1 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
COUVRIR LE SOL POUR PRODUIRE DE L’EAU PROPRE
UN CONSTAT, UNE ÉVIDENCE, …, UNE CERTITUDE :
Konrad Schreiber Institut de l’Agriculture Durable
2 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
THE DUST BOWL
ELEMENT DECLENCHEUR
LA MISE À NU DES SOLS POSE D’ÉNORMES PROBLÈMES
ENVIRONNEMENTAUX QUI CONDUISENT JUSQU’AU DÉSERT USA, 1er pays avec une agriculture mécanisée : agronomie européenne : travail du sol et sol nu
pour les cultures (labour, binage, sarclage, …)
Désertification par érosion éolienne
Le désert est une création humaine : le Sahara fût fertile avant que les égyptiens ne le détruisent, le croissant fertile est un désert aujourd’hui , Il existe des Thermes Romains en plein désert tunisien, …, l’Espagne …
2
3 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
7) Désertification
6) Perte de rendement
6) Perte de l’eau
4) Compaction
1) Perte de la biodiversité Modèle naturel
Prairie / Forêt
2) Perte de la fertilité
Evaluation des pertes en carbone (matière
organique) Conversion prairie-terre cultivée
(Johnson, 1973, USA)
3) Perte du carbone
5) Érosion
Travail du sol
LA SPIRALE DE
DÉGRADATION
4 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Production de matière
organique (biomasse végétale)
Utilisation par la société,
par les animaux et la vie du sol
Le sol vivant, préservé dans ses fonctions, limite fortement les problèmes environnementaux
Recyclage de la matière organique
par les communautés biologiques du sol
Source: www.attra.ncat.org – By Preston Sullivan, NCAT Agriculture Specialist, September 2001
LA NATURE :
UN BON MODÈLE POUR
L’AGRICULTURE DURABLE
4
Les 3 fonctions fondamentales de l’écosystème, base de toute durabilité
5 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Nourrir la biodiversité qui habite dans le « sol vivant »
Source : USDA NRS Soil Quality Publications – http://soil.usda.gov/sqi/publications/publications.html
LE SOL EST UNE MAISON, ENTITÉ DE RECYCLAGE 5
The living soil… Le sol vivant !
1) Toujours couvert 2) Jamais travaillé
6 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Il existe une équation de la fertilité ! Fertilité du sol =
∑ Nourriture + ∑ Êtres vivants + ∑ Habitats = ∑ H2O+Min.(N, P, K, Ca, Mg, …)
Plus l’activité biologique mange, plus elle stocke de l’eau et produit des éléments chimiques fertilisants : Cela n’est possible que dans une maison en bon état !
La fertilisation doit compenser les exportations réelles des récoltes afin d’augmenter les rendements de biomasse.
Plus on recycle de biomasse, moins il y a besoin de fertiliser. Tous les produits apportés par l’agriculteur sont des fertilisants sauf les résidus végétaux frais
qui améliorent la fertilité (nutrition de l’activité biologique). Dans un sol vivant, tous les produits fertilisants sont acceptables :
composts, fumiers, lisiers, amendements, engrais minéraux et de synthèses.
! Fertilité ≠ Fertilisation
6 COMPRENDRE LA FERTILITÉ DES SOLS
=> Pourquoi couvrir? => Pour Protéger!
« Un sol nu ne serait ce pas comme un Homme nu ? » • Insolation = trop de soleil • Glaciation = trop froid • Fièvre = trop de température
« Que produire une fois malade et en mauvais état ? » « Les plantes protègent le sol, recyclent les éléments et nourrissent la biodiversité »
• Protection = contre le soleil, le gel, les températures, l’eau • Recyclage de l’azote, des éléments minéraux • Produire la biomasse pour Nourrir la biodiversité
Objectif n° 1 = Couvrir le sol à 100 % = Cultures + Couverts Végétaux
PROBLÉMATIQUE
8 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
RÉSULTATS DES SOLS NUS
De la Dégradation du sol De sa Compaction De son Imperméabilisation Du Ruissellement de l’eau De l’Erosion
Je ne couvre pas les sols, ou peu, ou pas
tout le temps
Le Climat La Pluie Le Gel/ Le Froid La Sécheresse
La Fertilité La Rotation Les Successions culturales La Biodiversité L’ Intensification écologique
Les Coûts de production Les risques environnementaux Le travail Les GES
Réglementation
Directive Nitrate
Je crains
Je suis responsable
J’appauvris
J’augmente J’ai des soucis
9 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
L’Infiltration de l’eau La Biodiversité Le % de MO du sol La Fertilité L’Utilisation de l’énergie
Un Couvert Végétal Des Légumineuses Sitôt la récolte
La Biodiversité La Structure des sols La Qualité de l’eau L’Environnement
La Production Les Revenus
Réglementation
Je sème
J’améliore
Je restaure
J’augmente
Je Respecte les objectifs
Je couvre les sols tout le temps
J’économise Je recycle L’Eau
L’Azote L’Energie
Directive Nitrate
RÉSULTATS DES SOLS COUVERTS
10 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Préserver le gîte et fournir le couvert ! Avantage SCV
La biodiversité augmente avec la préservation des habitats et la fourniture de nourriture indépendamment des types d’agricultures et des intrants
Stocker du Carbone dans les sols! Préserver le gîte et fournir le Couvert!
