sols, travail des - agriculture et agroalimentaire.

sols, travail des - agriculture et agroalimentaire. 1 PRÉSENTATION sols, travail des, base de toute agriculture scientifique comportant six opérations essentielles : un labourage adéquat, la conservation d'un taux approprié de matières organiques dans le sol, l'apport des éléments minéraux nécessaires, la lutte contre la pollution du sol, le maintien d'une acidité convenable et la lutte contre l'érosion. 2 LABOURAGE Il consiste à préparer la terre pour la culture. Il est traditionnellement réalisé à l'aide d'une charrue qui ouvre le sol et retourne la terre. Les mauvaises herbes enfouies sont ainsi détruites et le sol est aéré. Il permet aussi d'établir une surface de terre fine laissant pénétrer l'eau de pluie et favorable à la réception des graines et à leur germination. Cependant, en particulier si la couche de terre arable est peu épaisse, des labours trop profonds et prolongés pendant de nombreuses années peuvent endommager les sols. De nos jours, de nombreux agriculteurs pratiquent un labour minimal et peu profond afin de préserver la terre. Les matières végétales qui restent après la récolte sont ainsi enfouies moins profondément, ce qui permet de mieux conserver l'humidité de surface et de protéger le sol contre l'érosion. La charrue, principal outil mécanique du labourage, peut être utilisée pour des tâches diverses, du creusement d'un simple sillon au retournement complet de la terre à des profondeurs variables, généralement entre 15 et 20 cm. Dans certaines régions, et pour des tâches bien particulières, la charrue est remplacée, comme instrument principal de labour, par différentes sortes de herses, outils qui grattent ou scarifient la surface du sol sans creuser en profondeur. Dans la plupart des cas, le hersage n'est utilisé que pour briser les mottes et émietter la terre après le labourage. Un labourage en profondeur, suivi d'un hersage, est nécessaire dans les zones où le sol compact ne laisse pas facilement entrer l'eau et s'oppose à la pénétration des racines. Cependant, un labourage excessif peut détériorer la structure du sol surtout s'il est pratiqué sur une terre détrempée, principalement sur les sols à texture fine. Ce problème est moins aigu pour les sols sablonneux ou limoneux qui ont moins besoin d'être labourés. Le climat est également un facteur important pour déterminer la profondeur et l'époque du labour. Dans les régions à forte humidité, le labourage devrait être pratiqué uniquement dans les périodes de faibles précipitations, car les champs fraîchement labourés sont sensibles à l'érosion par l'eau. Au contraire, dans les zones arides ou semi-arides, les labours doivent intervenir avant les périodes de pluie afin que l'eau pénètre les sols au maximum au lieu de ruisseler. Le labourage a également des effets bénéfiques secondaires, mais primordiaux, en particulier l'aération résultant de l'ouverture du sol et de la pulvérisation des mottes. La meilleure circulation de l'air (et de l'eau) provoque un accroissement de l'activité biologique, en particulier celle des micro-organismes fixateurs de l'azote atmosphérique. Par ailleurs, le labourage contribue à la bonne santé des plantes en réduisant les maladies qui attaquent les végétaux et en freinant le développement des divers insectes nuisibles. Le type de labourage peut contribuer à réduire l'érosion par le vent et l'eau. Ainsi, quand les sillons sont pratiqués dans le sens de la pente, l'eau s'écoule rapidement vers le bas en entraînant les fines particules des couches supérieures du sol. Au contraire, des sillons horizontaux favorisent la retenue de l'eau et son infiltration progressive ; ce type de labourage est appelé labourage de niveau. Ce sont les caractéristiques du sol qui déterminent le type et l'étendue des labourages pratiqués entre les rangées de plantes cultivées. Un sol lourd, imprégné d'eau, sera aéré grâce au labour ; un sol desséché, dur et craquelé, devra aussi être labouré pour permettre l'absorption de l'humidité nécessaire aux cultures. Pour les sols en bon état, le labour entre les rangs de culture luttera principalement contre les mauvaises herbes. 