Le travail du sol peut parfois aider mais généralement nuire à la conservation des sols et des eaux

Le travail du sol, comme le labourage, le hersage, le buttage ou le binage, peut aider l’eau à pénétrer dans le sol et réduire le vent à une surface rugueuse, mais il peut souvent poudrer le sol et le rendre plus érodable, avec moins de plantes et de résidus protecteurs en surface. Il peut également favoriser l’accumulation de l’eau, la percer et déclencher l’érosion éolienne. 

Les avantages du travail du sol sont notamment les suivants

1. ouvrir les surfaces compactes à l’infiltration de l’eau ou les rendre plus rugueuses.
2. le travail des contours (labour, billonnage ou binage) s’il est bien fait pour que l’eau ne s’accumule pas aux points bas et ne percole pas en flux concentrés et rapides, par exemple en utilisant les bonnes directions et/ou un billonnage lié ou au moins un labourage grossier et irrégulier. Même de petites variations aléatoires dans le désherbage ou le binage peuvent avoir de l’importance. Figure 1, à droite, partie 1, 2) et 3).
3. déchirer des pans de labour à pénétration profonde ou d’autres sous-sols compacts, afin que l’eau et les racines pénètrent mieux. Cela demande beaucoup de puissance. Cependant, certaines plantes peuvent également ameublir le sous-sol. L’effet de l’ameublissement d’un « bac de labour », peut être limité si un soi-disant « bac de labour plutôt » est en fait un sous-sol compact plus profond également sous la couche compactée par les pneus du tracteur ou d’autres charges de trafic. Dans l’optique de l’agriculture de conservation, on considère que les creux de labour sont un problème majeur, même pour le labour à l’aide de bœufs en Afrique. Cependant, les fissures d’un outil du sous-sol peuvent aller plus loin que ce qu’il atteint directement. Alternativement, certaines plantes peuvent ameublir le sous-sol. Le système d’agriculture de conservation se concentre beaucoup sur les semelles de charrue supposées, même pour le labour à bœufs. Figure 1, droite, partie 4).
4. réduire la nécessité de brûler les résidus de culture, d’utiliser des pesticides et d’améliorer la croissance des cultures.
5. Certains outils (outils de travail du sol) facilitent le maintien d’une couverture végétale en surface en coupant les racines des plantes, sans pour autant retourner la terre arable comme le ferait une charrue classique. Cet outil de coupe horizontale peut néanmoins faciliter l’inclusion de cultures de couverture et de cultures intercalaires sans utiliser d’herbicides (désherbants chimiques). On les appelle des lames A, des pattes d’oie ou des ards (= charrue à gratter) en bois léger et simple, encore souvent utilisés du Maroc à l’Inde. Les ards peuvent avoir des bords métalliques. Figure 1, droite 3). Les dents de printemps peuvent enlever les tiges souterraines des mauvaises herbes. Des barres d’outils polyvalentes tirées par des animaux peuvent être utilisées à la place pour le travail du sol. Il peut avoir un cadre solide, léger et bon marché fabriqué localement à partir d’un tuyau creux (rectangulaire ou rond) plutôt que les barres en fonte massive, lourdes et dépassées copiées sur les anciennes charrues à chevaux. Un aperçu illustré est disponible gratuitement et explique les types d’outils (Watson 1981). En 1983, des étudiants de l’université de Wageningen ont apporté de nouvelles améliorations à Machakos au Kenya. Les agriculteurs peuvent ainsi changer d’outil sans utiliser de clé. De plus, un cadre standard en acier galvanisé d’un diamètre d’environ 3 pouces a été jugé le plus approprié pour la production locale. Une poutre en bois peut également être utilisée.
6. La conservation de l’eau peut être obtenue en arrêtant la croissance des plantes avec le travail du sol à certaines saisons ou dans les courbes de niveau, de sorte que plus de sol est disponible. Si l’eau pénètre encore dans le sol, cela peut donner plus d’eau pour d’autres utilisations, mais cela peut facilement endommager le sol s’il est complètement nu.

