Le sol : ressource pour une agriculture durable et performante

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Le sol : ressource pour une agriculture durable et performante

. Présidence Du Centre Inra Poitou-Charentes, . Présidence de la Chambre Régionale d’Agriculture de Poitou-Charentes

To cite this version:

. Présidence Du Centre Inra Poitou-Charentes, . Présidence de la Chambre Régionale d’Agriculture

de Poitou-Charentes. Le sol : ressource pour une agriculture durable et performante. 4. Rencontres

régionales de la recherche et du développement, Dec 2013, La Couronne, France. 41 p., 2013. �hal-

02803402�

Centre INRA Poitou-Charentes - Le Chêne - RD 150 CS 80006 - 86 600 Lusignan

Chambre régionale d’agriculture Poitou-Charentes CS 45002 - 86 550 Mignaloux-Beauvoir

4 ^e rencontres régionales

de la recherche et du développement

Mardi 3 décembre 2013 de 9h à 17h, Lycée agricole de l’Oisellerie

Le sol : ressource pour une agriculture durable et performante

ACteS Du

COLLOque

4 ^e rencontres régionales de la recherche et du développement

Le sol : ressource pour une agriculture durable et performante

Sommaire

Editorial 3

Luc Servant, Jean-Marc Chabosseau

Programme 5

Quelle connaissance des sols aujourd’hui ?

Connaissances spatialisées des sols en France et en Poitou-Charentes 7 Jean-Luc Fort, Marion Bardy, Bertrand Laroche, Nicolas Saby, Claudy Jolivet

Une expérience de création et valorisation de base de données sols

au lycée Georges Desclaude à Saintes 13

Frédérique Templéreau

Vie des sols et fertilité biologique : comment l’évaluer et la favoriser ?

Des indicateurs pour évaluer la vie des sols

mobilisés dans le cadre d’un projet Casdar Agrinnov 18 Lionel Ranjard, Elisabeth Vérame

Quelle biodiversité dans les systèmes de cultures de Poitou-Charentes ?

Exemple des lombrics - Premiers résultats 24

Sébastien Minette, Marion Vigot, Laurent Bruneteau

La matière organique des sols : stocks et évolutions

L’évolution du stock de carbone dans les systèmes à base de prairies :

premiers résultats du Système d’observation et de recherche en environnement ACBB 28 François Gastal, Abad Chabbi, Katja Klump

Une évaluation des stocks de carbone et des évolutions possibles

sur la région Poitou-Charentes 30

Marion Vigot

Le maintien de la fertilité chimique avec des ressources qui s’épuisent

Maîtrise de la fertilisation phosphatée 34

Sylvain Pellerin

Fertilité des sols viticoles 38

Jean-Yves Cahurel

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 3

Editorial

Ces quatrièmes Rencontres de la Recherche et du Développement voulues par le Centre INRA et la Chambre Régionale d’Agriculture Poitou-Charentes sont désormais un rendez-vous inscrit dans le paysage régional. Après trois éditions qui ont respectivement traité de la biodiversité, de la réduction des produits phytosanitaires et des substances médicamenteuses, du changement climatique et de son impact pour l’agriculture, cette édition 2013 traite du sol, ressource pour une agriculture durable et performante.

Ces rencontres ont lieu dans des établissements d’enseignement agricole de Poitou-Charentes, permettant ainsi d’associer le monde de la formation et de faciliter la participation d’élèves et de leurs enseignants à ces échanges professionnels. Cette année c’est le Lycée Agricole de l’Oisellerie, en Charente, qui nous accueille.

Les interventions proposées présentent non seulement des travaux issus de la recherche en mettant en valeur les travaux conduits par l’INRA, notamment en région, mais aussi des actions conduites par le développement, et plus particulièrement par les Chambres d’agriculture de Poitou-Charentes.

Ces journées s’adressent à un large public : agriculteurs, techniciens, chercheurs, enseignants et étudiants, représentants de la société civile et des collectivités.

Cette édition 2013 aborde une ressource souvent méconnue du grand public mais qui est essentielle pour l’agriculture : le sol.

L’entretien de sa fertilité chimique est toujours d’actualité avec l’épuisement annoncé de gisements de matières fertilisantes telles que le phosphore. Cette fertilité peut être préservée et accrue en favorisant la «vie du sol» sous toutes ses formes ; ce sujet fera l’objet d’une session spécifique. Enfin, l’enrichissement en matière organique est un levier qui peut non seulement fournir des matières fertilisantes essentielles (azote, oligo-éléments…), améliorer la fertilité physique mais aussi, en stockant du carbone, réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Nous espérons que les interventions proposées par des chercheurs et des ingénieurs du développement favoriseront des débats et échanges multiples et offriront de nombreuses pistes de réflexions et d’actions pour les acteurs concernés par l’agriculture de notre région.

