Influence des instruments de culture sur la restructuration d'un sol compacte et le comportement d'une culture de sarrasin.

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, INFlUENèE DES INSTRUMENTS DE CUL TÙRE

SU R LA REST,RUCrURATI ON

D'uN

SOL COMP ACTE

ET LE 'COMPORTEMENT D'UNE CULTURE DE SARRASIN

,

Thêse

prêsen~êe ~

1 a facul tée des

Etudes graduées et de Recherches de 'l'Université McGi11

• comme exigence partielle pour l'obtention du grade de

Martre e& Sciences

,

par

'Etienne Perraton

Oêpa

rtemen

t -

de Gén i e Rural

Collêde MacDonald

"!P

Université MeGi 11

Montréal

t

Qué.

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M.Sc.

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ABSTRACT

Q

Etienne Perraton

COMPARATIVE EFFECTS OF TILLAGE METHODS

, ON SOIl

PHYSICAL

PROPERTIES

AND PLANT CHARACTERISTICS

Agricultural Engineering

The ability of a rotary tiller and a susoiler to restore the

phy~ical

properties of a compacted clay s'oil were compared. p'.enetrometer

_{; ,}

i

and vane-shear resistances, soil density and the response of a' IIwitness

\

.

,

crop", buckwheat, were used\as indicators.

"

~

Since sorne of the vane-shear resistance data appeared questionable,

a"statisticar study

~f

all the physical property measurements was also

conducted. Vane-shear resistance proved to be the most variable of the

) measurements while average dry bulk density was the 1east variablè.

~ ,

The variability of dry local density

disq~iet;ngly

increased with deptb.

It was found that for strongly compacted so;ls, dry. matter and

grain yields were rnucA higher in the subsoile-d plots than in the

rotary-tilled or unrotary-tilled plots. It was also found that the physical

characte-ristics were improved

by

sUbsoiling, but not necessarily

by

rotary-ti11ing. For slightly cornpacted soi15, neither method of tillage showed

significant effects.

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RESUME \

Etienne Perraton Génie, Rural

INFLUENCE DES INSTRUMENTS

DE CULTURE

SUR LA RESTRUCTURATION Q'UN

SOL

COMPACTE'

ET LE COMPORTEMENT D'UNE CULTURE DE SARRASIN

Deux outil s culturaux, soi ent le rotocul teur et 1 a sou5~sQl euse furent,

testés pour détenniner leur potentiel de restructuration d'un sol compac-té et leurs effets subséquents sur le comportement d'une culture de sarra-sin. De plus les effets résultants de la circulation de'la machinerie sur

/

les propriétés physiques dl un sol argileux et les interactions sol-plante furent mesurées.

Une étude statistique visant à comparer la variabilité des mesures des

propriétés physiques

a

l'étude, fut menée simultanément.

Les mesures de la résistance au cisaillement relevées

a

l'aide d'un

scissometre l'i palettes, présentèrent la plus forte v.ariabilité tandis que

.

la varhbilité de la densité moyenne fut la moins élevée. La variabilité de la densité sêche laca le augmenta de façon inqui étante avec l a profon-deur.

"

Sauf

a

5,0 et 10,0 cm de profondeur, ,1_e passage du ratoculteur en sol

fortement compacté n'a pa~ eu d'effets significatifs sur les propriété~)

étudi~es.

La résistance au cisaillément ainsi que la densité apparente des parcelles fortement compactées furent généralement réduites suite au

sous-salage, mais pas nécessairement de façon si'gnificative'. r

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-Toutes

le~ -caraêtéristique~

de la plante-témoin furent affectées

\

négativement· par le compactage du sol. •

.

le rendement en grain et de matière s'èche des parcelles fortement . compact~es et sous-sol ~es par 1 a s~ite furent nettement supérieurs

a

1 •

ceux obtenus dans les parcelles fortement compact~es e~ suivies d'un

passage du rotoculteur. \ , \ , .' , _/ -1 / ,

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, " " 0 _\ • RÉMERC'r Er1ENTS ~

Je tiens en premier lieu'

a'

expHmer ma gratitude envers mon directeur

Il \ '

-de tliise Dr. E. McKyes dont les

judi~ieux

conseils et l'appui' constant

' I t

,

ont permis la r~alisation de cette r~cherche, ainsi, qu'à Serge Lussier

q~ilf{ su me canse; 11er tout a~ long des op~rations . au fhamp.

Mes remerciements vont êgalement

a

Diane et Roliânde Trudeau pour leur support mo ra 1 et leur aide plus que pr~ci euse tout au long de la rêdaction de cette thèse.

~---'

/

Un merci particulier va à Ni sar Memon pour sa grande patience et sa collaboration exceptionnelle, à Jean Payen ~our les i nnombrabl es

discus-/ '

sur 1 es phênomènes obscurs,

sions qui ont jet~ un peu de 1 umi~re et

a

,

Prof., Jutras pour sa contribution à la correction de cett,e thèse. Je voudrais aussi citer Dr. Raghavan et Eric Stemshorn, qui m'ont fait profiter Ide leur exp~rience et connaissance pour résoudre maints problèmes et sans" oublier Dr. Fanous et Raymond Martin qui ont su me guider en statistique.

\

Je' tiens aussi

a

remercier le d~parternent d'entomo)ogie et le dêpar-tement de physique et chimie agricoles pour leur assistance.

. /

Je m'en voudrais de ne'p'oint citer l'assistance d'une ~quipe d'amis tels que Samuel Gameda, C. Khat.,.i, t'1ustafa Soornro, F. Taylor, H. Ilias, Jacques St. Denis, r4ahmood Awan et plusieurs autres qui ont contribué

a

certaines occasions au travait au champ.

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En terminant

j

ladresse -deux mercis

sp~ciaux

soient

à

Hichel Perraton

pour,

l\~~.~isation

remarquable des figures et

à

Carolle Trudeau qui

a dactylographiétt:e travail. Nul doute que ces derniers noms par la

qual

ité

de leur travail se vaudront nombres d'autres r'emerci-ements dans

le

fùtur.\

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LE DES MATIERES \

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A~SrRACT

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••• -••• : •••••••• ", ••• ',' •••••••• ' •••••••••••••••• ' •• , \ \ . - RESUME. • . • • • • • . • • . • • . • • • • • • • • • •• • ••••• " ••••••••••••••••••.•••••• Page i i i REMERCIEMENTS ••.•• , ••••• ': ••••••. ' ... : ••••.•••• iv , ,

LISTE DES TABLEAUX .••••. ': •••••••.•••••••••••.•••••••••••••• ~ •••••• ix

"-DES FIGURES ... : .... . " ..• ;, ... " ...•... " ....•...•. / xiii

"

LISTE

LISTE DES APPENDI CES •.•....• "

,

~ ... '0 xviii

1 NTRODUCTI ON •.••••••••••••••••••••••••• " ... .

• 1

\

CHAPITRE 1. REVUE DE LITTERATURE' ... ' ... ' \ " ..

