEQUE J et ANDREUX F Des mesures microbiologiques pour évaluer la fertilité des sols viticoles. Revue des Oenologues, 95, pp CHAUSSOD R., NICOLARDOT B., CATROUX G., CHRETIEN J., Relations entre les caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques de quelques sols cultivés. Science du Sol, 24, pp CHAUSSOD R.., CLUZEAU D., DESCOTTES A., GRINBAUM M., MONCOMBLE D., VALENTIN G., Effets à moyen terme d herbicides et de fongicides sur les activités biologiques des sols viticoles en Champagne. ANPP Seizième conférence du Columa, journées internationales sur la lutte contre les mauvaises herbes REIMS 6,7,8 Décembre COURDE L., Etude des effets d applications répétées de cuivre sur l activité et diversité de la microflore des sols. Thèse, Université de Bourgogne. - DESCOTTES A., MONCOMBLE D., CHAUSSOD R., CLUZEAU D., PEREZ G., GRINBAUM M., CUCHET F., Le Vigneron Champenois, juin VITI 2000 : La production intégrée en Champagne, 17p. - DOMMERGUES Y., MANGENOT, Ecologie microbienne du sol. Masson et Cie, Editeurs, pp FAVROT J-C., Etude pédologique sur les terrasses alluviales de la Garonne et du Tarn. INRA, 46 p. - FLORES-VELEZ LM., Essai de spéciation des métaux dans les sols : cas du Cu dans les vignobles. Thèse, U.F.R de Sciences et Technologie, Université Pari XII, 132 p. - JABIOL B., Un nouveau language en pédologie : le Référentiel Pédologique. Revue Forestière Française, XLV, 6, JULIA D., Méthodologie pour l établissement de la carte des sols d un vignoble : zone de Fronton. ENSA Toulouse. - LAUMONIER A., Effet des techniques d'entretien des sols sur la biomasse microbienne et les stocks de matière organique en vignoble champenois. D.E.A Œnologie et ampéologie, Bordeaux et Dijon, 50 p. - LE BISSONNAIS Y., LE SOUDER C., Mesurer la stabilité structurale des sols pour évaluer leur sensibilité à la battance et l érosion. Etude et gestion des sols, 2, 1, 1995, pp LEMAITRE A., CHAUSSOD R., TAVANT Y., BRUCKERT S., An attempt to determine a pool of labile organic matter associated with the soil microbial biomass. European Journal of soil biology, 31, pp LONGUEVAL C., Les grands ensembles morpho-pédologiques de la région Midi-Pyrénées. Chambre d Agriculture de Midi-Pyrénées, pp MULLER JC, CHAUSSOD R., Effects of heavy metals on the biochemical transformations of nitrogen and carbon in cropped soils. In Symposium international sur «l écotoxicologie terrestre». Les Arcs (Savoie), France, pp QUANTIN M., Pratiques agro-viticoles. Premiers éléments d enquête. Rapport de Maîtrise, Université de Bourgogne Dijon, 28 p. - QUANTIN M., Vers un observatoire de la qualité des sols viticoles en Bourgogne. DESS Ecologie Rurale et Environnement, Université de Bourgogne et INRA Dijon, 60 p. Référentiel Pédologique, Techniques et pratiques. INRA Editions, 332 p. - REMY J.C. et MARIN-LAFLECHE A., L'analyse de terre : réalisation d'un programme d'interprétation automatique. Annales Agronomiques, 25, pp Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 17

18 - REYNIER A Manuel de viticulture. Lavoissier, coll. Tec et Doc, pp SOGREAH, Etude pédologique du secteur de référence du Villemurois.Opération drainage ONIC, Ministère de l Agriculture, 136 p. - STANFORD G., DEMAR W.H., Extraction of soil organic nitrogen by autoclaving in water : I. The NaOH-distillable fraction. Soil Science, 107, pp WU J., JOERGENSEN RG., POMMERENING B., CHAUSSOD R., BROOKES PC., Mesurement of soil microbial biomass C by fumigation-extraction. An automated procedure. Soil Biol Biochem 22, pp Incidences du type de sol et des pratiques culturales - vignoble du Frontonnais page 18

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