Luc SERVANT Jean-Marc CHABOSSEAU

Président

de la Chambre Régionale d’Agriculture Poitou-Charentes

Président

du Centre INRA

Poitou-Charentes

4 e re nc on tre s r ég ion ale s de la re ch erc he et du dé ve lop pe m en t Ma rd i 3 dé ce m br e 2 01 3 d e 9 h à 17 h, Ly cé e a gr ico le de l’O ise lle rie

Le so l : res so urc e p ou r u ne ag ric ult ure du rab le et pe rfo rm an te

Pu bli c Co m ité d’o rg an isa tio n

Lie u Ins cri pt ion

Enseignan ts et étudian ts en agric ultur e, t echniciens et c onseillers agric oles pr oduc tions v égétales et animales , c onseillers en vir onnemen t, agric ult eurs , collec tivit és loc ales et t errit oriales , administr ations et associa tions . Jean-M ar c CHABOSSEA U , Armelle PÉRENNÈS (Inr a P oit ou- Char en tes), Ly siane BA CHELIER , Jean-L uc FOR T (C hambr e r égionale d ’agric ultur e P oit ou- Char en tes).

Ly cée agric ole de l ’O isellerie Rout e na tionale RN 10 16 400 L a C our onne Le ly cée est desser vi à par tir de la gar e ou du c en tre d ’Angoulême par le bus n° 1 (t emps de tr ajet du c en tre - ville au ly cée : 1/4 d ’heur e). Frais de 20 €, c ompr enan t le r epas . Inscription en ligne : http://c a-nous .poit ou- char en tes .chambagri.fr/limesur vey/inde x.php/sur vey/inde x/sid/271914/lang/fr Co nt ac t Fra nç ois e A uz an ne au , C ha m br e r ég ion ale d’ ag ric ult ure Po ito u- Ch are nt es Co ur rie l : fra nc ois e.a uz an ne au @p oit ou -ch are nt es .ch am ba gr i.fr Té l. : 05  49  44  74  86 Ch am br e r ég ion ale d’ ag ric ult ure Po ito u- Ch are nt es CS  45 00 2 - 86 55 0 M ign alo ux -B ea uv oir Té l. : 05  49  44  74  74 www .po ito u- ch are nt es .ch am ba gr i.fr

PRO gR AMME

mise en page : Y oann Buron - ybur on.free .fr

Int rod uc tio n g én éra le Qu ell e c on na iss an ce de s s ols au jou rd ’hu i ?

La m ati ère or ga niq ue de s s ols  : sto ck s e t é vo lut ion s Le m ain tie n d e l a f er tili té ch im iqu e av ec de s r es so urc es qu i s’ ép uis en t Vie de s s ols et fe rti lité bi olo giq ue Co m m en t l’ év alu er et la fav ori se r ? Co nc lus ion

9 h 30 - 1 0 h

9 h 13 h - 1 4 h 30 10 h - 1 1 h An im ate ur  : L uc Se rva nt

14 h 30 - 1 5 h 30 An im ate ur  : J ea n- Lu c F or t 15 h 30 - 1 6 h 30 An im ate ur  : F ran ço is g as tal 11 h - 1 2 h 45 An im ate ur  : J ea n- Ma rc Ch ab os se au 16 h 30 - 1 7 h

Daniel L AFON , dir ec teur du ly cée agric ole de l ’O isellerie Luc SERV ANT , pr ésiden t de la C hambr e r égionale d ’agric ultur e P oit ou- Char en tes Jean M ar c CHABOSSEA U , pr ésiden t du c en tre Inr a P oit ou- Char en tes Connaissances spa tialisées des sols en F rance et en P oit ou- Char ent es M arion BARDY , Inr a O rléans Jean-L uc FOR T , C hambr e r égionale d ’agric ultur e P oit ou- Char en tes Une e xpérience de cr éa tion et v alorisa tion de base de données sols au l ycée Geor ges Desclaude de S aint es Fr édérique TEMPLEREA U , L egta geor ges D esclaude Déba t M aîtrise de la f er tilisa tion phospha tée Syl vain PELLERIN , Inr a B or deaux Fer tilit é des sols viticoles Jean- Yv es C AHUREL , Institut fr anç ais de la vigne et du vin Déba t