Figure 1. Travail du sol et conservation des sols

Figure 1. Travail du sol et conservation du sol. Exemples positifs (à gauche) et négatifs (à droite) correspondants. 1) Labourage en travers de la pente (à droite) plutôt que le long de celle-ci (à gauche). 2) Utilisation de billons liés favorisant l’infiltration de l’eau (à gauche) ; billons provoquant une accumulation d’eau et des flux érosifs (à droite). 3) Les outils de travail du sol coupent la partie supérieure des mauvaises herbes des tiges mais laissent la surface couverte (à gauche). Une charrue à versoir qui retourne les mauvaises herbes et les résidus sous le sol et nécessite une traction plus forte. 4) Sol structuré (agrégé, poreux) sans semelle de labour ou avec une semelle cassée sous la couche arable (à gauche) ; sol pulvérisé avec semelle de labour compacte, pauvre en matière organique en raison de l’oxydation (à droite). Par T Mandal 2022. 

Le travail du sol peut aussi souvent augmenter l’érosion en :

1. Si le travail du sol est effectué de haut en bas de la pente, l’érosion hydrique augmente. Malheureusement, les conducteurs de tracteurs peuvent le faire quand même pour leur sécurité ou leur confort ou pour évacuer l’excès d’eau. Figure 1, partie droite 1). De même, certaines formes du champ ou des pentes irrégulières peuvent rendre le labourage en courbes de niveau difficile. L’eau peut même s’accumuler et commencer à s’écouler de façon concentrée aux endroits bas le long des crêtes. Figure 1, partie droite 2).
2. Faire pénétrer l’oxygène dans les mottes et décomposer la matière organique nécessaire à la stabilisation des pores du sol, à la rétention d’eau et à la croissance des plantes.
3. Enlever les plantes protectrices et les résidus de la surface du sol (si le sol est retourné). Figure 1, partie droite 3).
4. Tuer certains organismes du sol ou du moins la réduction de leur population par rapport aux conditions de couverture végétale permanente. Néanmoins, les organismes du sol peuvent se rétablir rapidement après le labourage, et les gros vers de terre peuvent s’échapper plus profondément. D’autres organismes seront perturbés ou coupés mais pas tués. Plus de nutriments et de plantes disponibles pour les nourrir peuvent les aider à se rétablir.
5. Le compactage d’une argile trop humide, par exemple lorsque la charrue passe sous les roues du tracteur. En Afrique, certains prétendent que le labourage par les bœufs peut causer des pans de charrue, mais un sous-sol peut aussi être compacté pour d’autres raisons. Figure 1, partie droite 4).
6. Cultiver des zones plus étendues: Le travail mécanisé du sol peut permettre de cultiver de plus grandes surfaces, y compris sur les pentes et les sols fragiles appauvris. Ces zones auraient pu autrement être protégées par des pâturages permanents, des forêts ou une jachère avec couverture végétale.
7. Réduire le nombre d’arbres et d’arbustes pour faire de l’espace pour le passage des tracteurs ou du labourage à bœufs. Il est toutefois possible de réaliser des haies de contour avec de l’espace pour travailler et tourner.
8. Briser les mottes de terre et les pores entre elles, afin que l’eau ne puisse pas pénétrer rapidement dans le sol. Les charrues à disques et les herses à disques ont tendance à pulvériser les sols, tout comme un travail excessif des sols secs et/ou limoneux. La photo de couverture ci-dessus à ce chapitre sur le travail du sol et la figure 1, partie droite 4).

Travail minimal du sol et alternatives au travail du sol

Pour améliorer l’impact du travail du sol sur la conservation des sols et de l’eau, vous pouvez éviter de retourner, de poudrer ou de compacter le sol plus que nécessaire, et éviter de cultiver de haut en bas de la pente ou de manière à ce que l’eau s’accumule et percole à un point bas ou provoque des glissements de terrain. De même, pour réduire la nécessité d’un travail du sol nuisible, gardez le sol couvert de plantes (autres que les mauvaises herbes vivantes problématiques) autant que possible. Il faut également utiliser la rotation des cultures, les cultures intercalaires, les types de plantes résistantes et les plantes hôtes des ennemis naturels des ravageurs des cultures (qui n’infestent pas la culture).