3 CONSERVATION DES MATIÈRES ORGANIQUES Les matières organiques sont un élément important du maintien des propriétés physiques du sol. Elles assurent de plus la réserve totale du sol en azote et une fraction importante d'autres éléments nutritifs tels que le phosphore et le soufre. La productivité d'un sol est donc directement affectée par le bilan des matières organiques dans le sol. La récolte des cultures correspond à une perte de matières organiques pour le sol puisque les végétaux ne meurent pas sur place et que leur décomposition ne vient pas enrichir le sol. Différentes méthodes sont employées pour compenser cette perte, dont les deux plus communes sont la rotation des cultures et la fertilisation artificielle. La rotation culturale consiste à ne pas toujours cultiver la même plante sur la même parcelle et, au contraire, à établir des successions judicieuses sur les diverses parcelles disponibles. Les cultures en rotation sont ainsi choisies selon la quantité et le type de matières organiques qu'elles redonnent à la terre ainsi qu'en fonction des besoins propres de chaque culture et de la profondeur à laquelle pénètrent les racines. Étant donné que les labourages successifs favorisent la minéralisation de la matière organique, celle-ci s'épuise progressivement. Aussi, dans le système de rotation, il est généralement prévu que chaque parcelle reste en prairie une année sur quatre, parfois pendant plusieurs années. Après labour, la végétation de prairie est enfouie et restaure le stock de matières organiques. Quand la végétation de prairie est constituée par certaines légumineuses telle que la luzerne, la pénétration des racines en profondeur permet un meilleur drainage en raison des orifices laissés après la décomposition de celles-ci. De fait, les rotations culturales font souvent appel à des cultures spéciales telles que les cultures de couverture et les engrais verts. Elles servent à protéger le sol du ruissellement et du vent pendant l'hiver ; comme elles sont enfouies lors du labour de printemps, elles servent alors d'engrais vert en augmentant le taux de matières organiques du sol. Si une légumineuse est plantée (trèfle, luzerne, sainfoin), c'est surtout l'enrichissement en nitrates qui est recherché grâce à l'aptitude de ces plantes à fixer l'azote atmosphérique. La méthode la plus ancienne pour accroître le taux de matières organiques d'un sol est de réaliser des épandages de matières diverses plus ou moins décomposées. Les plus couramment employées sont d'origine animale : fumier et lisier ; on utilise également des composts obtenus par décomposition d'un mélange de matières végétales (et éventuellement animales). À la périphérie des grandes villes, ce sont les boues, riches en matières organiques diverses, provenant des stations d'épuration des eaux usées, qui sont épandues dans les champs de cultures maraîchères (Achères, pour la région parisienne). 4 ÉLÉMENTS NUTRITIFS Parmi les déficits qui affectent la productivité, c'est certainement celui en éléments minéraux qui pose le plus grand problème. Les éléments les plus importants pour la croissance des plantes sont l'azote, le potassium, le phosphore, le fer, le calcium, le soufre et le magnésium, qui existent dans la plupart des sols en quantités variables. En outre, les plantes ont besoin de quantités infimes de minéraux connus sous le nom d'oligoéléments (ou éléments-traces) car présents en très faibles proportions dans le sol : manganèse, zinc, cuivre et bore. Il est fréquent que ces minéraux soient présents dans le sol sous une forme peu aisément assimilable par les plantes. Ainsi le phosphore associé au calcium ou au manganèse, est bien absorbé par les végétaux ; par contre, il ne l'est pas s'il est associé au fer ou à l'aluminium. L'apport d'engrais artificiels et certains traitements qui accélèrent la décomposition de composés complexes permettent d'accroître le taux de minéraux assimilables. Ainsi, le taux de phosphore disponible est souvent accru en ajoutant des superphosphates. De même, l'apport de calcium abaisse le taux d'acidité du sol et rend le phosphore plus facilement absorbable par la végétation. Cependant, la présence de phosphore sous des formes non assimilables par les plantes a l'avantage de préserver les sources de phosphore du sol et de prolonger l'effet des applications de superphosphates pendant plusieurs années. Le cuivre et le soufre sont souvent apportés par pulvérisation ; les autres minéraux peuvent être fournis par application directe d'engrais artificiels spécifiques. 