L’é volution du st ock de c arbone dans les sy st èmes à base de prairies : pr emiers résulta ts du S yst ème d ’Obser va tion et de R echer che en En vir onnement A CBB François GAST AL , Inr a L usignan Une é valua tion des st ocks de c arbone et des é volutions possibles sur la r égion P oit ou- Char ent es M arion VIGO T , C hambr e r égionale d ’agric ultur e P oit ou- Char en tes Déba t M aîtrise et gestion de la biodiv ersit é dans les sols : quelles perspec tiv es ? Philippe LEMANCEA U , Inr a D ijon Des indic at eurs pour é valuer la vie des sols mobilisés dans le c adr e d ’un pr ojet C asdar A grinno v Elisabeth Vérame , Inr a D ijon Quelle biodiv ersit é dans les sy st èmes de c ultur es de P oit ou- Char ent es ? Pr emiers r ésulta ts Sébastien MINET TE , C hambr e r égionale d ’agric ultur e P oit ou- Char en tes Déba t

Christian HUY GUE , dir ec teur scien tifique adjoin t A gric ultur e Inr a

Ac cu eil de s p ar tic ipa nt s Re pa s

4 e re nc on tre s r ég ion ale s d e l a r ec he rch e e t d u d év elo pp em en t / 0 3.1 2.2 01 3 4 e re nc on tre s r ég ion ale s d e l a r ec he rch e e t d u d év elo pp em en t / 0 3.1 2.2 01 3 Pr og ra m m e

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 7

Connaissances spatialisées des sols en France et en Poitou-Charentes

Jean-Luc Fort, Marion Bardy, Bertrand Laroche, Nicolas Saby, Claudy Jolivet

CRA Poitou-Charentes, INRA, US1106, InfoSol, F-45075 Orléans, France Courriel : jean-luc.fort@poitou-charentes.chambagri.fr

Résumé

La connaissance spatialisée des sols a fortement progressé depuis les années 80 avec le développement des outils de gestion des bases de données. En France cette connaissance est structurée dans le cadre de programmes nationaux pilotés par le Groupement d’intérêt scientifique Sol (Gis Sol) et coordonnés par l’Inra, unité Infosol. Le programme IGCS (Inventaire gestion et conservation des sols) est un programme multi-échelle d’inventaire des sols. Il permettra dans quelques années de disposer d’une couverture exhaustive du territoire national au 1/250 000 au travers du volet Référentiels régionaux pédologiques (RRP), assortie de bases de données localement plus précises constituées dans le cadre des volets Connaissance pédologique de la France (CPF) et Secteurs de référence (SR). L’ensemble des bases de données IGCS sont organisées sous un format national unique appelé Donesol, au sein d’un système d’information mis à disposition par l’Inra dans le cadre du Gis Sol. Les programmes Réseau de mesures de la qualité des sols (RMQS), Base de données d’analyses de terres (BDAT) et Base de données éléments traces métalliques (BDETM) complètent ce dispositif en apportant notamment des informations dynamiques sur l’évolution des sols et de leur qualité.

En Poitou-Charentes, le programme IGCS a été confié à la Chambre régionale d’agriculture en partenariat avec la Région et l’Etat. Le Référentiel régional pédologique est finalisé et les bases de données sont labellisées (dernière labellisation début 2013). Des bases de données à des échelles plus grandes sont aussi constituées sur la région et certaines sont au format Donesol.

De nombreuses valorisations ont déjà été réalisées à partir du RRP ou d’études plus précises. On peut ainsi citer des travaux sur la réserve utile des sols utilisée pour traiter de nombreuses questions sur la gestion de l’eau et la recharge des aquifères ou des travaux sur les potentialités agronomiques qui ont permis de définir des objectifs de rendements réalistes pour les cultures sur des bassins d’alimentation de captage.

Les utilisations de ces bases de données sont multiples et l’enrichissement des connaissances régionales sur les sols est constant avec un souci de rendre facilement accessible ces données. La participation active au Réseau mixte technologique « Sols et territoires » de la Chambre régionale d’agriculture devrait permettre d’amplifier l’acquisition et les valorisations de ces données sols qui nécessitent des compétences très spécifiques alliant des connaissances de pédologie et de gestion de systèmes d’information géographiques complexes.

