Projet Sol-D Phy d Agro-Transfert Gestion durable de la fertilité physique du sol Vincent Tomis Claire Turillon Annie Duparque Comment limiter le tassement des sols cultivés Aider les agriculteurs à préserver l état structural de leur sol et développer leur fertilité biologique Des outils et méthodes complémentaires pour l aide à la décision, développés dans le cadre du projet : Effet des engins agricoles sur le tassement Quelles conséquences agronomiques et quelles solutions? Vincent Tomis Agro-Transfert RT v.tomis@agro-transfert-rt.org Permettre de limiter les risques de tassement (conditions d intervention des engins dans les parcelles, évolution de l organisation des chantiers) et optimiser le recours au travail du sol en favorisant la régénération naturelle Projet conduit en partenariat avec : Vincent Tomis - Conférence SIMA 1er mars 2017 11 Constats en région Hauts de France Contexte Tassement à l implantation des pommes de terre : - Des chantiers de plus en plus performants, mais aussi de plus en plus lourds : contraintes au sol élevées, souvent en conditions humides - Recours fréquent à la prestation de service : marges de manœuvre réduites pour les conditions d intervention Plantation de pommes de terre en 1 passage : Risques élevés de tassements, en particulier en profondeur Peu de prise de conscience des tassement en profondeur 3 Photos : Agro-Transfert 4
Constats en région Hauts de France Systèmes spécialisés et betteraviers : Facteurs qui déterminent le tassement : Tassement profond, sous le labour et dans l horizon pédologique : D après P. Defossez, INRA Semelle de labour Hz pédologique tassé Attention à la persistence des tassements profonds 5 Contrainte au sol = (pression appliquée au sol) Charge à la roue Surface de contact sol-pneu : Facteurs qui déterminent le tassement : Essai Sol-D Phy sur l effet des chantiers : Contrainte au sol = (pression appliquée au sol) Charge à la roue Surface de contact sol-pneu Surface d empreinte Pesée des machines Poids + effort de traction /!\ Pression appliquée au sol Pression de gonflage du pneu Mesures physiques du sol Résultante de l équipement du matériel Le pneumatique est l interface permettant une répartition optimale de la pression au sol 7
Effet Charge /essieu et répétition des passages Effet Charge /essieu et répétition des passages Automotrice PdT + benne Intégrale pour arrachage de betterave en conditions humides : Profondeur (cm) Valeurs pénétrométriques (UA) 0-5 -10-15 -20-25 -30-35 -40-45 -50 0 5 Avant passage 10 15 20 25 30 Trémie vide 35 40 Trémie pleine 45 50 En surface : Tassement supérieur de la benne (5 passages de roues à 9 T/essieu) En profondeur : Avtpassage passage Avt Tassement supérieur de l automotrice (1 passage de roue mais 24 T/essieu) passagede deroue rouetrémie trémievide vide 11passage Avt passage passagesde deroue rouetrémie trémievide vide 22passages 1 passage de roue trémie pleine 2 passages de roue trémie pleine Effet du nombre de passages en surface Effet du poids/essieu en profondeur Tassement jusqu à 45 cm de profondeur Source : essais Sol-D Phy 2014 Agro-Transfert, ITB, Ceta Ham Contrainte maximale déterminante pour le tassement profond Attention au poids par essieu Effet Pneumatiques Effet humidité du sol Gonflage HP Gonflage BP Expérimentation Chantier plantation de PdT combiné en 1 passage Courbes pénétrométriques sur 3 sites avec des charges /essieu identiques et des conditions d humidité contrastées : Humidité du sol en profondeur 90 cm 90 cm fraise + planteusebutteuse 88 cm 115 cm 2 pressions de gonflage des pneumatiques 20,7 T/essieu 21,5 % d humidité en prof. Prof. de tassement 25 cm 19,8 T/essieu 22,5 % d humidité en prof. Prof. de tassement 35 cm 20 T/essieu 37 % d humidité en prof. Prof. de tassement 55 cm L augmentation de l humidité du sol accroit la profondeur atteinte par le tassement 11 Pressions au sol 900/60 R38 900/60 R38 à 1,5 bar à 0,8 bar 670 g/cm² 580 g/cm²
Chantier Implantation PdT combiné en 1 passage Profil cultural Effet Pneumatiques Roues larges HP Rendement Masse volumique du sol Horizon labouré Butte foulée Foulé Foulé Non Foulé Buttes non foulées Butte foulée Buttes non foulées Non Foulé Roues larges BP Roues larges HP En 2016, Diminution du rendement de 30 % dans les buttes foulées en haute pression de gonflage par rapport aux buttes non foulées et de 15 % par rapport aux buttes foulées en basse pression (effet marqué sur le rendement, lié au printemps 2016 très humide (asphyxie racinaire) Impact sur le développement aérien Conséquences des tassements Conséquences des tassements Les tassements profonds limitent l enracinement : Passage intégrale Trémie pleine modalité roue dans roue Roue intégrale automne 2015 Profil cultural 2016 Roue intégrale automne 2015 Année 2012 Essais Sol-D Phy et EAUPTION PLUS Agro-Transfert 15 16