5 POLLUTION DU SOL La pollution du sol correspond à l'accumulation de composés toxiques : produits chimiques, sels, matières radioactives ou agents pathogènes qui, tous, ont des effets nocifs sur la croissance des plantes et la santé des animaux. L'utilisation accrue d'engrais et de nombreux produits insecticides et fongicides après la fin de la Seconde Guerre mondiale est, depuis les années 1960, source d'inquiétude sur l'état des sols. Certes, l'application d'engrais contenant les principaux éléments nutritifs, à savoir azote, phosphore et potassium, n'a pas, globalement, contribué à la pollution des sols ; cependant, les apports excessifs d'engrais azotés et de phosphore contribuent à la pollution des eaux ; de même, l'utilisation excessive d'oligoéléments peut nuire à l'état des sols. L'irrigation des terres arides mène souvent à une pollution par le sel. Dans un passé récent, le soufre provenant de déchets industriels a pollué certains sols, de même que la pulvérisation des cultures avec de l'arséniate de plomb a conduit à l'accumulation d'arsenic. De nos jours, les épandages excessifs de matières organiques, fumier, lisier, en plus des apports d'engrais minéraux, conduisent à une pollution par excès de nitrates que les eaux de pluie entraînent vers les nappes phréatiques et les cours d'eau. Rappelons aussi le grave problème de la pollution par les matières radioactives, iode-131, césium-137 par exemple, éléments répandus dans l'atmosphère lors de la catastrophe de Tchernobyl et qui sont concentrés par les végétaux et les animaux herbivores, puis par les carnivores. Enfin, l'emploi excessif d'insecticides organochlorés pose de graves problèmes dans la mesure où ces composés se dégradent lentement et, de plus, s'accumulent progressivement dans la chaîne alimentaire dont l'homme est le maillon terminal (voir environnement). 6 RÉSIDUS DE PESTICIDES L'efficacité d'un pesticide et les dangers associés aux résidus toxiques de son application dépendent, dans une large mesure, du temps pendant lequel il séjourne dans le sol. La persistance dans le sol varie beaucoup selon les pesticides. Ainsi, la demi-vie du DDT, un hydrocarbure chloré, est de trois ans (temps nécessaire pour la disparition de la moitié de la dose appliquée) ; en revanche, les insecticides organochlorés sont dégradés en un laps de temps qui varie de quelques jours à quelques mois. La persistance des hydrocarbures chlorés est accrue dans les sols riches en matières organiques alors que ces sols exigent des doses plus fortes pour tuer les parasites, qui y abondent. Le niveau d'enfouissement est également important, les insecticides se dégradant plus lentement en profondeur. Pour les désherbants, la disparition peut être rapide et totale ou le maintien peut se prolonger pendant deux ans ou plus ; ainsi, la simazine est un des désherbants les plus persistants. Il est vrai que tous les pesticides finissent par disparaître par évaporation, lixiviation, absorption par les végétaux, décomposition chimique et microbienne et photodécomposition. Cependant, les applications répétées et excessives augmentent les doses dans les sols, surtout celles des pesticides à dégradation lente. Il en résulte des accumulations dans les plantes et des excès dans les eaux superficielles et souterraines. Les animaux et les aliments peuvent alors contenir des doses dangereuses pour la santé. Par exemple, il n'est pas rare que des doses excessives de DDT se retrouvent dans les aliments et que ce pesticide soit décelé jusque dans le lait maternel. 7 AJUSTEMENT DE L'ACIDITÉ DU SOL Le bon développement d'une plante dépend également du pH (potentiel hydrogène) du sol, grandeur qui en mesure l'acidité (pH inférieur à 7), la neutralité (pH égal à 7), l'alcalinité (pH supérieur à 7). Ainsi, la canneberge (airelle) ne peut être cultivée que dans des sols modérément ou fortement acides, tandis que la luzerne ne pousse que dans des sols faiblement acides ou légèrement alcalins. L'excès d'acidité d'un sol est généralement corrigé par application de chaux sous forme de calcaire, de chaux dolomitique ou de chaux calcinée. L'apport de chaux permet de neutraliser les ions hydrogènes présents en excès dans le sol et responsables de l'acidité. On trouve surtout des sols acides dans les régions recevant de fortes précipitations, tandis que le sol des zones arides est surtout alcalin. 8 LUTTE MÉCANIQUE CONTRE L'ÉROSION La perte mécanique de la couche arable fertile constitue l'un des problèmes les plus graves en agriculture. Cette perte résulte essentiellement de l'action du vent et, plus encore, du ruissellement des eaux. Cette érosion est fortement favorisée par la destruction des bosquets judicieusement conservés par les Anciens dans les zones en forte pente, par l'arrachage intempestif des haies. En effet, les arbres sont un écran efficace contre le vent, et les ensembles racinaires maintiennent le sol et ralentissent très fortement l'écoulement des eaux. Ainsi, après remembrement avec destruction de nombreuses haies en Bretagne, la ville de Morlaix s'est retrouvée plusieurs fois inondée du fait du ruissellement tumultueux des eaux de pluie ne trouvant plus de haies pour les retenir. Toutefois, diverses méthodes de drainage sont utilisées pour lutter contre ce problème d'érosion.. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.