Mots-clés : Connaissances spatialisées des sols, Bases de données, thématisation

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1 La connaissance des sols en France

1.1 Le programme d’inventaire des sols IGCS et la structuration des données

Le programme IGCS (Inventaire, gestion et conservation des sols), coordonné dans le cadre du Gis Sol, vise à identifier, définir et localiser les principaux types de sols d'une région ou d'un territoire, et à caractériser leurs propriétés présentant un intérêt pour l'agriculture et pour l'environnement. En élaborant des documents cartographiques associés à des bases de données validées, les partenaires du programme IGCS permettent ainsi d'évaluer l'aptitude des sols à différents usages et d'en préciser les risques pour faciliter les prises de décisions des gestionnaires locaux.

Le volet prioritaire de ce programme est la constitution des Référentiels régionaux pédologiques (RRP) visant à constituer des bases de données spatialisées sur les sols des départements ou des régions françaises, compatibles avec une restitution cartographique à l’échelle de 1/250 000.

Chaque référentiel régional pédologique s’appuie sur une base de données géographique et sémantique au format Donesol. La base de données sémantique est définie par des polygones cartographiés (les Unités cartographiques de sols ou UCS). La base de données sémantique affecte à chaque Unité cartographique plusieurs types de sols (les Unités typologiques de sols ou UTS) ainsi que leur proportion non spatialisée dans l’unité cartographique. Chaque UTS est décrite au travers de plusieurs caractéristiques (hydromorphie, profondeur, étage géologique …) et est déclinée en strates rassemblant de nombreuses données caractéristiques des sols (texture, pierrosité, pH…). Il s’agit donc d’une base très riche en données surfaciques complétées par des données ponctuelles de profils de sols.

Figure 1 : Etat d’avancement du programme IGCS

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1.2 Les programmes de suivi de la qualité des sols RMQS et BDAT

Au-delà du programme IGCS la connaissance des sols se traduit par des suivis dans le temps de l’évolution des sols de France.

Trois grands programmes structurent ce monitoring.

La Base de données des éléments traces métalliques (BDETM) est constituée des nombreuses analyses d'éléments traces métalliques (ETM) dans les sols qui sont effectuées sur le territoire national dans le cadre de la réalisation des plans d'épandage des boues d'épuration. Elles ont été collectées en collaboration entre l’Ademe et l'Inra au cours de 2 campagnes, en 1988 et 1998.

L’exploitation de ces données livre des informations inédites sur les teneurs en éléments traces métalliques des sols agricoles français et sur leur répartition dans l'espace. Elle renseigne en particulier sur les niveaux de contamination diffuse en ETM des sols agricoles français.

La Base de données d’analyses de terres (BDAT) est constituée des déterminations réalisées sur 2 000 000 d’échantillons d'horizons de surface de sols cultivés, prélevés en France entre 1990 et 2010. Cette base est alimentée chaque année par de nouveaux résultats d’analyses réalisés par une trentaine de laboratoires d'analyses de terre agréés par le Ministère chargé de l'Agriculture.

Cette base de données est un outil pertinent pour l’étude à moyenne échelle de questions pédologiques, agronomiques ou environnementales impliquant l’horizon de surface des sols ou le suivi dans le temps de ses caractéristiques.

Figure 2 : Evolution du pH - données issues du programme BDAT

Le Réseau de mesures de la qualité des sols (RMQS) constitue un cadre national pour l'observation de l'évolution de la qualité des sols. Il repose sur le suivi 2 200 sites répartis uniformément sur le territoire français, selon une maille carrée de 16 km de côté. Des

diminution

Pas d’évolution

caractérisable

augmentation

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 10

prélèvements d’échantillons de sols, des mesures et des observations seront effectués tous les dix à quinze ans au centre de chaque maille.

La totalité des échantillons prélevés sur les sites du RMQS sont archivés au Conservatoire d’échantillons de sols. Ce conservatoire représente une véritable banque d’échantillons constituant ainsi la « mémoire » des sols français.

2 La connaissance des sols en Poitou-Charentes

2.1 La couverture progressive du territoire au 1/250 000 ^e de 1999 à 2009

La couverture régionale s’est réalisée sur une période de 10 ans et a nécessité des études pédologiques sur les territoires sur lesquels aucune cartographie n’avait été réalisée (environ 25%

du territoire régional) ainsi qu’une harmonisation des différentes études réalisées avec le plus souvent des travaux de transfert d’échelle. L’ensemble des données est désormais rassemblée dans des bases de données au format Donesol. Cette constitution de base de données a été accompagnée d’une animation importante sur le terrain avec visites de fosses pédologiques représentatives permettant de faire connaitre la diversité des sols présents sur une petite région et de présenter les utilisations possibles de ces données sols. Aujourd’hui la base de données régionale Poitou- Charentes est finalisée et labellisée avec un niveau de qualité qualifié de «densité moyenne ».

