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Dans les bassins versants cultivés, les pratiques culturales sont un facteur important de risques de crue en aval, d'érosion du sol et de pollution diffuse des eaux ...

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• Publié par: Barrique
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Vigne, sol et environnement une rencontre profession-recherche en Languedoc-Roussillon Campus Agro-Inra Montpellier journée du 7 février 2006

Effets des pratiques culturales sur le ruissellement et l'érosion

Dans les bassins versants cultivés, les pratiques culturales Cinq cas de figure peuvent être différenciés. sont un facteur important de risques de crue en aval, d'érosion a)Lorsque le sol est travaillé, des mottes de taille plus ou du sol et de pollution diffuse des eaux par les produits phyto- moins importante sont créées par les outils (photo 1, travail du sanitaires. Pour évaluer ces risques il faut décrire les prati- sol superficiel avec une houe rotative et un émiettement du sol ques culturales et connaître leurs effets. C'est l'objectif d'expé- - photo 2 travail du sol avec des dents et des mottes plus gran- rimentations conduites depuis plusieurs années en milieu viti- des). Après quelques pluies, les mottes vont fondre petit à cole méditerranéen, dans la moyenne vallée de l'Hérault, et petit et une fine croûte va se former à la surface du sol (photo dont les principaux résultats sont présentés ci-dessous. 3 travail avec dents et croûte). 1 - Les pratiques culturales génèrent des états de surface qui évoluent dans le temps. Quelques précisons sur les caractéristiques des états de surface L'observation de la surface du sol nous renseigne sur sa tex- ture, sa structure et, avec un peu d'habitude, sur les éventuel- Photo 1 les opérations culturales qui ont été réalisées.A partir de ces éléments et d'une bonne connaissance des caractéristiques de la pluie il est possible d'estimer la capacité du sol à laisser infiltrer l'eau et par conséquent de prédire les risques de ruis - sellement et de pertes en terres (érosion). On désigne par le terme "état de surface" l'ensemble des Photo 2 variables que l'on peut observer à l'œil nu, à la surface du sol ou dans les premiers centimètres, qui vont intervenir dans le partage entre ruissellement et infiltration. On distingue ainsi différents éléments et leur organisation: les éléments gros- siers (cailloux), les croûtes de surface, la végétation herba- cée, la litière (résidus organiques de feuilles, sarments, tiges...), la structure du sol sur environ 10 à 12 cm. Photo 3 Sous l'effet principalement de la pluie (quantité et intensité), b)Lorsque le sol est recouvert de cailloux (éléments grossiers d'une part, des itinéraires techniques et des outils de travail du de taille variable : 5 mm à 10-20 cm), ils peuvent être posés sol, d'autre part, le sol va être profondément marqué à sa sur- sur le sol (photo 4) ou bien noyés à sa surface. face (apparition de croûtes plus ou moins imperméables, végétation, litière...) mais également dans sa structure (poro - sité, arrangement des réseaux de pores, mottes et agrégat qui dépendent des outils de travail du sol....). Le type de sol inter- vient aussi, notamment à travers la teneur en argile des 10 premiers cm de sol. Les différents états de surface identifiés en milieu viticole méditerranéen. Les principaux états de surface que l'on identifie sur les sols viticoles de la plaine languedocienne sont présentés à l'aide de quelques photos qui représentent la surface du sol. Photo 4

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c)Lorsque le sol est nu et après plu- sieurs pluies successives une croûte va se former à la surface du sol. Cette croûte peut être simple (photo 5) ou bien litée (plusieurs couches superposées, photo 6). d)Lorsque le sol est fortement recouvert de végétation, semée ou spontanée, on a Photo 5 Photo 7 une association avec une croûte plus ou moins développée (photo 7). e)Lorsque le sol est fortement recouvert par une litière, composée de débris de sarments ou de feuilles, on a une asso- ciation avec une croûte plus ou moins développée (photo 8). Photo 6Photo 8 De manière plus synthétique, les différents états de surface identifiés sont rassemblés dans la figure ci-dessous. Ils sont pré- sentés sous la forme de petites coupes verticales du sol sur environ 12 cm de profondeur.

Quelles sont leurs propriétés d'infiltration.

Chaque type d'état de surface est caractérisé par sa capacité d'infiltration. Pour chaque état de surface on mesure cette capacité d'infiltration à l'aide d'un dispositif appelé simulateur de pluie (photo 9). Ce dispositif permet de reproduire une pluie naturelle avec une intensité constante.

