Influence of notillage on carbon sequestration and erosion in Brazil

Les sols constituent le plus gros réservoir superficiel de C (hors les roches carbonatées), environ 1500 Gt C, ce qui équivaut à presque trois fois la quantité stockée dans la biomasse terrestre, et deux fois celle de l'atmosphère. Toute modification de l'usage des terres et, même pour les systèmes agricoles à l'équilibre, toute modification de l'itinéraire technique, peut induire des variations du stockage du carbone dans les sols. Les pratiques de labour favorisent souvent une aération du sol, qui est propice à l'activité microbienne et conduisent à une dégradation de la structure. Il en résulte sur le moyen et long terme une minéralisation accrue de la matière organique du sol. Du fait de l'absence (ou limitation) des travaux du sol (No-tillage, NT) et d'un maintien d'une couverture végétale permanente (DMC), les systèmes de semis direct favoriseraient la séquestration du carbone et limiteraient l'érosion. Au Brésil, l'apparition du semi-direct dans la Région Sud, au Paraná date du début des années 1970. Un des objectifs majeurs de l'époque était la lutte contre l'érosion, puis les recherches se sont développées vers la gestion des résidus de récolte et leur effet sur la fertilité, que ce soit pour la gestion du phosphore, le contrôle de l'acidité ou la localisation des engrais. Cette pratique, qui a pris une grande extension et continue de s'accroître dans le centre et le nord du pays, occupe actuellement entre environ 18 millions d'hectares avec une très grande diversité de milieux, d'agrosystèmes et d'itinéraires techniques. Au Brésil, la plus part des auteurs donnent des vitesses de stockage du carbone dans des sols sous semis-direct allant de 0,4 à 1,7 t C/ha/yr pour la couche 0-40 cm, avec les taux les plus élevés pour la région centrale du Cerrado. Mais certaines précautions sont nécessaires lors de la comparaison, en terme de séquestration du carbone, des systèmes de semis direct avec les systèmes labourés. Les comparaisons ne doivent pas se limiter au seul stockage de carbone dans le sol, mais doivent prendre compte les changements dans les émissions de méthane et d'oxyde nitreux qui sont des gaz à effet de serres importants. L'adoption des techniques de semis-direct s'accompagne d'une diminution des pertes en sol par érosion de l'ordre de 90% et du ruissellement superficiel de l'ordre de 70%. Ce qui évite ainsi la perte de nutriments qui sont souvent en quantité limite dans les sols du Brésil. Le succès des techniques de semis-direct au Brésil est dû historiquement au contrôle de la fertilité des sols qui est assuré surtout par la préservation de la ressource sol. Plus récemment, ce succès est amplifié par la préservation de la ressource carbone. (Résumé d'auteur