Figure 3 : Etat des connaissances en début de programme et en fin de programme

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2.2 Des études à grande échelle pour répondre à des questions locales

Des travaux ont par ailleurs été conduits à des échelles beaucoup plus grandes (1/50 000, 1/10 000) pour répondre à des questions au niveau de la parcelle, de l’exploitation agricole ou d’un petit territoire.

Il faut souligner le fort investissement engagé par la Chambre départementale de la Vienne, qui, avec d’autres départements de la région Centre, s’est engagée dans une couverture totale de son territoire à une échelle 1/50 000 ^e au début des années 80. Cet investissement a nécessité plus de 15 ans de travaux. Ce département dispose ainsi d’une connaissance très précise des sols et peut répondre à de nombreuses problématiques sur l’ensemble de son territoire. Malheureusement ces bases de données ne sont pas disponibles sous format Donesol qui constitue la référence nationale actuelle.

Au-delà de cette couverture exhaustive de la Vienne, de nombreuses études ont été conduites à des échelles de 1/50 000 à 1/10 000 et ont été saisies sous format Donesol. Ces études ont été conduites le plus souvent pour répondre à des questions locales portant par exemple sur la protection de l’eau ou le choix de cépage dans le cadre d’une diversification du vignoble charentais.

2.3 Quelques exemples de valorisations de ces données

A l’échelle du RRP plusieurs études ont été conduites et valorisées ; la détermination et la spatialisation de la Réserve utile des sols constitue une application qui répond à de nombreuses problématiques (gestion de l’eau, potentialités des cultures, recharge des aquifères…). Au travers de règles de pédotransfert adaptées au contexte régional des cartes de réserves utiles ont ainsi pu être établies.

Figure 4 : Réserve utile

sur le département de la Charente

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A des échelles plus grandes des travaux ont été menés sur des bassins d’alimentation de captage pour définir les potentialités des sols et ainsi mieux apprécier les objectifs de rendements.

Figure 5 : Potentialités agronomiques sur le Bassin du Pamproux (79)

Les valorisations de ces données sols permettent d’apporter une aide à la décision et peuvent concerner des décideurs à différents niveaux : agriculteurs, techniciens, élus, aménageurs…

3 Perspectives, conclusion

L’amélioration de la connaissance sur les sols mérite d’être poursuivie. Il y a un véritable intérêt à ce que les études de sols soient réalisées au format Donesol et à ce que, dans la mesure où elles bénéficient de financements publics, elles puissent être mises à disposition de tous.

Des nouveaux outils de consultation et de valorisation sont disponibles, notamment au travers du RMT Sols et territoires. L’outil Websol est déjà déployé dans quelques régions pilotes et pourra l’être prochainement en Poitou-Charentes de façon à diffuser largement cette connaissance.

Poursuivre la connaissance des sols, maintenir les bases de données existantes et les rendre accessibles, valoriser ces bases de données au travers d’études et d’expertises nécessite des compétences spécifiques en région. Ces compétences doivent allier une expertise pédologique et une maitrise des systèmes d’information géographique.

Les travaux conduits nationalement en particulier dans le cadre du RMT Sols et territoires et du Gis Sol doivent être poursuivis pour concourir à l’accroissement des connaissances et à la valorisation de ces données sols afin de répondre à des enjeux multiples : production agricole et forestière, préservation de l’environnement, aménagement des territoires…

Pour en savoir plus

http://www.gissol.fr

http://www.poitou-charentes.chambagri.fr/connaissance-des-sols.html

http://www.sols-et-territoires.org

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 13

Une expérience de création et de valorisation de base de données sols au Lycée Georges Desclaude de Saintes

Frédérique Templéreau

Lycée Georges Desclaude, à Saintes (17) Courriel : frederique.templereau@educagri.fr

Résumé

Fortement ancrés dans leur territoire et investis de missions non seulement d’enseignement mais aussi d’expérimentation et de développement, les établissements d’enseignement agricole peuvent contribuer à l’acquisition de données sols et à leur valorisation auprès de publics divers. De plus leur implantation constitue un véritable maillage de l’espace rural, source potentielle de données à grande échelle nécessaires à certaines applications, notamment d’ordre agronomique. Comment les établissements d’enseignement agricole peuvent-ils s’impliquer dans la collecte de données sols et les porter à connaissance ? Telle est la question à laquelle tente de répondre l’expérience engagée par le Réseau mixte technologique « Sols et territoires » au Lycée Georges Desclaude de Saintes.