,1.1 COMPACTAGE PAR LA 'MACHINERIE AGRICOLE, ••••••••••••••••• ,.: \ ••

4

4

1. 1. l Sens; bil; té du sol au compactage .... :... 5

1.1.2 Contraintes occasi onnées par 1 a machinerie

agr.icole .... : ... : •...•...•... :\ .. " 7

.

1.2 EFFETS DU COMPACTAGE SUR LES PROPRIETES PHYSIQUES DU _~ SOL.~.. _{~ \.} 13

...

1.2.1 Rétention et teneur en ~au du sol ... :... 13

1.2.2 Résistance du sol ~ la pénétration ... :. 16

1.2.3 Diffusion /des gaz ... \. 17

l ' '

1.3 EFFETS DU COMPACTAGE DU SOL SUR LA CROISSANCE DE LA PLANTE..\ 18

\

1.3.1 Effets sur la croissance des racines ... \ 18

1.3.2 Effets sur la partie aérienne de la plante ... ' 27

1.4 EFFETS DU ROTOCUl TEUR ET DE LA SOUS-SOlEUSE SUR LE MILIEU '

SOL-PLANTE ...•... ., ...•... '" . . . 32 1. 4.1 1 . 4.2 1 • 4. 3 l .4.4 1.4.5

Effets du rotoculteur sur les pr9priétés physiques

du

sol ...•...

~

... .

Crols5.ance des plantes aprês passage du

rotocul teur ... ~ .... .

Effets du sous-sol age sur tes propriétés physiques du 501 . d~

...

~

... .

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. 1.5 OBJECTIFS •.••••.••...••••••.•...•.••••.•..•••••.••••••.••••••• 42

~

CHAPITRE

,~I.

t'ETHODE EXPERIMENTAL. ••••.•••••••••••••••••••• : ••••••••• , ~ SIW EXPERIMENTAL .•.•••••••••.•.••••••••••••••••••••••.••••••••• 2.2./TYPE DE SOL A L'ETUDE ...•.... 2.3 1 PROTOCOLE EXPERIMENTAL ET EQUIPEMENT UTIU E "1978" ... . 44 J 44

i

l ~

44

1

l

44

1 l _, \ 2.3.1 Dispositif exp~rimental ... . 45

1

~ 2.3.2 Traitements de compactage ... . 2.3.3 Trai tements culturaux ... , 2.3.3.1 Rotocu1teur ... . 2.3.3.2 Sous-so1euse ...•... 2.3.4 . Sem; s, fertil i

sa~i

c:>n, ; nsecti ci de ... \ ...•... : . -.•... 2.3.5 Mesures des condl tl ons du sol ... : .... . 2.3.6 Mesure~ des réactions du sarrasin, ... \ ... \ 45 " ₁ 49

-1

49 49 ~I ₁ J 53

!

53

r

61 2.3.6. l Emergence ... . 61 2.3.6.2 Croissance •...•... 61 2.3.6.3 Rendement ... : ... ~ ... . 62

2.3.6.4 Poids sec moyen des racines ... , ... . 63

.3.7 Mesures des fluctuations de la n~ppe phr~atique ... - 65

'"

2.4 'lfTE 1979": ETUDE SIMILAIRE A L'ETE 1978 ... : ... ~. 65

, 2.\,4.1 Mesures des conditions du sol ...•...•...•.... : .. 66

2.~.2 Mesures des r~actions du sarrasin ... ~ .. ~ . '," 68

r

2 . 5

TES~

EN LABORATOI RE ... ' ... .

, " /

\

2.5., Analyse granulométrique ... ~ ... ,

2.5.2\ D~termination des limites de liquidité et de

\ plasticité ...•... \ .... .

2.5.3 '{est de Proctor' standard ... : ...•... ; ... .

,T

0 \

2.6- ETUDE S

~TIST1QUE

1979 ... "\\"

\

~.

~

\

CH~P

ITRE

JI

J.

A~

Y SE DES RES UL T ATS ET DI SCUSS ION ••••••••••••• , ... 3.1 ETUDE

STATlS,~\

"ETE. 1979" ... ' .... : •••...•...• : ...•.

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"~-"" . . . ,~-j .. -'~~j(), .. !)~ . . ~ ~ \,

3.1.1

Regroupemel1t -des variances ... .

3: 1.2~COe.ff.;Cient (0) .. ~ de variation globale ... , ... . ~ J

1.2.1 Rés i s tance ~ 1 a pénétrati on (RP) ... .

3' . . 2.2 Résistance au cisaillement (RC) ... .

3.1. .3 Teneur en e~u pondérale ... \ .... : ... .

3. 1. 4 Dens i té apparen te humi de (DHM) et

densité apparente sèche moyennes (DSM) ... .

3.1.2.5 ,Densité apparente sèche locale (DSL) ... ..

3.1.3 Grandeur Il Il d'échantillons nécessaires pour une

estimation valable cfes propriétés

a

l'étude •...

3. 1.3. l DSM, OHM, OSL,

RP,

RC ....•...

3.1.4 Comparaison des r~sultats avec M. De Boodt (1958) ... __

- --

--~--, 3.2 ETUDE "ETE 1978" ET ETUDE "ETE 1979" SIMILAIRE A ETE";;1978 ..••.•.

3.2.1 3.2.2 3.2.3

3.2.4

3.2.5 3.2.6 3.2.7

3.2.8

\

-Caractéristiques du sol d~ site expérimental ... . Précipitations et fluctuations de la nappe

ph réati que .•....•...••... 'Résistance au cisaillement (Re) vers,us

tra itements ...•...

'i' .. " ... .

Rés i stance ~ 1 a pénétrati on (RP}... . ...•...• Densité apparente sèche locale (OSL •••••••••••..•••.•••

Comparaison des conditions initiale

1978

et 1979 .••..••

Interaction entre le temps et les t aiternents ... . Analyse du comportement de la plant~-témoin ... ..

3.2.8.1 Emergence des plantu1es .... \ ... :.

3.2.8.2 Croissance du sarrasin versus traitements ... .

3.2.8.3

Poids sec mayen des racines,

re

ement

, ,de matière sêche et rendement en ain ... .

1

CHAP ITRE IV. RESUME ET CONcLus 1 ON ... / .. .. .. • .. .. .. ... ..

"

CHAPITRE V. SUGGESTIONS POU~ LES RECHERCHES FUTURES ••••••••••••••• '0'

BI B LI OGRAPH lE ...•... : ... . APPENDICES. t • • ~ • • • • • • • • • • • • • • • 1 • • • • , , , • • • • I l e • • • , • • ' • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • \

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109

113 124 125' ~t" 125 127

132-138

\

145

148

160 J

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LISTE DES TABLEAUX

CHAPITRE 1

,

" 1. 1 Porosité effective minimale pou.r la croissance des plantes

(Traduit de OIConnell, 1975). )

1

I.2 Valeurs de la pression critique (q) mesurée

a

la sonde d'un

..' p~nêtromè tre imp 1 i quant un arr!t de croi ssance l':ians un sys-tème sol-plante (Barley et Greacen, 196-7).