Au lieu de labourer les résidus de culture dans le sol ou de les brûler, on peut les utiliser comme fourrage ou compost avec des matières plus riches en nutriments comme les fanes de légumineuses. On peut utiliser des lignes de déchets en travers des pentes, mais les rongeurs et, par exemple, les foreurs de tiges peuvent s’y cacher lorsqu’ils sont empilés. De même, les cultures intercalaires et les cultures de couverture peuvent être utilisées pour faire de l’ombre aux mauvaises herbes. Les cultures de couverture ne doivent pas toujours être terminées (tuées) par le travail du sol ou le labourage ; l’agriculteur peut choisir de semer des espèces qui peuvent être tuées par le froid ou la sécheresse. La culture de plantes permanentes et de longue durée, comme les arbres et les herbes, peut réduire les besoins de travail du sol.

Gérer les difficultés sans labourage à la charrue à socs (retournement du sol)

Les mauvaises herbes vivaces. Les mauvaises herbes vivaces poussent à partir des organes de stockage souterrains après la coupe de la partie supérieure – du moins si l’on évite également les herbicides. Cela peut être un défi pour arrêter ou réduire le travail du sol et le labourage année après année. Cependant, l’ombre et la concurrence des cultures de couverture et des résidus de culture peuvent aider.  Les bandes de contour non labourées ou la végétation en bordure de route peuvent faire craindre à tort que les mauvaises herbes vivaces infestent les champs labourés. Cependant, les mauvaises herbes vivaces ne sont généralement pas compétitives dans un champ labouré et cultivé. De plus, de nombreuses graines de mauvaises herbes en dormance et des tiges de stockage souterraines (rhizomes) sont généralement ramenées à la surface par le labourage. En bref, le travail réduit du sol, ou l’absence totale de travail du sol dans les courbes de niveau, est beaucoup plus facile que le non-travail du sol, du moins sans herbicides.

Le retournement du sol peut placer les fanes des plantes en profondeur. Cependant, le simple fait de couper les fanes sous la surface du sol tue la plupart des mauvaises herbes. Cela contribue également à épuiser le stock d’énergie des mauvaises herbes vivaces et à retarder leur croissance, de sorte que les cultures peuvent mieux leur faire de l’ombre.

Certaines herses, par exemple celles munies de dents à ressort, permettent également d’arracher les racines pour les faire sécher à la surface, dans le cas de certaines mauvaises herbes problématiques qui se reproduisent par des rhizomes horizontaux souterrains (racines de stockage).

La dissémination des mauvaises herbes d’une exploitation à l’autre est généralement d’une importance mineure (sauf pour les nouveaux types) par rapport au stock de la « banque » de graines de mauvaises herbes du sol. Il est courant de labourer les graines en profondeur pour empêcher leur germination. Cependant, certaines graines de mauvaises herbes peuvent survivre en profondeur dans le sol pendant des années et peuvent remonter en labourant et germer lorsqu’elles sont exposées à la lumière. De nombreuses graines seront mangées par les animaux ou mourront d’une autre manière si elles sont exposées à la surface. De même, les plantes vivaces qui survivent année après année dans les bandes de contour non labourées ne sont probablement pas des mauvaises herbes adaptées aux champs ayant subi un travail du sol, même minimal. Dans la plupart des champs cultivés, les mauvaises herbes proviennent de graines qui germent et poussent rapidement à la lumière.

Structure du sol. Une augmentation de la matière organique et de l’activité biologique, par exemple grâce à l’agriculture de conservation avec des cultures de couverture plutôt qu’un travail du sol, peut également accroître la tolérance de la structure du sol au travail du sol et aux systèmes de travail limité du sol. Les sols limoneux, pauvres en matière organique, peuvent avoir une surface compacte que le travail du sol peut ouvrir pendant un certain temps.