Mots clefs : base de données sol, carte pédologique, enseignement agricole, formation sol, réseau mixte technologique.

1 Première phase : la création de la base de données sols et l’élaboration de cartes thématiques

1.1 Origine et objectifs du projet

Le projet de création de la base de données (BDD) a été initié dans le cadre du Réseau mixte technologique « Sols et territoires », agréé en 2010, et visant à accroître et valoriser la connaissance des sols pour un développement durable des territoires ruraux. Les travaux du RMT s’articulent autour de 5 axes stratégiques, dont l’un est dédié à la formation. Concernant la formation initiale, il s’agit de « mieux prendre en compte les sols dans les parcours de formation et faire en sorte que des établissements d’enseignement agricole soient des

« centres de ressources » sur les sols ».

Au Lycée G. Desclaude, l’expérience menée devait permettre :

de constituer une BDD au format Donesol, permettant d’enrichir la BDD Donesol nationale et d’acquérir des références sur l’exploitation du lycée ;

de faire connaître la BDD et ses utilisations possibles à des publics divers ;

de concevoir des modules de formation à destination d’apprenants et de formateurs.

1.2 Déroulement de l’action

La constitution de la BDD et l’élaboration des cartes thématiques se sont déroulées en différentes étapes :

1°- synthèse bibliographique : recherche des documents existants sur les sols du territoire

étudié :

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 14

étude des sols de l’exploitation annexée au lycée agricole de Saintes, caractérisation pédologique et aspects agronomiques – Studer, Blaskiewicz, Servant, 1977. Les contours de cette étude ont permis de définir le périmètre du territoire étudié : 1000 ha autour du siège du lycée (échelle 1/15000 ^e ). On peut noter qu’un enseignant de l’établissement avait à l’époque contribué à la collecte des données et que, à la suite de son départ en retraite, l’existence de ce document n’était plus connue dans le lycée.

C’est le projet mené par le RMT qui a permis de le retrouver parmi des archives ; analyses physico-chimiques des parcelles de l’exploitation, datées de 2003 ; historique des parcelles depuis 2005.

2°- formation à l’utilisation de la BDD Donesol : 3 enseignantes pendant 2,5 jours à l’Inra d’Orléans.

3°- saisie des données dans la BDD Donesol (112 sondages, 5 profils, 24 analyses physico- chimiques ont permis de définir 10 unités pédologiques répartis en 39 unités cartographiques) 4°- numérisation de la carte pédologique et du plan du parcellaire

5°- extraction de données et élaboration de cartes thématiques : texture, profondeur, charge en éléments grossiers, réserve utile.

Ces travaux ont été réalisés entre septembre 2011 et mars 2012, avec l’appui d’une pédologue de la Chambre Régionale d’Agriculture.

1.3 Moyens mis en œuvre

Cinq personnes ont contribué à la création de la BDD et des cartes thématiques : 3 enseignantes du lycée impliquées dans le RMT

le directeur de l’exploitation agricole

une pédologue de la CRA Poitou-Charentes,

Pour un total de 76 heures, dont 46 pour la seule saisie des données. Le temps de formation s’est élevé à 17 heures par personne, soit 51 heures en tout.

1.4 Bilan de la première phase

Cette première phase a permis de retrouver des données existantes dont nous n’avions pas connaissance. Le fait de saisir ces données dans Donesol a généré de réels avantages :

la conversion des données dans un format actuel (le référentiel sols avait changé depuis la réalisation de l’étude en 1977) ;

la pérennisation des données (base sécurisée, gestion Inra) ; une transmission facilitée des données, localement et via la BDD.

Ce travail fut aussi pour nous l’occasion d’actualiser nos propres connaissances dans le domaine de la pédologie.

Les difficultés rencontrées lors de cette première phase furent : le temps nécessaire pour se former et saisir les données ;

la nécessité de s’approprier des données que nous n’avions pas recueillies nous-mêmes (l’aide de notre ancien collègue a été fort appréciée !) ;

les compétences à acquérir dans le domaine de la pédologie, dont ne relevaient pas les spécialisations des enseignantes concernées (équipement rural, horticulture et paysage).