Test Bêche. Guide d'ultilisation

Afin de suivre l’état physique d’un sol, différents outils d’observation au champ existent. En Europe du Nord, on retrouve le test VESS (Visual Evaluation of Soil Structure) issu du test Peerlkamp. Ce test VESS permet d’apprécier la qualité de la structure des sols au niveau des premiers horizons. Il est basé sur un système de notation de 1 (très bonne qualité de structure du sol) à 5 (mauvaise qualité de structure du sol). En pratique, sa réalisation sur le terrain dure 5 à 15 minutes. Il permet d’avoir diverses informations sur les agrégats du sol (taille, forme, force, couleur) et les éléments biologiques (présence de racines). On peut aussi apprécier les éventuelles porosités. En Nouvelle-Zélande, le test VSA (Visual Soil Assessment) est pratiqué. Tout comme le test VESS, iI permet d’évaluer la qualité de la structure des sols au niveau des premiers horizons mais aussi les interrelations avec la production. Le sol prélevé est lâché depuis une hauteur de hanche, puis évalué selon différents critères. Ensuite, une note est attribuée prenant en compte ces différents critères pondérés. Les informations recueillies concernent la texture et la structure du sol, la porosité, les mottes, la couleur, la présence de lombrics, l’odeur, et les racines. En France, la méthode du profil cultural a été retenue pour évaluer la qualité des premiers horizons et des horizons profonds du sol. Cette méthode se base sur l’observation des modes d’assemblage et de la structure interne des mottes en lien avec les travaux du sol. Une observation de l’activité biologique (racines, macroorganismes, etc.) est également pris en compte dans la démarche. Ce test est assez contraignant étant donné qu’il faut creuser une fosse. Cela demande du temps et du matériel. Mais ce profil permet d’obtenir un diagnostic complet et plus précis sur l’état du sol et l’ensemble de ces horizons (Batey et al,2015). Issu de ce profil cultural, un test bêche a été mis en place, plus simple et plus rapide à mettre en œuvre. Il est basé sur la caractérisation de la structure du sol via l’assemblage et l’état interne des mottes de terre, telle que décrite par la méthode du profil cultural (Cf. Guide du profil cultural, 2016). Cette caractérisation se fait dans un premier temps à l’aide d’une bêche puis sur une bâche. Le diagnostic final permet de classer la structure du sol en 5 classes, en fonction de son degré de tassement. Ce test a été élaboré en 2007 par Yvan Gautronneau, Joséphine Peigné et JeanFrançois Vian au sein de l’ISARA-Lyon dans le cadre de l’enseignement. Suite à son développement dans deux projets CASDAR, il s’est peu à peu répandu au sein du monde professionnel, nécessitant alors un guide de réalisation de ce test adapté et formalisé. L’objectif de ce test est d’assurer un suivi simplifié de la structure du sol comme facteur explicatif de l’élaboration du rendement le long du cycle cultural. Il est réalisable rapidement, accessible à tous et peut être répété afin d’apprécier la variabilité structurale du sol d’une parcelle. Un diagnostic rapide peut alors être établi afin de voir la nécessité d’analyses plus approfondies (réalisation d’un profil cultural). Ce guide a été élaboré afin d’accompagner au mieux les utilisateurs lors de la réalisation de ce test. Il présente les différentes étapes à suivre pour son bon déroulement. Pour recueillir les informations lors de la réalisation du test, un dossier conçu pour le terrain est détachable à la fin de ce guide. Ce guide est réalisé dans le cadre du projet Agrinnov’ et SolAB, soutenus par le CASDAR (Compte d’Affectation Spéciale Développement Agricole et Rural). Il fait également partie du projet européen Fertilcrop (CORE organnic)

Travail du sol, structure et fonctionnement hydrique du sol en régime d'évaporation.

16 ref.Une des fonctions assignées au travail du sol est la modification de la structure en vue de contrôler le fonctionnement hydrique du sol. L'étude que nous avons conduite avait pour but d'analyser l'effet de la structure sur le dessèchement d'un sol cultivé au printemps. Trois traitements se différenciant par leur niveau de compacité (fort/faible) et/ou par la date de travail du sol (automne/printemps) ont été créés dans un sol de craie (Rendoll Typic) et dans un sol de limon (Luvisol Orthic). Un suivi de la teneur en eau et du potentiel de l'eau a été réalisé, respectivement, à partir de prélèvements gravimétriques et de mesures par des tensiomètres. Le flux d'évaporation a été calculé par la méthode du plan de flux nul. Les propriétés hydrodynamiques ont été estimées par la méthode évaporative de Wind. Dans le sol de craie, le traitement compacté avait un flux d'évaporation supérieur à celui des traitements travaillés d'environ 1mm/jour. Les premiers centimètres du traitement compacté restaient humides tandis que ceux des traitements travaillés s'asséchaient rapidement. Au contraire, en profondeur, la teneur en eau du traitement compacté était inférieure à celle des traitements travaillés. Cet effet de la compacité du sol est à mettre en relation avec les variations de conductivité hydraulique du sol non saturé en fonction de la masse volumique du sol. La conductivité hydraulique était plus élevée dans le traitement compacté, probablement à cause d'une surface de contact entre fragments terreux plus grande, donc d'une meilleure continuité de la phase liquide du sol non saturé. L'augmentation de la conductivité hydraulique du traitement compacté a permis une meilleure ré-alimentation en eau de la surface du sol depuis les couches profondes, donc un flux d'évaporation plus élevé et un dessèchement de l'ensemble de la couche labourée. Cet effet n'a pas été observé dans le sol de limon pour lequel les variations de structure du sol n'ont pas eu de conséquences marquées sur le dessèchement du sol. La conductivité hydraulique était la même, à une teneur en eau donnée, quelle que soit la masse volumique. Ceci pourrait résulter de la formation de pores structuraux reliques par compactage. Il apparaît qu'un sol trop poreux en sortie d'hiver peut limiter le dessèchement de la couche labourée au printemps. La présence des pores reliques dans un sol pourrait permettre de caractériser les conditions de compactage qu'il a subie

