H. Boizard; G. Richard; P. Defossez; J. Roger Estrade; J. Boiffin Etude de l'effet à moyen et long terme des systèmes de culture sur la structure d'un sol limoneux-argileux du Nord du Bassin Parisien - Les enseignements de l'essai de longue durée d'Estrées-Mons (80) Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 11-20, 2004. @article{a_Boizard2004,L’étude de l’évolution à moyen et long terme de la structure des sols préoccupe les agriculteurs du Nord du Bassin Parisien. En effet la fréquence parfois élevée des cultures de printemps (betterave, maïs, pomme de terre) dans la succession implique souvent des conditions d’intervention au semis ou à la récolte en conditions humides avec du matériel lourd et puissant. Un essai au champ de longue durée a été mis en place en 1989 à Mons en Chaussée en Picardie pour étudier l’évolution de la structure du sol sous l’effet de systèmes de culture représentatifs de cette région et se caractérisant par des risques de compactage très contrastés. Les trois systèmes de culture comparés comportent un labour annuel. Ils se différencient par la nature de la succession (pois/blé d’hiver/colza/blé d’hiver ou betterave/blé d’hiver/maïs/blé d’hiver) et par les règles de décision concernant les dates d’intervention lors des semis et des récoltes. Le suivi de la structure de la couche labourée est basé sur une approche morphologique permettant de décrire la structure de l’horizon labouré tous les ans après implantation de chaque culture de la rotation. Cette description est complétée par une évaluation quantitative de la proportion, dans la couche labourée, d’éléments structuraux dont la porosité structurale est très faible à nulle (état interne ?). Les résultats présentés dans cet article montrent que cet indicateur est sensible, variant fortement d’une année à l’autre et entre les trois systèmes de culture. Ils suggèrent également que les évolutions observées sont réversibles. Concernant la partie du sol située sous le fond du labour, des observations complémentaires, menées dans le cadre de cet essai, ont montré que le passage répété d’engins de récolte en conditions humides provoquait un tassement de la couche de sol sous-jacente à l’horizon labouré sur une dizaine de centimètres d’épaisseur. Mots clés : Structure du sol, lit de semences, analyse morphologique, compactage du sol, travail du sol, système de culture |
P. Défossez; G. Richard; H. Boizard; J. Roger-Estrade Modélisation du compactage sous l'effet des passages déngins agricoles Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 21-32, 2004. @article{b_Défossez2004,Le compactage des sols par les engins agricoles modifie la structure du sol des couches travaillées et des couches sous-jacentes. Il peut de ce fait avoir des conséquences importantes sur la production végétale et l’environnement. Cet article est consacré à la modélisation du compactage en vue de prévoir son intensité en fonction des caractéristiques des engins agricoles et des conditions dans lesquelles ils sont utilisés. Il présente les différents modèles mécanistes disponibles dans la littérature et compare leurs performances. Les modèles de compactage prévoient la distribution des contraintes exercées par l’engin sur le sol et les modifications de structure qu’elles engendrent : l’augmentation de la masse volumique et la formation d’une ornière. Ils se décomposent en deux parties (i) un calcul des contraintes dans le sol à partir des caractéristiques de l’engin (charges, pneumatiques) (ii) une modélisation de la résistance mécanique du volume de sol sur lequel s’exercent ces contraintes à l’aide des relations contrainte-déformation mesurées en laboratoire. Les modèles pseudo-analytiques requièrent peu de paramètres. Ils ont été évalués pour une large gamme de conditions expérimentales au champ (type de sol, état hydrique et structural du sol) et s’avèrent satisfaisants dans des cas où le sol est de structure homogène. Les modèles basés sur la méthode des éléments finis (FEM) sont mieux adaptés pour traiter les sols hétérogènes. Cependant ils requièrent plus de paramètres et n’ont été testés que partiellement par des essais de laboratoire ou au champ avec des intensités faibles de tassement. Pour illustrer l’intérêt de la modélisation dans la gestion du risque de compactage lors des interventions culturales, deux simulations sont présentées : l’une analyse le compactage lors d’un chantier de récolte de betterave selon l’équipement utilisé, la seconde met en évidence l’effet du type de sol sur les délais d’intervention après une pluie lors des opérations de préparation de lit de semence au printempt. Mots clés : Compactage, modélisation, résistance mécanique. |