Le taux de matière organique des sols augmente dès lors que l’on supprime le travail du sol et qu’ils se retrouvent couverts en permanence
Carbone/ha SCV + 1,1 t C
Biodiversité sol couverts en
semis direct (SCV) + + + +
Biodégradation des molécules! Préserver le gîte et fournir le Couvert!
La vitesse de biodégradation des molécules augmente avec l’activité biologique et la matière organique des sols. Le sol vivant est un « phytobac »
Biodégradation des molécules SCV
+ + + +
Augmentation des rendements ! Préserver le gîte et fournir le Couvert!
Rendement SCV + + + +
COUVERTURE DES SOLS
Etude
11 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
11 LA GESTION DE L’EAU :
12 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
LES QUESTIONS DES AGRICULTEURS 12
Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Garder l’eau du sol en créant une rupture de capillarité : pourquoi ?
Naturellement, l’activité biologique du sol organise une continuité de la porosité dans
laquelle circule l’air et l’eau qui sera stockée dans la microporosité produite par l’activité
biologique
Cette continuité de la porosité biologique permet la remonté capillaire de l’eau
Les passages d’outils en général créent une rupture dans cette continuité stoppant les remontées d’eau à la profondeur travaillée
Objectif : créer une rupture de capillarité peu profonde afin de conserver
un maximum de Réserve Utile aux périodes les plus critiques (été)
H2
0
H2
0 H2
0
STOCKER ET GÉRER L’EAU DANS LE SOL :
14 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Normalement, le sol est une mixture de composants collés entre eux par des colles humiques (la MO) qui forment un agrégat stable que l’on devrait pouvoir tenir dans sa main
14
Air 20-30 %
Sol solide
Espace poral
Organique 5 %
Minéral 45 %
La partie solide ≈ 50 % • minéral ≈ 45 % • M.O. ≈ 5 %
La partie vide ≈ 50 % • eau ≈ 20 à 30 % • air ≈ 20 à 30 %
Source : Brady, 1974, Nature and Properties of Soils
Eau 20-30 %
RFU : 45 % de 30 %
RDU : 55 % de 30 %
OÙ EST L’EAU DANS LE SOL ?
L’EAU EST DANS LE VIDE DU SOL : LA MICROPOROSITÉ DU SOL
Un agrégat stable = 50 % de vide + 50 % de matière solide
RDU = Réserve Difficilement Utilisable : 55 % d’eau dans 30 % du vide total
RFU = Réserve Facilement Utilisable : 45 % d’eau dans 30 % du vide total
15 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
*Les travaux du CIRAD sur le semis direct au
Brésil
● La MO : l’élément clé
Elle influence :
• Le principe de fertilité
• La gestion de l’eau
• La stabilité structurale (BRF = Bois Raméal Fragmenté = Branches broyées)
● Un taux qui peut doubler* en 15 ans si l’on copie le
modèle de la nature en agriculture = sol toujours couvert et
jamais travaillé, par exemple la prairie ou la forêt
LA MATIÈRE ORGANIQUE ( MO) DES SOLS 15
16 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Corrélation positive entre le taux de MO et la gestion de l’eau : MO x 2 ≈ RU x 2
Hypothèse sur la gestion de l’eau
Quantité d’eau pour l’irrigation
3000 m3
0 m3
2 % 4% MO
FOCUS SUR L’EAU ET LA M.O. 16
17 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
17
COUVRIR
18 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
POUR NOURIR
19 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Une agriculture qui gagne en compétitivité et en environnement
Pas de transfert ni d’érosion = qualité de l’eau
Pas production de N2O
Stockage de carbone dans le sol
Amélioration des taux de MO
Azote et légumineuses
Économie d’énergie
Maîtrise des intrants
100 % de sols couverts
Luzerne + blé / Luzerne + méteil / méteil + maïs / méteil + soja
Semis-Direct sous couverts végétaux
La Double culture
20 Journée Agr’eau - 06/08/13 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
af
La verticalité de l’arbre améliore le système sous couvert végétal et influe
positivement sur le changement climatique (stockage de C, production d’énergies renouvelables et redistribution locale de l’eau)
Semis Direct sous Couverts Végétaux + agroforesterie