Dimensionnement d'une assise de chaussée à base d'un sol latéritique traité au ciment à différents dosages

International audienceCette communication présente deux approches de dimensionnement d'une structure de chaussée. Il s'agit de dimensionner une assise de chaussée à base d'un sol latéritique traité au ciment à différents dosages (3%, 6% et 9% en poids sec du sol) par la méthode américaine de l'AASHTO, qui fait appel à une approche empirique couramment utilisée dans le monde et particulièrement en Afrique subsaharienne. Ensuite, les résultats sont comparés avec ceux obtenus à l'aide de la méthode Française du LCPC (qui fait appel à une approche mécaniste-empirique), en utilisant le logiciel Alizé du LCPC. Enfin, une étude paramétrique est menée afin d'observer l'influence de l'indice CBR, du module d'élasticité, du sol support et du nombre structural sur l'épaisseur de la chaussée

Pédologie et système d'information géographique : comment introduire les cartes de sols et les autres données sur les sols dans les SIG ?

L'importance croissante des études sur l'environnement, les performances de l'informatique favorisant le développement des SIG et le fait que le sol constitue un élément majeur de notre environnement terrestre nous amènent à poser cette question. Comment introduire dans un SIG les cartes de sols et les autres données sur les sols pour que cela puisse servir aux acteurs du développement rural et contribuer à aider les planificateurs dans leur prise de décision ? Nous proposons pour cela une structure à 4 niveaux, hiérarchisés et emboîtés : Le niveau 1 est le plus important et forme l'ossature du SIG. Il est constitué par les Unités naturelles de terrain (ou UNT), comparables à des terroirs au sens agricole du terme. Elles sont définies par des caractéristiques stables du terrain : topographie, formes du modelé, nature de la roche, du sol, de la végétation spontanée, forme du réseau hydrographique. Ces unités sont identifiables sur des images aérospatiales et présentent un motif répétitif des variations de certaines propriétés. Par exemple, le sol est constitué d'une combinaison d'horizons ordonnés en fonction de la topographie et du modelé. Les UNT sont toujours géocodées dans le SIG. Le niveau 2 correspond à des subdivisions d'une UNT correspondant aux différentes Unités de modelé (UM) identifiables dans cette UNT. Ces formes sont ordonnées dans le paysage selon un motif répétitif : sommet, versant, bas-fond par exemple. Les objets du niveau 2 sont géocodés dans le SIG ou simplement modélisés, si l'échelle des cartes est trop petite. Le niveau 3 correspond à des subdivisions dans une Unité de modelé correspondant à différentes Unités de sol (US), identifiables dans cette UM et généralement disposées dans le même ordre répétitif. Les objets du niveau 3 sont parfois géocodés mais plus souvent modélisés, l'échelle de la carte étant généralement trop petite. Au niveau 4 chaque Unité de sol est subdivisée en horizons, disposés dans un ordre déterminé du sommet à la base du sol. Les objets du niveau 4 sont modélisés dans le SIG sauf dans le cas des cartes tomographiques à grande échelle, rarement disponibles. (D'après résumé d'auteur

Relation entre la structure et le comportement hydrodynamique d'une couverture de sol sulfaté acide de Basse Casamance (Sénégal) : approche naturaliste, apport de la rétractométrie