J. Roger-Estrade; G. Richard; H. Boizard; P. Défossez; H. Manichon; J. Caneill SISOL : Un modèle d'évolution de l'état structural des couches de sol cultivées Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 33-46, 2004. @article{c_Roger-Estrade2004,La mise au point de règles d’aide à la décision en matière de travail du sol ou l’évaluation de l’effet des systèmes de culture sur l’évolution de la composante physique de la fertilité des sols requièrent des modèles permettant d’évaluer l’effet des outils, de la circulation des engins et des agents naturels sur la structure du sol. L’objet de cet article est la présentation d’un tel modèle qui permet de simuler sur un pas de temps qui est celui de l’opération culturale, l’évolution d’un indicateur de l’effet des systèmes de culture sur la structure du sol : la proportion de volume de sol fortement compacté (d’état interne ?) dans la couche labourée. Ce modèle, baptisé SISOL, repose sur des hypothèses d’évolution de la proportion de zones tassées dans les couches de sol travaillées sous l’effet combiné du retournement par la charrue, du tassement par les roues des engins et de la fragmentation par les outils de reprise du labour et le climat. Son évaluation sur un essai de longue durée a montré que si les courbes d’évolution de la teneur en ? ; étaient correctement prédites (sur une période de simulation de sept ans), le modèle pouvait être amélioré en prenant mieux en compte la disparition des zones ? ; sous l’effet du climat et de la faune du sol. Même si son extension à d’autres types de sol que les limons argileux du Bassin Parisien est souhaitable, ce modèle peut, en l’état, être utilisé pour comparer l’effet sur l’évolution de la structure du sol de différents choix techniques (dates d’interventions, types d’équipement, modalités de travail du sol, successions de cultures...). Mots clés : Structure du sol, travail du sol, labour, compactage, système de culture, modélisation. |
V. Hallaire; M. Lamandé; D. Heddadj Effet de l'activité biologique sur la structure de sols soumis à différentes pratiques culturales - Impact sur leurs propriétés de transfert Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 47-58, 2004. @article{d_Haillaire2004,Le rôle de l’activité biologique sur les propriétés structurales et hydriques des couches de surface des sols cultivés est analysé sur des sites expérimentaux du Massif armoricain soumis à différentes modalités (type de culture, itinéraire technique, mode de fertilisation). La structure est caractérisée par analyse d’image de la macroporosité sur échantillons de sols non remaniés, et des mesures d’infiltration sont réalisées en conditions proches de la saturation au moyen d’un infiltromètre multi-disques. Lorsque les conditions culturales favorisent l’activité de la macrofaune, on met en évidence un processus structural décompactant, conduisant à la formation d’agrégats fins séparés par une importante porosité d’assemblage, qui améliore l’infiltration en conditions quasi-saturées. Ce processus structural s’oppose à des processus compactants dus au tassement. Selon les pratiques culturales, les processus compactants et décompactants peuvent se succéder et se compenser. Leur combinaison met en évidence l’importance de la structuration liée à l’activité de la macrofaune, capable de régénérer des structures compactées. L’abondance et la diversité des communautés lombriciennes étant elles-mêmes influencées par les pratiques culturales, cette étude illustre les interactions entre facteurs anthropiques et biologiques. Mots clés : Structure du sol, infiltration, pratiques culturales, activité biologique. |
G. Richard; J.F. Sillon; I. Cousin; A. Bruand Travail du sol, structure et fonctionnement hydrique du sol en régime d'évaporation Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 59-68, 2004. @article{e_Richard2004,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 1 mm/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 limite 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 subies. Mots clés : Structure du sol, travail du sol, compactage, dessèchement, rétention en eau, conductivité hydraulique. |