Photo 9

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Les capacités d'infiltration des états de surface sont très différentes. Elles sont illustrées dans le tableau ci-joint.

Travaillé sans croûte

Gamme d'infiltration 27 à 35 (mm/h) Capacité Très forte d'infiltration

Cailloux

19 à 31 Forte

Travaillé avec croûte

15 à 27 Forte

Est-ce que les états de surface évoluent dans le temps ?

Les pratiques culturales ont tendance à homogénéiser les états de surface à l'échelle de la parcelle. Par exemple, un tra- vail du sol va créer des mottes de taille relativement homo- gène sur l'ensemble de la parcelle. Dans le temps on va constater une évolution des états de surface soit sous la sim- ple action des événements climatiques (pluies principalement, mais aussi le vent, le gel,...) soit sous l'action des opérations culturales qui peuvent se succéder, soit encore sous l'action combinée des deux facteurs. Par ailleurs, en fonction de la texture du sol, et notamment de la teneur en argile, cette évo- lution va être plus ou moins rapide.

Ainsi, pour un sol contenant moins de 20% d'argile (sol sablo- limoneux à limono-sableux) 20 à 35 mm de pluie suffisent à faire évoluer un sol fraîchement travaillé (état de surface avec mottes) vers un sol travaillé avec une fine croûte de surface. 40 à 45 mm de pluie (avec une intensité de 35 mm/h) font évo- luer ce même sol fraîchement travaillé vers un sol croûté et compact.

Végétation herbacée

11 à 31 Moyenne à forte

Litière

12 à 24 Moyenne

Sol nu avec croûte

5 à 13 Très faible à faible

c)la maîtrise de l'enherbement naturel par un herbicide de postlevée: le glyphosate ; d)l'engazonnement (enherbement permanent semé). Son contrôle est effectué par un girobroyage. Les résultats, exprimés sous la forme du coefficient de ruissel- lement (pourcentage de la pluie qui ruisselle) moyen annuel calculé sur quatre années d'expérimentation sont rassemblés dans le graphe ci-joint. Ces valeurs moyennes montrent une tendance générale et peuvent varier suivant les années et la pluviométrie.

2 - Influence des pratiques culturales sur le ruissellement et l'érosion. Avec les états de surface, on dispose ainsi d'un indicateur de terrain permettant d'identifier la capacité d'infiltration et donc de ruissellement des sols cultivés. Il est par la suite possible de prédire à l'aide de cet outil la susceptibilité au ruissellement d'une parcelle cultivée. Plus la capacité d'infiltration est faible et plus le risque de ruissellement et d'érosion va être fort. La pratique de désherbage chimique total est celle qui entraîne le plus de ruissellement (photo 10), quelque soit l'an- Effet des pratiques sur le ruissellement née considérée. A partir de plusieurs expérimentations conduites sur le bassin versant de Roujan et sur des parcelles expérimentales locali- sées près de Puisserguier (expérimentation conjointe Lisah- Inra et Chambre d'Agriculture de l'Hérault), nous avons pu tes- ter l'effet de quatre pratiques d'entretien des sols sur le ruis- sellement et sur l'érosion. Ces résultats, obtenus sous pluies naturelles, tiennent compte de la forte variabilité climatique inter annuelle typique du milieu méditerranéen. Il s'agit d'une part de deux pratiques largement utilisées jusqu'à présent dont l'objectif est l'élimination ou la maîtrise de l'enherbement naturel : a)par un désherbage chimique total à base d'herbicide de prélevée et de postlevée. Cette pratique est actuellement en diminution en terme d'utilisation. b)par un travail du sol superficiel. Cette pratique est actuelle- ment la plus utilisée. Deux autres pratiques qui sont entrain d'émerger ont été testées : Photo 10