En conclusion, il apparaît que plusieurs conditions doivent être remplies pour mener à bien la constitution d’une BDD au format Donesol et son exploitation :

des compétences en pédologie, agronomie et systèmes d’information géographique

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 15

du temps dégagé dans le cadre d’une mission clairement identifiée : tiers-temps, décharge d’enseignement… et la possibilité de suivre la formation Donesol

le soutien d’un pédologue.

Figure 1 : carte pédologique de la région Nord-Ouest de Saintes, dressée par Studer et Blaskiewicz, en 1977 (station agronomie, Inra Chateauroux) et numérisée par Marion Telliez (lycée Desclaude), en 2012.

2 Deuxième phase : valorisation de la BDD sols 2.1 Les actions de valorisation déjà réalisées

2.1.1 Journée d’information : « Connaître les sols

et mieux les prendre en compte dans les projets de territoire »

Cette communication, organisée le 22 mars 2012 au lycée, était divisée en 2 demi-journées : le matin : présentation destinée aux étudiants de l’établissement : BTS Gestion et maîtrise de l’eau, Licence professionnelle Usage et qualité des eaux

l’après-midi, présentation à des professionnels du secteur de l’aménagement : 21 personnes étaient présentes, travaillant majoritairement dans le secteur de l’eau, mais aussi de l’urbanisme ou de l’agronomie…

Chaque demi-journée était articulée de la manière suivante :

1°- observation et description de fosses pédologiques (3 fosses le matin, 2 fosses l’après- midi). Les visiteurs étaient répartis en 2 groupes, pilotés chacun par un pédologue, 2 agronomes et 2 enseignants

2°- présentation des BDD sols et de leurs applications 3°- échanges avec le public

Au total, cette journée a mobilisé 10 personnes : 2 pédologues (Agrocampus Ouest, CRA Poitou-Charentes), 4 agronomes (ISA Lille, CRA Poitou-Charentes, CA17), 3 enseignantes et un directeur d’exploitation agricole.

A l’issue de cette journée un questionnaire a été adressé aux professionnels présents. Les 17

réponses obtenues ont confirmé l’intérêt d’une telle communication pour faire connaître

l’existence des BDD sols mais ont surtout mis en avant le besoin de formation concernant le

fonctionnement des sols, et secondairement l’utilisation d’une BDD. Les utilisations

envisagées des BDD sols concernaient les thématiques suivantes : agriculture (potentiel

agronomique, teneur en C, réserve utile), la sensibilité à l’érosion, l’aptitude à

l’assainissement individuel.

4

rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 16

Figure 2 : observation et description des fosses pédologiques le 22/03/12 : étudiants BTS et licence professionnelle sous la direction de C. Cam (CRA Poitou- Charentes) et de S. Andrianarisoa (ISA Lille).

2.1.2 Mise en ligne des données

Afin de favoriser leur large diffusion des données ont été mises en ligne sur le site internet de l’établissement (www.desclaude.com) :

des ressources pédagogiques, sous la forme de présentations Power Point, élaborées par différents partenaires du programme IGCS et du RMT « Sols et territoires » concernant la constitution des BDD sols, l’élaboration des cartes pédologiques et les utilisations thématiques des BDD (par exemple cartographie du risque érosif) ;

des cartes thématiques des sols ;

une carte interactive (avec Google Earth) des types de sols permettant l’accès aux photos et descriptions de profils réalisés sur l’exploitation du lycée.

2.2 Action projetée : EATDD en classe de seconde (Ecologie, Agronomie, Territoire et Développement Durable)

Dans le cadre du module d’EATDD une classe de seconde générale étudie cette année la thématique de la biodiversité à l’échelle de la Communauté d’agglomération de Saintes. La composante sol sera abordée selon une approche pluridisciplinaire associant l’histoire- géographie, l’agronomie et la biologie. 3 séances sont prévues, prenant l’exploitation du lycée comme support :

1°- description de 3 profils pédologiques, recueil de données pédologiques, approche de la vie du sol ;

2°- constitution d’une BDD et élaboration de cartes thématiques, formulation d’hypothèses concernant les pédopaysages (relations sol-relief, sol-végétation), et la valeur agronomique ; 3°- confrontation au terrain pour valider les hypothèses, et raisonnement des pratiques agronomiques en fonction des caractéristiques du sol, avec la participation du directeur de l’exploitation agricole.