I. Cousin; H.-J. Vogel; B. Nicoullaud Influence de la structure du sol à différentes échelles sur les transferts d'eau - Conséquences d'une réduction du travail du sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 69-80, 2004. @article{f_Cousin2004,L’étude présentée ici a pour objectif de discuter de l’effet d’une réduction du travail du sol sur la structure et les propriétés hydrodynamiques de la couche cultivée d’un sol argilo-limoneux dans une région de grande culture. Une étude à double échelle a été entreprise : une expérience d’infiltration d’un colorant (Brilliant Blue FCF), suivie d’une prospection tridimensionnelle sur la base de coupes sériées à l’échelle de 1 m3, a permis de mettre en évidence des chemins préférentiels qui permettent un transfert rapide de l’eau et des solutés vers la profondeur. Nous avons également montré que l’ancien horizon de labour présentait, après 5 ans, une différenciation verticale marquée par une structure grumeleuse très poreuse, très connectée, et très filtrante sur les 10 premiers cm et une structure polyédrique, moins poreuse et moins connectée que la partie sus-jacente mais plus filtrante qu’un horizon de surface de même nature traité en labour conventionnel, sur les 20 cm suivants. Les propriétés hydrodynamiques mesurées au laboratoire et une analyse par tomographie aux rayons X a permis de confirmer ces résultats et de proposer des hypothèses d’évolution de la structure de l’ancien horizon labouré. Mots clés : Structure du sol, propriétés hydrodynamiques, travail réduit, tomographie X, coupes sériées, reconstruction 3D. |
Y. Coquet; C. Desbourdes-Coutadeur; P. Vachier; J. Simunek; J. Roger-Estrade Influence de la variabilité spatiale de la structure des sols cultivés sur les transferts de l'eau et de l'ion bromure Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 81-94, 2004. @article{g_Coquet2004,L’équation de transport de l’eau de Darcy généralisée aux écoulements non saturés reste encore aujourd’hui à la base de la plupart des modèles décrivant le transport de l’eau et des solutés dans les sols agricoles. A l’échelle intra-parcellaire, il existe une hétérogénéité de la structure du sol qui est en relation avec les interventions culturales réalisées sur la parcelle. Nous avons mené une étude afin d’évaluer quel pouvait être l’impact de cette hétérogénéité sur les transferts d’eau et de soluté. Un traçage de l’eau à l’aide de l’anion bromure a été réalisé sous pluie simulée dans une parcelle cultivée incluant un labour d’automne et une reprise par hersage avant le semis au printemps. Les résultats du traçage montrent une forte hétérogénéité du front de migration du bromure qui peut être mise en relation avec la présence de mottes tassées provenant d’anciens passages de roues fragmentés et déplacés par le labour. Ces résultats montrent la forte dispersivité du sol cultivé, en relation avec sa structure issue du mode de travail du sol. Une modélisation déterministe bidimensionnelle du transport de l’eau et des solutés dans le sol étudié à l’aide du modèle HYDRUS-2D permet de rendre compte correctement des résultats observés. Mots clés : Travail du sol, labour, infiltration, compactage, structure, modélisation. |
Revue Étude et Gestion des Sols – Volume 11, Numéro 1
Etude de l'effet à moyen et long terme des systèmes de culture sur la structure d'un sol limoneux-argileux du Nord du Bassin Parisien - Les enseignements de l'essai de longue durée d'Estrées-Mons (80) Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 11-20, 2004. |
Modélisation du compactage sous l'effet des passages déngins agricoles Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 21-32, 2004. |
SISOL : Un modèle d'évolution de l'état structural des couches de sol cultivées Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 33-46, 2004. |
Effet de l'activité biologique sur la structure de sols soumis à différentes pratiques culturales - Impact sur leurs propriétés de transfert Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 47-58, 2004. |
Travail du sol, structure et fonctionnement hydrique du sol en régime d'évaporation Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 59-68, 2004. |
Influence de la structure du sol à différentes échelles sur les transferts d'eau - Conséquences d'une réduction du travail du sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 69-80, 2004. |
Influence de la variabilité spatiale de la structure des sols cultivés sur les transferts de l'eau et de l'ion bromure Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 11 (1), p. 81-94, 2004. |