23-25

_ _ _ I.3 _ _ Distribution des agrégats suite

a

diver.s traitements

cultu----raux (Kawamura, i970). " 1 34

2.1 2.2 2.3

2.4

3.1

3.2

3.3

o

3.4

3.5

3.6

3.7

CHAPITRE II .~--~---­

Partage des traiteme'nts:

_.

~uteur' vs Collaborateur.

- Description des douze traitements du plan en bloc complet:

IIETE

1978".

Cêdule des opérations au' champ. Profondeur des re levés.

CHAP ITRE 1 II

-Ecarts types moyens (SR) et coe~ficients de variation

glo-bale (C.V ) des mesure~ de dënsitê apparente humide

moyen-ne (OHM)

lf.e

lévêes

a

di verses profondeurs dans des parcelles

fortement compactées (15YO) et non compactêes (000). ID

Idem au tableau 3.1 mais s'appliquant aux me~sures de densitê

apparente sècbe moyenne (DSM).

;

- Idem au tableau 3.I mais s'appliquant aux mesures de densitê

apparente sèche loçal-t,(OSL}.

-Idem au tableau' 3. 1

mai~l

iquant aux mesures de 1 a

r!-sistance\au pênêtromètre.

-Idem au tableau 3. l,mais 51 appli quant aux mes-ures\ de 1 a

rê-sistance au cisai llement. \

\ 1

Idem au tableau 3.1 mais s'appliquant aux mesures de la te-neur en eau pondêrale.

\ ,f..

Grandeur d'êchanti\llon Iln " requis pour une estimation

vala- .

ble de 'la rêsistance

a

1 a pênêtration.

47

47

54

55

77

"

77

3

77

78

78

78

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j t, J ,

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, 1 , 1 ·t /

•

LISTE DES TABIjAUX (sui~e)

)

CHAP ITRE 1 II

(sui te)

3.8

Grandeur

d'~fhanti11on

"n" requis pour une estimation

vala-ble de

l~

rêsistance au cisaillement.

-'3.9

Grandeur d ' êchanti11on "n " requis pour une estimation

vara-ble de la teneur 'en· eau

pondérale~

3.10 / 3. II 3.12 -~ 3.13

Grandeur d' échanti 110n lin

Il

requi s pour une estimation val

a-ble de\ la

densit~

apparente humide moyenne.

\

"

Grandeur d' êchanti 11 on

lin Il

requi s pour une estimation

vala-, b le de 1 a

den~

Hé appa ren te sèche moyenne.

Grandeur d ' éch8:nt-illon "n" requis pour une estimation

vala-ble de la densité apparente sèche locale.

Coefficient de variation pour échanti

11

ons relevês au hasard

sur des

~etites

parcelles (surface de moins de 16m2

1

M.

De

Boodt,

r.g58}.

·3:14

Tableau comparatif/ des prêcipitations durant la saison de

croissance~du

sarrasin, ETE

I978

vs ETE

1979

(mm).

3.15

Moyennes par traitement des mesures et des réductions de la

résistance au cisaiJlement (kPa) suite aux traitements

c-ul-turaux. "ETE- 1

97t" • _J'

3. I6'

,Moyennes par traitement des mesures et. des accroi ssements

de la résistance au cisaillement (kPa) suite aux traitements

de compactage. "ETE

197811

•

3.17

Moy,ennes par traitement des réductions et -des mesures de la

rési.stance

a

la pênêtration (MPa) suite aux traiteRlents

cul-turaux. "ETE

1978".

3.18 . Moyennes par traitement des augmentations de la résistance

A la pênêtration (MPa) sui,te aux traitements de compactage.

~ -:86

86

87 87 87

92

97 8 115 115· 116 "ETE 197811 • " 116

3.19

3,.20

Pourcentages d'augmentation et de

réduct~on

moyennes par

trai-tement de la r-ésistance au cisaillement suite aux traitrai-tements

de,compacta~

et culturaux.

"~TE 1978".

117

"-Pourcentagés

d'augmen~a~et

de

t~duction

moyennes par

t~a;-tement de 1 a résistance A 1

~étrati

on suite aux traj tements'

de compactage -et cul t\Jraux'. ,IIETE

1978". \

117

..

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-&--1 \ • 1 , , \ \

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•

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,

r

3.2Ia

3.2Ib

3.22a

3.22b

3.23

3.24 3.25

,J

-3.26

LISTE DES TABLEAUX (sui te)

.

CHAPITRE III (suite)

Moyennes des mesures et des r~duct; ons de 1 a rési stance au cisajllement (kPa) des parcelles fortement compactées et sous-salées par la suite. "ETE 1979".

Moyennes ~es mesures et des augmentations de la r~s;stance

,au cisaiîlement (kPa) suite aU?< traitements de compactage.

"ETE 1979~. _'

Moyennes des mesures et des réducti ons de 1 a rês i s tance à la

pên~trat; on (MPa) des parce l1es fortement compact~es et sous-solées par la~ suite (15YS). uETE 197911

,

l

Moyennes des mesures et des augmentations de la r~sistance à

la pên~tration (MPa) suite aux traitements de compactage. uETE 1979".

Moyennes par traitement·des mesures et des réductions de la densité apparente sèche locale (g/cm3 ) suite aux traitements

cultu'raux, "ETE 19?8".

Moyennes par traitement des m~ures et des augmentations de la dens;t,~ apparente sèche locale (g/cm3 ) suite aux traite-ments de compactage. "ETE 197811

,

Moyennes des mesures et des réducti ons de 1 a dens i tê appa-'rente sèche locale (g/cm 3, pourcentage de réduction

égale-ment:

X)

des parcelles fortement compactées et sous-solées par la suite (I5YS). "ETE I979".

Moyennes des mesures et des augmentations de la deositt'!! ap-p-arente sèche locale (g/cm3 ,. pourcentage d'augmentation é-galement :% ) des parcelles fortement"compactées (I5YO) vs les par'celles de contrôle (000). "ETE I979".

Pourcentages d' augmen tati on et de réducti on moyennes par traitement de la densité apparente sèche locale suite aux traitements de compac~ge et culturaux. "ETE I978".

3.28a Résultats des tests vi sant à détenni ner si les trai tements culturaux ont eu un effet significatif (0(::0,01) sur la ré-sistance au cisa-illement des parcelles compactées.

3.28b Idem au tableau 3.28a mais' pour la résistance

a

la pénétra-tion. \ \ xi Page 11-13 118 118 118 '

1

119 119 121) 120 121 122 ) 122

(

3.29

3.30

_'1

3.31

• \

o

- - -

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---~,---._.--,--~ ---~---~~ .., .... _ ...

.

..,I.,.,...~~_.,.._ .... - ..

---.

-LISTE DES TABLEAUX (sui

te)

CHAPITRE III (suite)

Comparaison entre 1978 et 19~9 des mesures de la densit~

apparente sêche locale (gjcm ) des parcelles de contrOle

(000) . . . \

Exemple de l'analyse de variance "dans le temps" pour d~­ terminer si les interactions traitement temps sont signi-ficatives. Variable dépendante: densit~ apparente sèche

'Page

123

locale entre 5 et lOcm de profondeur. 124

Valeurs "F" et niveaux significatifs (PR:>F)' de l'interac-tion du temps et des traitements sur les mesures de

densi-t~ apparente sèche locale, pour

1.

pro,\?ndeUrs consid~rées.