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La pratique d'enherbement naturel maîtrisé par le travail du Eléments de conclusion et propositions sol est celle qui est la moins ruisselante, surtout lorsque la Si l'on met de côté le désherbage chimique total qui présente pluie survient après un travail du sol. un grand nombre de désavantages en termes de risques de Les deux autres pratiques, enherbement naturel maîtrisé par ruissellement et de pertes en terre, les trois autres pratiques peuvent apporter des réponses suivant la stratégie des viticul- un désherbant de postlevée (le glyphosate) et l'engazonne- teurs et les années climatiques. ment, une fois que celui-ci est bien installé, ont des comporte- ments intermédiaires et sensiblement voisins. En début d'ins - Le travail du sol permet de limiter le ruissellement et l'éro- ◆ tallation, on peut observer un ruissellement non négligeable sion. Mais cet ef fet n'opère que durant un temps limité après avec la pratique d'engazonnement. une opération de travail du sol. Le travail du sol est à éviter en période de risque d'événe- ◆ Effet des pratiques sur l'érosion ment de forte intensité pluvieuse. D'importantes pertes en Les mêmes expérimentations montrent des résultats similai- terre peuvent être observées même à l'occasion d'une seule res en ce qui concerne l'érosion. Les résultats sont exprimés forte pluie, représentant au total plusieurs millimètres de sol ici en tonnes de terre érodées par hectare et par année. emportés (photo 11). ◆ L'engazonnement favorise l'infiltration de l'eau et diminue les risques d'érosion. ◆ L'engazonnement ou l'enherbement naturel peuvent appa- raître extrêmement séduisants. Un travail important doit être poursuivi pour s'assurer que dans les conditions climatiques méditerranéennes, les modalités d'engazonnement répondent également à des objectifs de production et de qualité (concur- rence en eau et azote....). ◆ Il faut veiller à une bonne installation de l'engazonnement sur les inter rangs : d'une part pour éviter que l'herbe ne colo- nise le rang et d'autre part pour limiter le ruissellement qui peut apparaître entre le rang de vigne et la zone engazonnée. Le profilage des inter rangs ou toute autre solution permettant de concentrer l'eau de ruissellement au centre de l'inter rang est à rechercher. ◆ L'enherbement naturel maîtrisé par un désherbant de post levée peut apparaître comme une solution intermédiaire, sur - tout lorsque les conditions ne permettent pas une mécanisa- tion de la parcelle. La pratique de désherbage chimique total est celle qui ◆ Le coût de ces différentes pratiques doit être évalué, tant sur entraîne le plus de pertes en terre. On peut observer de fortes le plan strictement monétaire qu'en termes de consommation disparités suivant les années et l'intensité des pluies (2 à 18 en énergie fossile (pétrole, ...). t/ha/an). Ces éléments de conclusion sont basés exclusivement sur les Les pratiques d'engazonnement et d'enherbement naturel facteurs liés au ruissellement et à l'érosion et ne tiennent pas maîtrisé par le travail du sol sont celles qui sont les moins éro- compte des facteurs en relation avec les transferts de produits sives. D'importants phénomènes d'érosion peuvent être phytosanitaires. cependant observés lorsque un travail du sol est ef fectué en ◆ Plus les risques de ruissellement et d'érosion sont impor- période pluvieuse et surtout avant une pluie très intense tants et plus les risques de pollution des eaux par les produits (photo 11). Cette dernière pratique peut être parfois risquée phytosanitaires sont élevés. Il est donc impératif de favoriser lorsqu'elle est effectuée dans une période défavorable. Une une pratique peu ruisselante. Les pratiques utilisant le moins fois que l'engazonnement est bien installé, l'érosion est légè- de produits phytosanitaires seront celles qui seront les moins rement moins marqué pour cette pratique. polluantes. Lien internet : http://sol.ensam.inra.fr/lisah/ Pour en savoir plus : Patrick Andrieux, Inra UMR Lisah (Laboratoire d’étude des interactions sol-agrosystème- hydrosystème) 2, place Pierre Viala 34060 Montpellier cedex 2 Tél : [phone] - [e-mail]. Nous tenons à remercier Mr D. Castel de Puisserguier et les viticul- teurs du bassin versant de Roujan sans qui ce travail n'aurait pu être réalisé. Cette étude a bénéficié en partie du soutien financier du pro- Photo 11 gramme DADP2 (Inra - Région LR). Certains résultats sont issus d'une expérimentation mise en place conjointement par le Lisah La pratique d'enherbement naturel maîtrisé par le glyphosate (Laboratoire d’étude des Interactions Sol -Agrosystème - est intermédiaire. Elle reste marquée par un fort risque érosif, Hydrosystème) et la Chambre d’Agriculture de l’Hérault (Action régio- nale concertée : pérennité des sols viticoles, itinéraires culturaux et mais deux fois moins élevé que pour le désherbage chimique activité biologique des sols, XII° contrat de plan Etat-Région). total. 4