Conséquences des tassements Conséquences des tassements Des pertes de rendements en 2016 par l effet du tassement en cas d implantation des cultures sans travail profond Fonctionnement du sol, population de vers de terre : Ver de terre écrasé sous un passage de roue : Sur blé derrière arrachage betteraves et PdT : 0 à 25 % de rendement en moins sur blé entre tassé et non tassé Sur maïs derrière arrachage betteraves et PdT : 0 à 30 % de rendement en moins sur maïs entre tassé et non tassé 17 Photo : Agro-Transfert Régénération par les processus naturels : Biologie du sol vers de terre, racines : Climat : humectation dessiccation ; gel dégel - Des préjudices importants du tassement sur la croissance des cultures, en particulier en années sèches ou en années très humides Photo : S. Carruthers Photo : Agro-Transfert-RT Régénération Fissuration si argile > 15 % Photo : Agro-Transfert-RT Synthèse sur l impact des engins agricoles sur le tassement Effet en surface (faible variation des conditions climatiques en profondeur) Régénération d un tassement possible par l effet du climat et de la biologie du sol, mais processus lent (> 3 ans) et actif surtout en surface - Importance des pneumatiques pour préserver la structure de l horizon labouré - Couple humidité du sol charge /essieu qui détermine la profondeur atteinte par le tassement - Régénération très lente et difficile des tassements en profondeur Attention à la répétition des tassements en profondeur : limiter le poids par essieu et le plan de charge des machines de récolte d automne
Evolution souhaitable du matériel pour la préservation du sol Prévention des tassements Quels leviers disponibles pour limiter les tassements? Leviers des agroéquipements et des technologies de l information Quelles solutions au niveau des agroéquipements? Adaptation des pneumatiques Limitation du poids total Répartition / décomposition des charges Utilisation du GPS pour localiser les passages de roues et limiter la surface affectée par le tassement Utilisation de capteurs d humidité et/ou modèles hydriques couplés avec un modèle de mécanique du sol pour déterminer le risque de tassement 21 22 Adaptation des pneumatiques Pneu à grand volume d air, flexibilité des flancs, diminution de la pression de gonflage, télégonflage pour permettre l augmentation de la surface de contact sol-pneu Préférer les pneus de grand diamètre, pour augmenter la longueur de la surface d empreinte : Limitation du poids des machines Utilisation de matériel léger : doit être un critère lors de l achat d un matériel Techniques innovantes pour limiter les charges inutiles au champ Exemple : Epandage de lisier ou boues de STEP sans tonne pour supprimer le passage de la tonne dans le champ Crédit photo : LoirAgri 24
Répartition, décomposition des charges pour diminuer le poids /essieu Contrainte maximale déterminante pour le tassement profond : préférer plusieurs passages avec de faibles charges plutôt qu un seul passage avec des charges lourdes Pour un même poids total, préférer un nombre important d essieux pour limiter le poids /essieu : Exemple de répartition des charges : Répartition, décomposition des charges pour diminuer le poids /essieu Trémie annexe (avec essieu) sur moissonneuse pour limiter le poids sur l'essieu avant et répartir le poids du grain sur un autre essieu : Trois transbordeurs de 30 m 3 : Crédit photos : B. Dillon Crédit photo : Terre Net Crédit photo : PleinChamp Crédit photo : Farmingtalk.uk Pression de contact au sol : 120 KPa 90 KPa 80 KPa 75 KPa 65 KPa Trémie pleine Solution par rapport au poids des moissonneuses qui augmente constamment? Trémie annexe pleine Répartition, décomposition des charges pour diminuer le poids /essieu Prévoir une meilleure distribution du poids entre le matériel de récolte et le matériel de débardage Arrachage de betterave en chantier intégrale : Arrachage de betterave en chantier décomposé : Robotisation avec matériel autonome Répartition, décomposition des charges pour diminuer le poids /essieu Matériel plus petit, fonctionnant de manière autonome pour le débardage lors des récoltes : solution par rapport à la diminution de la main d œuvre dans les fermes? Poids concentré sur 2 essieux Poids réparti sur 8 essieux Photo : Endraid.com
Localisation des passages de roue pour limiter la surface affectée par les tassements Réduction de la surface affectée par les tassements avec le CTF : Utilisation du GPS pour localiser les passages de roues Adaptation de la voie des tracteurs et de la largeur des outils Utilisation des technologies de l information pour la préservation du sol : Capteurs d humidité et/ou modèles hydriques couplés avec un modèle de mécanique du sol pour déterminer le risque de tassement Permettre la sensibilisation et la prévention des tassements Porte outil polyvalent à voie large : Capteurs d humidité du sol ou modèle hydrique + Modèle de mécanique du sol Source : agronomie.sdec.com OAD Crédit photos : H. Boizard Crédit photo : eole-tract.blogspot.fr 29 Détermination du risque de tassement et de la profondeur atteinte par le tassement en direct 30 http://www.agro-transfert-rt.org v.tomis@agro-transfert-rt.org 31