125-"., _, . 4 .'

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/ / LI 1.2 1.3 1.4 I.5 I.6 1.7 ~ ~ ~ ~ ~_ ...

---..,.,..---_

... --- ,--~--~

LISTE DES FIGURES

CHAPITRE 1

.Importance

(,tu

niveau \de contrainte ini ti ale dans l~ dêter-mination du changement maximal de densit~ apparente

(Stems-hom ,1979).

Variation de la densitê sèche et de la teneur en eau en fonction de la nature des sols (Larochelle et Roy, r978). Sensibilit~ du sol au compactage (Faure et Fies,.I977). Champ des contrai ntes sous un pneu de c~outchouc en mouve--ment (Vanden Berg et Gill, 1962).

Lignes d'~gale variation de densité apparente sêche pour les conditions mentionnées (Raghavan et al., mars 1976). Taux de crot ssance des racines en fonction de la pressi on appliquée

a

diff~rents niveaux d/aération (Gill et Miller,_ 1956).

Effet de la densi té apparente sèche et de la tension

ma-tricielle dlun loam sableux fin sur la résistance du

sol

a

1 a pénétration (Taylor et Gardner, 1963).

\ Page 6 8 8 11 14 21 '21

1.8 Effets du potentiel matriciel sur le comportement des

ra-cines (Eavis, r972). .\ 28

. r.

9 Effets de 1 a restri ction mécan; que, de l' aérati on et du

'stress hydrique sur l'accroiSsement des racines de pois dans un loam sableux soumis à différents potentiels

ma-triciels et densité (Eavis,1972). 28

1.10 Relation paraboltque. entre le rendement total de maTs

a

ensilage et la densité sèche(Ragh~avan. et al., 1979). \

CHAPITRE II 2.1

2.2

2.3

Dispositif e~pêr;mental: "Pl an en bloc complet", cETE J978. Patron de compactage.

Représentation schématique du rotoculteur uti lisé. \

"

/ / / 31

46

48

50 xiii 1 -j

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LISTE DES F\GURES (sui te)

Page

CHAPITRE II (suite)

2.4

Exemple d'une parcelle fortement compactée sùivie d'un passa- \

ge du rotoculteur.

51

2.5

Caractéristique de la sous-s61euse utilisée.

52

2.6

2.7

\

,2'.8

Exemple d'une

parcell~

fortement compactée et sous-salée par

1 a

sui te.

Pénétromètre util

i

sé.

1

ScissOIlIètre

a

palettes.

51

57 57

2.9

Sonde

_a densité humide "TROXLER modèle

3401". 59

2o"!O

Calcul de la densité apparente sêche.J\oca1e.

60

2.II

Bloc monolithique pour l'étude des racines.

,'64

2.12

O'ispositif expérimental: "Plan en bloc complet". ETE

1979. 67

,; \ 2.13 3.1

3.2

3.3

3.4

/ 3.5 3.6

-'plan de localisation aléatojre des mesures prises dans ch-aque

'parcelle pour l'étude ,stat4sti q

U\

1979 .•

CHAPITRE

~q

Coefficients de variation des mesures de la résistance

a.

la

pénétration relevées

a.

0,0, .15,0 et 30,0 cm de profondeur.

Coeffi

cien~s

de vari ati on des mes ures de 1 a' rés i s tance au

ci-saillement relevées

a

0,0,

15,0

et

30,0

cm de profondeur.

1

.

Coefficients de varaiation des mesures de la teneur en eau

pondérale relevées

a

0,0, 15~~et

30,0 cm de profondeur.

Coefficients de variat'fon des mesures de densité apparente

humide moyenne (OHM)-aux profondeurs indiquées.

Coefficients de variation des mesures de

densit~

apparente

sêche moyenne (OSM) aux profondeurs indiqueés.

Coeffi cients de vari ation des mesures de densité apparente

sêche l oca le {DSL} aux profondeurs indi quEtes.

, , "

73

81

81 81

82

82

82

\ , xi v \ 1 11 \ 1

li

1 i 1 j

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•

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-

..

---

---~

LISTE DES FIGURES (suite)'

,

.

.

..

CHAPITRE III (suite)

,Courbe granulom~tr;que élu sol du site exp~rimenta1.

3.8 Courbe de compaction "Proctor standard" du sol et du site

ex-périmental.

3.9 limites ,de liquiditê et de

p1asticit~

du sol du site

exp~ri­

mental.

"

3.10 Donn~es p1uviom~triques et fluctuations de la nappe

phr~ati-,que du site expê'rimental. "ETE I978".

3.11 Données pluviométriques et fluctuations de la nappe

phrêati-que du site exp~rimenta 1. IIETE 1979".

3.12a ,Mesures de la rêsistance au cisaillement (kPa) suite A cQ.acun

des trai tement~ pour les profondeurs dtudi~es. "ETE 1978".

3.12b Mesures de la diminution de la "résistance au cisaillement (kPa) suite aux traitements culturaux, eR fonction de la

pro-fondeur. "ETE 197,8".

3.13a Mesures de la résistance au cisaillement (kpa) suite

a

chacun

des trai tements pour les profon~eurs ~tudiées. IIETE 1979/1.

3.13b Mesures de la diminution de la r~sistance au cisaillement

(kpa) suite au sous-solage des parcelles fortement compact~es

(I5YS).' "ETE 1979".

'\

3.14a Mesures de la résistance

A

la p~nétrat;on (MPa) suite

A

chacun

des traitements pour chacune des profondeu~s ~tudi~es.

!tETE 1978". _.'

3:I4b Mesures de la diminution de la r~sistance

A

la pén~tration

(MPa) suite

a

chacun des traitements culturaux. "ETE 1978".

3.15a Mesures de

la

r~sistance

A

la p~nétration (MPa) suite

a

cha-cun des traitements pour les profondeurs êtudi~es. "ETE 1979".

3. ISb Mesures de la diminution de la r~sjJstance

a

la pénétration,

(MPa) suite au sous-so1age des parcelles fortement compactées (I5YS). "ETE 1979". xv

1

1 . P~ge 94 -95 98 101

101

103 1 j • , 1

lU3

, 105 _l' 1

105

108 \ lO~

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3.16a 3.16b 3.17a 3.17b 3.18

, 3.19

3.20

3.21

3;.22

"

3.23 3.24' 3.25

LISTE DES FIGURES (suite)

\

CHAPITRE III (suite)

Mesures de la densité apparente sèche locale

(gicm

3) suite

a

chacun des traitements pour les profondeurs étudi ées.

Mesures de la diminution de la densité apparente sèche 10- (;>

cale (g/cm3) suite aux traitements culturaux en fonction de

,la profondeur. "ETE 1978".

Mesures de la densité

apparent~

sèche

l-ocal~

(g/cm3) suite

à chacun des traitements pour les profondeurs êtuâiées."1978".