Travail du sol pour avoir l’air  » rangé « . Le travail du sol est parfois effectué pour montrer aux propriétaires absents ou aux autres agriculteurs que l’agriculteur est travailleur et ordonné. Il est donc important de sensibiliser la communauté à la valeur du travail réduit ou du non-travail du sol pour l’érosion, le climat et la biodiversité.

Résidus de culture. L’enfouissement des résidus de culture dans le sol peut être moins destructeur que leur brûlage. Cette méthode peut réduire les incendies de forêt, les difficultés liées au travail sur le terrain, les serpents/rongeurs, les parasites et les maladies. En outre, ils peuvent protéger la surface du sol et prévenir l’érosion s’ils sont placés et alignés de manière à être chauffés par le soleil. Supposons qu’il y ait trop peu de plantes et de résidus riches en azote. Dans ce cas, ils peuvent se décomposer lentement et réduire la disponibilité de l’azote dans un sol déficient en azote lorsqu’ils sont labourés, car les micro-organismes doivent prélever l’azote du sol. Par conséquent, les cultures intercalaires ou de couverture qui sont des légumineuses et qui fixent l’azote peuvent favoriser la dégradation microbienne dans le champ, dans un tas de compost, ou comme fourrage comme alternative au brûlage. Le brûlage entraîne la perte de l’azote et de la matière organique, d’une grande partie du soufre et, à haute température, de la potasse. L’érosion éolienne ou hydrique peut aussi facilement enlever les cendres ou mal les répartir.

Les engrais azotés peuvent aider à utiliser les résidus pauvres en azote, comme la paille et les tiges de céréales, afin qu’ils puissent, par exemple, être labourés et se décomposer. Sinon, les microbes risquent d’absorber trop d’azote dans les champs pauvres en azote pour les décomposer et construire l’humus. Ce problème est par exemple documenté dans les petites exploitations agricoles africaines, mais pas dans les exploitations typiques du Danemark. Il peut également prendre beaucoup de temps. Cependant, les types les moins chers (sulfate d’ammonium et urée) peuvent acidifier les sols. Les engrais à base de nitrate augmentent le pH alors que le nitrate d’ammonium calcique a généralement un pH neutre. Les extraits d’eau du sol dont le pH est inférieur à 5,5 peuvent indiquer que les racines des plantes sensibles peuvent être rabougries (par exemple, les haricots communs). Cela se produira souvent dans le sous-sol d’abord et dans les régions tropicales et subtropicales humides sur des sols rougeâtres ou jaunâtres riches en aluminium échangeable. L’engrais bien utilisé peut augmenter la production de matière organique des cultures (résidus de récolte et souvent légumineuses, fourrage et fumier). La croissance des mauvaises herbes, des pâturages et des arbres peut également augmenter, mais les engrais peuvent parfois inciter à supprimer les mauvaises herbes, à cultiver des sols fragiles ou « épuisés » et à négliger les méthodes qui préservent et enrichissent les sols. Cependant, on peut déployer moins d’efforts, comme le terrassement, pour préserver un champ pauvre en nutriments qu’un champ plus fertile (riche en nutriments) – si le pauvre en nutriments ne peut être fertilisé. Peu de gens comprennent que les engrais peuvent aider et nuire à la conservation des sols et de la matière organique.

Les références:

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844

Watson PR 1981 (ed. R Davis and M S Chakroff). Field operations and implements Animal traction. Manual M0012 Peace Corps Information Collection & Exchange. http://www.nzdl.org/cgi-bin/library.cgi?e=d-00000-00—off-0hdl–00-0—-0-10-0—0—0direct-10—4——-0-1l–11-en-50—20-about—00-0-1-00-0-0-11-1-0utfZz-8-00&a=d&cl=CL1.1&d=HASH0113c7507f62288f1860ce3b.10