Ce travil montre les relations existant entre la structure et le comportement hydrodynamique d'un sol sulfaté acide de bassa Casamance (Sénégal). A partir d'une démarche naturaliste associée à une démarche expérimentale basée sur l'étude des courbes de retrait d'échantillons non remaniés (rétractométrie) l'auteur montre l'existance de discontinuités structurales correspondant aux variations de comportement hydrodynamique du sol. Les facteurs d'hétérogénéités ont pour origine la variation de la micro-organisation plasma-squelette

Nematode movement along a chemical gradient in a structurally heterogeneous environment : 2. Theory

L'influence de l'hétérogénéité sur la diffusion chimique et le déplacement des nématodes est étudiée par le biais d'un modèle théorique. Ce modèle prend en compte trois facteurs influant sur le déplacement des nématodes : la structure du sol, la stratégie de recherche de nourriture et la chémotaxie. Utilisant un modèle continu, nous avons mis au point un système discret permettant de simuler les traces des nématodes dans chacune des quatre situations définies par Anderson et al. (1997). Nous avons montré que l'hétérogénéité structurale provoque aussi bien des taux variables de concentrations du composé attractif dans des aires réduites que la reconnaissance de ce composé. L'hétérogénéité structurale du sol limite également la stratégie de recherche de nourriture du nématode lequel adopte alors une stratégie permettant d'éviter les pièges structuraux. Il est démontré que des augmentations localisées de la densité structurale accroissent significativement la reconnaissance du composé attractif. (Résumé d'auteur

Klimafreundlicher Bioackerbau: Praxisversuche

Erkenntnisse ❯ Reduzierte Bodenbearbeitung im Vergleich zum Pfl ug: ❯ Erträge: 2009: –5 % (6 Betriebe) 2010: –8 % (7 Betriebe) ❯ Bodengefüge und Kapillarität verbessert, stabilere Erträge in trockenen Jahren ❯ Zunahme der Unkräuter (Bild unten) ❯ Umbruch Kunstwiese schwierig (Durchwuchs von Luzerne und Raygras) ❯ Lösung: Fruchtfolge anpassen und Gründüngungen verwenden ❯ Angepasste Maschinen nötig, Zusatzkosten Conclusions ❯ Travail réduit du sol en comparaison du labourage: ❯ Rendements: 2009: –5% (6 exploitations) 2010: –8% (7 exploitations) ❯ Amélioration de la structure du sol, rendements plus stables en cas d'année sèche ❯ Prolifération des mauvaises herbes (image ci-dessous) ❯ Difficulté de passer à des prairies artificielles (pousse de luzerne et d'ivraie) ❯ Solution: adapter la rotation des cultures et utiliser des engrais verts ❯ Machines spéciales requises, frais supplémentaire

Mécanismes de stockage et de déstockage du C organique des sols : perturbations climatiques et stock organique du sol

Le carbone (C) organique représente globalement 50% de la matière organique des sols. C'est un mélange de matières issues d'organismes vivants plus ou moins reconnaissables et mélangés au sol. Le stock de C organique est en perpétuel renouvellement dans le sol et déterminent de nombreuses propriétés édaphiques : la fertilité des sols, sa structure, la biodiversité qui l'habite. Le stock de C organique peut aussi constituer un puits de gaz à effet de serre selon les conditions de climat, d'occupation et de gestion des terres. La compréhension des mécanismes de stockage et de déstockage des matières organiques des sols est donc une question cruciale tant pour des objectifs de durabilité des systèmes de culture que pour des objectifs environnementaux. Mes recherches portent sur les différents mécanismes de stabilisation du C organique dans les sols. Ces dernières années avec la problématique du changement climatique, ces travaux de recherches se sont orientés vers la question de la vulnérabilité de ces processus de stabilisation face à une augmentation de température. Ainsi ce mémoire traite de l'influence du type de sol, de la structure du sol, de la température et de l'humidité sur la stabilisation du C organique des sols. Ces travaux se sont focalisés essentiellement sur des sols tropicaux et méditerranéens et sont majoritairement des mesures de laboratoire. Ils cherchent à mettre en évidence ces mécanismes de stabilisation du C organique, à les quantifier et les expliquer. Récemment ils se sont élargis aux formes inorganiques du C du fait d'interactions complexes entre ces deux formes dans de nombreux sols carbonatés