"ETE '1979". \ ~

-

...

Mesures de la diminutiori de la densité apparente sèche

lo-cale (9/cm3) suite au sous-sol age des parcelles ,fortement "

compactées (I5YS). "ETE 1979".

P~ge 111 111 112 112 \

-Nombre de jours requi s pour 80% d'émergence versus tra; te-ments. "ETE 1978".

Croi ssance du sarras; n versus trai tements. "ETE 1978".

126

,", 128

Croissance du sarras in versus trai tements de compactage.

"ETE 197811

• 130

Croi ssance du sarrasin versus trai tements culturaux. "ETE 1978".

Comparaison entre la croissance du sarrasin versus traite-ments pour l'été 1978 et 1979.

Comparaison entre llêmergence des plantules versus

traite-130

131

'-me~ts p~ur l'êté 1978 et 1979. 131

Ré-ndements en grain (1979) et de matière sèche (1978)

ver-sus traitements. '

pOPulatiJn de mauvaises

herbe~

d'up'e parcelle légère.ment

compactée (5YO) et d1uoe parce~He/de contrôle non compactée

( 00,0 ) • \ ' '- l '

131

133

3.26 Poids -sec,moyen des racines et rendement de matière pour les

di vers trai tements. "ETE 1978". 134

3.~7

R~d~ction

de ia proliffration rac;naire en

m~ieu

légère-ment compacté (5YO). ' '/ '

, / 135 Of 1

1

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3.29

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LISTE DES FIGURES (sui te)

- - - - -~ -- - -- -

-Page

CHAPITRE III (suite)

/

R~duction de la prolif~ration 'racinaire en milieu

mod~r~-ment compact~ (IOVO). ' 1 3 5

Comparaison entre les rendements en grain du sarr~sin

ob-tenus des divers traitements (ETE 11979) et les moyennes du

Qu~bec et du Canada. 137 ) • J , J , \ / 1 xvii " \ -, -,

~I

c'

, 1

..

, / ~. \ / \ . / \ , \

LISTE DES APPENDICES

.

,\ APPENDICE A

B-l

B-2

C D E-l

•

Conditions limites pour la croissance des racines ("Data on root limitation", Q'Connell, D.J. 1975). Caractéristiques climatiqlJes du site exp.érimental .. Description du profil ,du sol

a

l'étude.

Coùrbe de cal ibration du pénétromètre util isé.

Equations permettant d'obtenir la densité ap~arente humide moyenne (OHM) d'aprês les mesures relevées avec la sonde

a

dens i té "TROXLER Il •

Moyennes des hauteurs des plants (cm) de chaque parcelle pour

1

'été

1978.

E-2 Moyennes des -hauteurs des plants (cm) de chaque parcelle pour 11_été

_1979.

E-3 Poids secs moyens des racines des plants de sarrasin pour chaque traitement.

E-4

E-5

Rendement de matière sèche (kg/ha) de chaque parcelle êt

rendement moyen par trai temen<t. "ETE 1978".

' - \ , .f

Rendement en gra\n du sarrasinl

versus traitements. "ET;

1979". . )

E-6

Moyennes annuelles des rendements en grain du sarrasin du ,Québec et du Canada pour la période entre

1962-1974.

F-l F-2 F-3 F-4 /

.

_~

MoYennes par parcelle des trois mesures de la résistance au cisai llement~ avant compactage. "ETE

1978".'

Moyennes par bloc de la résistance au cisaillement avant compactage et moyennes par parcelle après compactage.

"ETE

1978".

Différences' des moyennes respectives de la résistance au , ci saillement tabul ées en F-2.

Moyennes, par parcelle de la résistance au ê:isaill~ment a-près traitements culturaux et aa-près compactage. "ETE

1978,'1.

Page

161

163

164

165

166

167

171 172 \ 173 .. 174 175 176 177 178 179 _/ xvi i i 1 / , 1 • 1 j '1

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1

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6

LISTE DES APPENDICES (suite)

F-5 Différences entre les m€lyennes la rêsis:t;ance au cisail-lement tabulées en F-4. "ETE 19 8".

F-6

@

Idem à F-l @ F-5 mais pour la rés 'stance

a

la pénétration.

F-lO ₁ uETE 1978".

i

F-ll @

F-15

Idem

a

F-l @ F-5 mai s pour la densi ê apparente sèche moy-enne. "ETE 197811

•

F-16@ F-20

Idem à F-1 @ F-5

m~'

pour l a densité pparente sèche

lo-cale. "ETE 197811 •

F-21 Movennes oar oarcelle des 3 mesures de 1 r~si stance

a

la

p~nétrati on. IIETE 1979".

~

F-22 Moyennes par parcelle des 3 mesures (je la r i stance saillement. "ETE 197911

•

F-23 Movennes par bloc, avant compactage et moyenne

le après compactage de la résistance au cisail1 1979",

,

F-24 Différences entre les moyennes tabulées en F-22.

au

F-25 Moyennes par parcelle, .prês compactage et après trai

e-ments culturaux, de la résistance au cisaillement. "ET

1979", ci-, \

Page

180 181-185 186-190 r 1'91-197 , 196 196 197 197 198 F-26 F-:27

Différences entre les moyennes tabulées en F-25. \ - 198

F-28

Moyennes par bloc, avant compactage et moyennes par~ar­ celle, après compactage, de la résistance à la pénétration. "ETE 197911

•

Di fférences entre "les moyennes tabulées en F-27.

F-29 Moyennes par parcelle, après compactage et après traite-ments culturaux de la résistance à la pénétration. "ETE

199 199

IS79". 200

F-30

Oiffêrence~

entre les moyennes

tabulê~s

en

F-29.-'--~~oo

F-3l Moyenn~s par parcelle des trois mesures de la densité

appa-rente s~che locale avant compactage. "ETE 1979". 201

/ '.' \

\

/

xix

f

1 1

F-32 F-33 F-34 F-35 F-36 F-37 F-38 F-39 F-40 G-l G-2 G-3 G-~ b 1

'G-S

H-l 1 /

____ , _______ =_

r-1

.

\

\

~

LISTE DES

APPEN~ICES (s~)

Moyennes pa r parce 11 e des tra 1

~

me su res de

~

dens ité

parente sêche' moyenne avant compactage.

IIETia~}91t.

ap-Moyennes par parcelle. aprês compactage e.t aprês trai-tements culturaux de ~a densité ap'parente sèche moy~nne.

IIETE 1979". - )

1

-Différences

ent~e l~S

mo;enne tabulées en F-33. / / Mdyennes par bloc, avant compactage et moyennes par par-celle, aprês compactage de la densité apparente sèche lo-cale. 1LETE 19791~.

Différences entre les moyennes tabulées en F-35.

Moyennes par parcelle, après compactage et aprês traite-men ts cu 1t u ra ux de la d'ens i té appa ren te sèche 1 oca 1 e .

"ETE 1979".

~rences

entre l,es moyennes

tabu1~es

en F-37.

. Moyennes par traitement de 1 a teneur en eau pondérale (%)

,

Page 201 2/)2 202 203 203 204

pour chacune des profondeurs cons; dérE~es. "ETE I97811

• 205

Moyennes' par traitement de la teneu r ~ eau pondérale (%)

pour chacune des profondeurs cons; dêrées. "ETE 197911

• , 206

Statistiques descriptives de la résistance au cisaille- ,. ment. "ETUDE STATISTIQUE : ETE 1979",

\

Statisti,que descriptives de la résistance

a.

la pénétra-tion. IIETUOE TATISTIQUE: ETE 1979/1.

Stàt1stiques d scriptives de la teneur en eau pondérale (%)

207 208

"ETUDE STATIST UE: 197911

• 209

Stati stiques descripti ves des mesures de densité. "ETUDE

STATISTIQUE : ETE !9791

,1. 210

Techniques de calcul utilisées pour évaluer I~II 1a gran-deur dl échantil lons requis pour une estimation valable des propri étés mes urées,

Mesures de la rêsistance

a

la pénêtratioh et au cisaille-ment. "ETUDE STATISTIQUE : ETE I97911

, 212 214

xx

1

~

1 \

,

"

(

H-2 H-3 _ \ \ \

o

LISTE DES APPENDICES (sui e)\

:.~

'r:

tt ~~

-'Mesures -de la densité ap'parente

1

cê'lle. uETUDE STATISTIQUE : ETE

\,

sèche moyenne p~r

par-1979". '

Mesures de la densité apparente sèche locale par par-celle. "ETUDE STATISTIQUE: ETE 1979".

,i \ Page r 217 219 \ 1 1

i

1 , 1 " 'i 1 , A

\

IN<TRODUC ION

\

'

"

Le compactage agricole quoique principalement cl l'êtude depuis

moins de 50 années, nlest pas un problème nouveau. Il est vrai par_

contre que l'intensité du problème s'est avérée grandissante dans les

20 dern; ~res années et cela pour deux raisons majeures.

a) Des équipements de plus en plus lourds sont utilisés

a

la fenne.

C'est ainsi qulen 1948 la masse moyenne des traèteurs·'sur roues testés

au Nebraska était inférieure

a

2.720 kg. Vingt années plus tard. cette

"-masse moyenne dépassait 4,550 kg (Lantagne 1974). Aujourd'hui des

tracteurs excédant 1Q,000 kg sont désormais fréquents.

b) Le nombre de passages pa'r saison de la machinerie'agricole s'est également accru (Gill, 1959)

MjA dans les années 1150" plusieurs chercheùrs prenaient _conscience

de l'ampleur du probl~me. Gill (1959) affirmait qu'aux Etats-Unis la'

perte ~nnuel1e c~usée par lé comp~ctage agricole se chiffrait aux'

environs de $1,8 milliard résultant des pertes de rendements et d'un

- ,.

accroissement de'consol1l11ation d-!~nergie que nécessi:tent les traitements

culturaux subSéquents dans les sols plus durs.

Les effets de la circulation ~e la machinerie agricole s,~r les

pro-,

priêtês physiques du so) ont été étudiés pé)r maints chercheurs, (ex: Soehne,1958; Saane, 1970i Oavies et al.,1973; Amir et a1., 1976;

Raghavan et al., 1J75~ 1976; McKyes et al., 1977; Voorhees et al.,

/

1975}. Il est ainsj connu que le, compactage agricole ou changement

,

de densité affecte entre autres la macro

et

microporosité du sol,

1

,

\

Cl

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/

la résistance

a

la pénétration et au cisaillement et 1a,diffusion des' gaz. Le niveau d~a1têration dépend des conditions initiales du sol, telles que principalement sa teneur en eau ainsi que l'hi~toire antérieu-re de ce sol.

les effets subséquents d'un niveau de cornpac\age élevé sur la plante

se traduisent généralement par une gerynincÎtion retardée ou interrompue

(ex: Taylor et Gardner. 1963~ Veihmeyer ét Hendrickson, 1948;· Ta1ha et al., 1978), une croissance ralentie (ex: Feldtnan et Cornier, 1970),

un développement restrei nt des rac; nes ou m@me tata 1 ernent inhibé (ex:

Boone et al.'<, 1978; Bar1eyet Greacen, 1967) et une baisse de rendement

!

' ".

(ex: Raghavàn et al., 1978; Phi11ips et'Kirkham, 1962. Wit'tsell et

Hobbs, 1965; Loon et Bouma, 1978. McKyes et al., 1977).

Spoor 1(1975) recommande que les traitements culturaux soient dêfin'is

,

non par l'outil. u.1:; 1 i sê mai SJ1 utOt pa r 1 es effets résultants sur

les

conditi ons du sol., .

En gênéra1 1 es agri,Çu1te~rs ont recours aux trai tements culturaux

pour soit alh1ger le sol. recouvrir les ~étritus organiques, détrui~e les, mauvais herbes, briser les couches indurées, accroftre l'infiltration d'ea.u

~

-, "

et l'aération du sol, incorporer des' fertilisants ou pesticides, permettre

un réchauffement plus rapide du sol ou souvent pour simplement en améliorer

l'apparence .

. Le choix d'un outil cultural plut~t' qu'un autre. est souvent peu ra-tionel. De plus

trop

souvent les infonnations contradictoires véhiculées ne

font que plonger davantage l'agriculteur dans une voi'e sans issue

~~

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l Te1 . que cité par Soane et Pfdgeon.

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son instinct saura le conseiller • Pour contribuer

a

pallier ce

pro-blême, deux outils culturaux. soient le rotoculteur et la sous-saleuse

. r

furent testés pour déterminer les possibilitéS et restrictions' d'utili-sation de chacun via leur potentiel d'amélioration d,es ,çonditions phySiques d'un sol compac:té et leurs effets subséquents sur le

compor-tement 'd'une plante témoi n. De plus," les effets r.ésultants' de la

cir-v '

,

culation de la ma'chinerie sur les propriétés physiques d'un sol argileux

.et les implications conséquentes sol-plante furent ~ga1ement mesurês.

Cette recherche fut échelonryée sur 2 étés consécutifs et vise comme

4

object; f prem; er une\ meil1 eure compré,hens i on du prob 1 ème de compactage"

\ et une

évaluatio~ ~\,jective d~

potentiel de restructuration d'un sol

1

compact! par ,les deux outils culturaux

a

l'étude.

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< CHAPITRE 1 REVUE)lE \ITTE~TURE \

On peut divi ser en deux grandes causes 1 e compactage 1 des sol

s

agricoles

a

savoir r~su1tant:

a) de la circulation de _{, >} la machinerie agricole

b} des Il effets secondai res" des outi 1 s culturaux.

1

..

Seul le 'Compactage r~~ultant de la circulation de la machinerie agricole sera trai té.

1.1 COMPACTAGE PAR LA MACHINERIE AGRICOLE"'

Le compactage 'du sol par 1 a machi nerie agri col e est! 1 a foi s

foncti on de:

- la sensibilit~ du sol au compactage et

/

- d'es contraintes occasionnées par la machinerie.

l Le

mot

tassement est três souvent uti

1is~

pour caractari sel" un certain

~tat

dr

sol et non une var;ati on de vol ume ou de densitê apparente

(Lantagne, 1974). .

Le compactage est par contre d~fini convne l' ensembl e qes opêrations mêcaniques qui conduisent

a

l'accroissemen1

t de la densité/du sol

(Laroche11 e et Roy, 1978). '

Ce tenne est prefért! pour deux raisons: a) il êvi te toute ambi gui t~ de sens

-b) il exclut l'accroissement de la densité par les âgents

nature1~,

m:

hênOmêne dont l'êt.ude n'est pas abordêe d~,ns cette thi!se. • ar contre, il présente l'inconv~nient de trop rappeler l'usag~que

, l'on én fait en g~nie ci vf1,où l'on attend des effets Mn~fiques du

compactage, quan t

a

1

a rés i s tance du sol' en parti cul i er. En agri

çul

ture, les nombreuses interactions sol-plante' rem{ent beaucoup plus complexes ses implications. L1addition du qualificatif "agricole" rappelle cette

spêciTité. » 4

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1.1.1 SENSIBILITE DU S9L AU COr4PACTAGE

A) EFFETS DE LA TENEUR EN EAU ET DE LA CHARGE APPLIQUEE

Pl us\eurs chercheurs ont"d ' abord mesuré les changements de densi t~

dans qifférents types de sol en fonction de 1 a charge appli Cluée et de

la teneur en eau du sol. (Sohne, 1958; Soame, 1970; Chancellor, 1971).

La relation typique entre la teneur en eau pond~rale du sol et la

densité apparente sêche était bien connue. R.R. Proctor (l9_33~ fut le

premier a/~tudier cette relation pd'ur a~liorer les conditions des sols,

,

\

d'où le nom lIoptimum de Proctorll _{correspondant}

a

_{la teneur en eau telle}

que, d' un COlT1p~ctage effectu~ avec une ~nergi e donn~e en ~s ul te un

"changement maximal de densité".

o \

Malheureusement une-9r.ande partie de la circulation de la machinerie

agricole ainsi que des o'pérations culturales ont lieu

a

la teneur

en

eau

pondêrale optimale pour fin de compactaoge (Koshi et al, 1973; Gill, 1959) •

.

Weaver et JamiSon (1951), Raghavan et HcKyes (l978), Stemshorn (1979),

o~t rappel! l'impo,rtance du niveau de contrainte initial.e dans la

dêter-mination du changement maximal de densité apparente. La figure (1.1)

illustre bien ce fait.

Stemshorn (1979, p.SO) conclut lllQuoique le test de compression

triaxiale requiêre plus de temps et que 1 "appareillage soit plus

dispen-di eux que' 1 e test de Proctor standard ou madispen-di fi ~, ces derni ers ne donnent

pas une image suffisaRlTlent exacte des conditions rêelles au champ sous l'impact de$ machines agricoles".

1 Tradui t par l' auteur •.

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15

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EUR EN EAU PONDERALE,

°/0

Figu':.'6 1•1 Imp rtance du niveau de contrainte initiale, dans la -d ermination -du changement maximal -de -densitEl apparente

/ temshorn. 1979). . . .

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J

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1

\ B) ~FFET DE LA NATURE DES SOLS

/

1

L'allure des courbes de compactage varie avec la nature des sols

(Crai g,

J

973), cOl11l1e le montre la fi gure (J..2).

Faure et Fies (1977) ont d;stingu~ 6 classes de comportement en

fonction de 8 classes granulorœtriques ce qui aprês comparaison avec

les indices de compactage,

a

permis de construire un triangle

récapitu-1atif des risques de dégats par compactage (voir fig. (1.3).

Selon Harris (1971), les granu10~tries les plus étalées, dolic

appor-tant des dimensions de particules adaptées

a

tous les interstices,

seraient les plus sensibles a~ tassement.

c) INFLUENCE DE LA STRUCTURE ET STAB ILITE DES AGREGATS

La strùcture du sol représente la gr a nt:le ur , fonne et arrangement des'

particules solides et des vides dans le 5011 (Brewer~ 1964). Les vides

1

étant les espaces entre les particules solides, ils peuvent être entre

ou

a

l'intérieur des unités structurales.

la dènsit~ apparente d'un sol est grandement i nfl uencée par 1 a dimen- .. sion des unités structurales qui le composent. Ainsi, plus la dimension

des agrégats est grande~ plus le volume massique est grand de sorte que

\

la densit~ apparente est réduite.

De plus, si les agrégats sont instables ils auront.beaucoup plus

.

tendance

a

se briser lorsque soumis

a

un effort de compression de sorte

que, la dimension des unités structurales diminuant, la densi'tl! apparente augmentera davantage sous un effort de compression donné \ (Lantagne" 1974).

1.1.2 CONTRAINTES OCCASIONNEES PAR LA r-1ACHINERIE AGRICOLE

Le compactage des sols agricoles par la circulation même normale de la

7

!

1

,

1

j

f

f

1 1 J.

" , "f 'r ,

.

\

o

\ , \ Limon argileux /

100% de tassement fort à.très fort

~.~ -~ _.-

_

...

---70 % de tassement Sable Llmon n à fort O~ __ ~ __ -+ ______ ~limM~~e~~ ____ ~ ____ -=~=~=eu~x~ ____ ~ 100 80 60 40 20 Teneur en sable

Figure 1.3 Sensibilité du sol au compactage (Faure et Fies, 1971).

\

/

'"

k

.

Figure 1.2

T , 1)

gravier

bien qradue

~

_'-

2) marne sableuse bien -graduée.

y \

3) orgile sifteuse 4) argile

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4

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~

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CAl,fen,eur

én

eau,(-Y.)

Allure de la variation de la densité sêche et

de~

la

teneur en

eau

ën fonction de'a naturè des sols

(larochelle et

Roy, 1978).

, "

..

i! , > j

()

-

/

,1 \

machinerie est une

r~alité

qui fut démontrée par1maints chercheurs.

C'est ainsi que selon des expérJences menées dans un verger de Frelighs--.

burg (70 mi 11 es au sU,d-es t de Montréal), Chassé et al, (1975) mesurèrent

un gain maximal de densité apparente sèche dans une section transversale

d'un verger en exploitation depuis 30

â 40

années, de même ordre que

celui enrégistrê aprês

15

passages d'un tracteur portant un pulvérisateur

a

verger dans un champ fratchement

prépar~

pour la plantation de nouveaux

arbres.

Stemshorn

(1979)

conclut également que des niveaux de compactage fort

élevés peuvent survenir dans les vergers sous des conditions

d'~pération

normale.

De plus Voorhees et al,

{1975}

mesurèrent un accroissement de densité

apparente sèche cÎe

20%

ou moins et pbuvant atteindre jusqu'a, 400% quant

!

la résistance

a

la pénétration

POU!

un loam limono-argileux du Minnesota

ayant subi une circulation agricole dite normale.

Le problème de compactage des sols agricoles s'est également avéré plus

significatif avec la venue de

tract~urs

de plus en plus lourdS. C'est

ainsi,

co~me le rappelle McKibben (1971), que de 1948 ~ 1968 le poids

moyen des

tr~cteurs

a passé de 2,700 A environ 4,500 kg. Les tracteurs

a

quatre roues motrices peuvent dêsorma;s même dépasser

_, 15,000

kg.

o

Smith et al.

(1955)

jugèrent essentiel de dHinir les sympt6mes

permet-~

( tant

a

l'agriculteur de déceler les premiers

effe~s.

du compactage pour en

..

~

faciliter les traitements curatifs.

Tras

rapidement il s'est avêrê

indis-pensable

d~s

lors de définir

a

la fois le processus, les, causes et les

\

/

/

t

effets du compactage.

Vanden Berg et Gill (1962) ~tudi~rent il l'aide de "jauges de contrain-tes Il 1 e champ des contraintes sous un pneu de caoutchouc en mouvement.

Les r~su1tats d~montrèrent q\Je la di,stributioll des contraintes pour un pneu donn~ es t foncti on A 1 a foi s des condi ti ons du so l et de 1 a pres-sion'de gonflage. La figure (l.4) montre les résultats obtenus par ces 'chercheurs.

A cause de la rigidité de la carcasse du pneu la contrainte exercée

<

par celui-ci est généralement supê-rrieure

a

la pression interne du pneu.

de gonflage. De plus $oehne'fit remarquer que les lignes de contraintes-' ~gales pour un

sol

dur, sec et dense, sont approximativement circulaires. Par contre pl us 1 e sol, est mou et pl us ces isobares devi ennent rappro-ch~es et elliptiques.

En addition il la charge 'appliquée, Saane (1970) ,Barnes et al., (.1971),

Davies et al. (1973) ont fait ressortir l'influe~ce de la poussée et du

--glissement des roues motrices sur la densité apparente du sol. Raghavan et al. (1977), Raghavan (1977), ont démontré que,la créa~ion de

contrain-\ ,

.

tes

de

cisaillement dues au patinage pouvait accroftre jusqu1a

100%

le

lClassification U.S.D.A. "loam" non traduit

est\pré~~rê

car

communêmen~

employé au Québec par la majorité des pédologues (Lajoie, B~ril, Millette,

etc.) ~ 10 " \ /

JI.

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•

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3~ 20 10 0 10 2-0 _\

Longueur,' cm

•

\

Fi

gure

1 ~

4

Champ des

contra; ntes sous

un pneu de

caoutchouc

en roouvement

(Vanden Berg

et Gi 11, 1962)

0 PRESSION DE GONFLAGE A 96,5

kPa

B 69,0

kPa

C

41,4 kPa

\ " 11

-

. \ \ il t' <~ J ---,,~ 1- _ _ _ . . . . $QP~"'W ~ ~ _ f ' < '" ~"~

f

, j \

()

/

eompacta ge du so l •

'"

Raghavan et al.

(1977), r~sument

ainsi

1

'influence ,du glissement:

1I1Dans tous les cas, sauf pour les pneus

20,3-44,5

cm et

34,5-71,1

cm

! 17,7

k'Pa, le changement maximal de

densit~

apparait

~'des

glissements

entre lO et' 30%

Il •

Ce patinage qui occasionne un compactage maximal semble augmenter

avec l' aceroi ssement du di amêtre de. l a roue.

Pass~e

cette val eur

criti-que, l'

~nergie

perdue par pati nage produit de profonds enfoncements en

projetant l es parti cules de sol sur 1 es c6tês et l'arriêre du pneu. En

dessous de cette valeur critique,

l'~nerg;e

est utilisée pour tasser

davantage le sol. (Raghavan et a.1,

1977).

/

De plus dans la majorité des cas, les plus hautes dérlsit6s

apparais-sent sous l'axe central du pneu et décroisapparais-sent linéairement en

s'~loignant

du même axe

t

noten t 1 es mêmes auteurs.

Fe1dman et Domier (1970) par contre ne détectent aucune

diff~rence

significative pour la densité apparente sèche, la cohésion, la résistance /

â

la pénétration ainsi que pour le taux de diffusion d'oxygène suite

1\

des glissements variant de

7

a

30%

sur une argile modérément drainé,e'.

12

L 'infl uence du nombre de passages avait Hé

~galement

démontrée

aupara-vant!.ar plusieurs

cherc~eurs

(Jamison et al.,

1950~

Weaver et Jamison, 1951

~

tlegi et al.

1977;

Chassé et al.

1975). .

Ra~havan

et al

(1975,

mars 1976) trouvèrent que l'effet du nombre de

pàssages sur 1 e compactage fut un accroi ssement três marqué de l,a densitê

apparente sèche avec l'augmentation du nomb.re de passages

jusqu'~

concur-Cl

\

'-, • ,~ -t,' , .... ~ -J

1"".-rence de 5, un accroissement

rrod~ré

pour augmentation 'de 5

li

la passages

,

et faible de

10

a

15. Les variations de densité sêche atteignirent un

"

maximum de

0,35

g/cm3, c'est A dire

40%

dl accroissement. Des lignes

d'égale variation de densité" sêche furent obtenues dans les sections

.l--"

\

perpend1culai res

a

1

t

avancement 'pour di fférentes teneurs en eau,

pres-sions de contact,

fr~quences

,de circulation

(1,5!110,15

passages), ainsi

que pour des dimensions de pneus 'variées et plusieurs glissements

1~

(exemple voir f1g.(1.5)).

1.

2 EFFEIS DU COt1PACTAGE SUR LES PROPRIETES PHYSIQUES DU SOL

Les effets du compactage sur l'altération des

propriét~5

physiques

du sol ont

~té

étudiés par maints chercheurs. 4La discussion ci-dessous

ne portera que sur ceux ayant un

;ntér~t

direct avec cette recherche

~

savoir: Effets du compactage sur

- la rétention, teneur en eau et conductivité hydraulique du sol

- la résistance du sol,

a

la pénétration

, . /

- la diffusion des gaz.

1.2.1 COHJ1ACTAGE VERSUS RETENTION ET TENEUR EN EAU DU SOL

Le compactage madi fie la structure du 501 et par

cons~quent

l a teneur

,

en eau et la diffusion de l'eau du sol. Les

propriét~s

hydrodynamiques

-du sol sont su'rtout affectées par les changements de vol ume 'et de forme

des pores.

Phil1ips et Kirkham (1962)

~

la suite d'expériences menêes au champs

sur une argile de type

"COlO" t

ne

trouv~rent

pas de

'diff~rence

significa-tive pour la teneur en eau pondêrale_ du sol entre les' parcelles compactêes

-~.

et non-compactêes. Par contre, la teneur en eaù volumique du sol s'avéra

.,.

'-, 'r, \

.

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#1 DE PASSAGE 1 1

Figure 1.5 Lignes d'égale variation de densité apparente sêche pour les conditions ment10nnêeli (Raghavan et aL, mars 1976).