Ce travail devrait permettre de sensibiliser les élèves à différentes notions :

le sol : dynamique, valeur agronomique, enjeux liés à sa préservation : activités humaines, paysage, biodiversité ;

l’élaboration et l’interprétation d’une carte, la notion d’échelle ; la diversité du vivant, l’adaptation au milieu…

2.3 Perspectives

Pour conclure, la création d’une BDD sols dans un établissement d’enseignement agricole constitue un outil précieux de connaissance des sols, valorisable à différentes échelles et de différentes manières :

A l’échelle de l’établissement : conservation et actualisation de données utilisables à

tout niveau de formation, transfert facilité aux nouveaux enseignants, raisonnement

des pratiques de l’exploitation, mise en place d’expérimentations…

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 17

A l’échelle du territoire dans lequel s’inscrit l’établissement : la BDD sols et les documents qui en sont issus peuvent être mis à la disposition d’acteurs du territoire ou permettre l’organisation de formations professionnelles…

A des échelles de territoire plus vastes, l’extension de cette démarche à un grand nombre d’établissements pourrait constituer une source de données à grande échelle certes ponctuelles mais susceptibles de contribuer à une connaissance fine des sols.

Bibliographie :

Studer R., Blaskiewicz J., Servant J., 1977. Etude des sols de l’exploitation annexée au lycée agricole de Saintes, caractérisation pédologique et aspects agronomiques, Inra.

www.sols-et-territoires.org www.desclaude.fr

Remerciements

Mes remerciements chaleureux vont à Chantal Billet, Marion Telliez, Jean-Luc Fort, Sitraka

Andrianarisoa, Christian Himonnet et Thierry Gaillou pour leur précieuse contribution, ainsi

qu’à tous ceux qui, d’une manière ou d’une autre, ont pris part aux travaux accomplis.

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 18

Des indicateurs pour évaluer la vie des sols mobilisés dans le cadre d’un projet Casdar Agrinnov

Lionel RANJARD ¹ , Elisabeth VERAME ²

1 UMR INRA, AgroSUp, Univ. Bourgogne, Agroécologie-plateforme GenoSol, centre INRA Dijon, 17 rue de Sully 21065 Dijon Cedex.

2 Observatoire Français des Sols Vivants, Domaine de Danne Courriel : ranjard@dijon.inra.fr, elisabeth.verame@wanadoo.fr

Résumé

L’objectif du projet Agrinnov est de valider les outils et le mode opératoire de transfert et de formation qui permettront de mettre en fonction un réseau de veille à l’innovation agricole sur le thème : impact des pratiques agronomiques sur la vie biologique des sols. La stratégie employée est d’identifier au sein des équipes de recherche impliquées dans la biologie et l’écologie des sols, les bioindicateurs existants et rapidement opérationnels pour être appliqués dans un réseau de sites agricoles (géré par l’Observatoire français des sols vivants) afin d’évaluer les impacts environnementaux et agronomiques des pratiques agricoles. Les bioindicateurs utilisés ciblent deux composantes biologiques majeures des sols : la faune du sol (UMR EcoBio, Rennes ; société Elisol) et les communautés microbiennes (UMR Agroécologie-Plateforme Genosol, Inra et AgroSup Dijon). En parallèle, des indicateurs d’évaluation agronomique simplifiée et de terrain sont aussi mis en place sur le réseau de sites agricoles (Esa-Leva, IFV, Itab, Isara Lyon, CA 49). Ceci permettra d’interpréter les bioindicateurs de l’état biologique de sols en fonction des résultats des indicateurs agronomiques et plus largement en termes de services agro-écosystémiques.

Le réseau de sites agricoles est constitué en majorité de fermes privées, mais aussi des fermes de collèges, des fermes expérimentales de chambres d’agriculture, des sites expérimentaux de centres de recherche et d’organismes de formation, afin de les valider quant à leur sensibilité et spécificité pour évaluer les impacts des pratiques agricoles et leur durabilité. Ce réseau cible plus spécifiquement les grandes cultures et la viticulture et intégre des situations pédoclimatiques et agricoles contrastées à l’échelle de la France.

L’enjeu final est de mettre en place une démarche d’information et de formation sur ces indicateurs afin que les exploitants puissent rapidement se les approprier d’un point de vue technique et qu’ils soient capables de les interpréter. Toutes les actions qui permettent de tester le fonctionnement d’un réseau de veille à l’innovation seront mises en œuvre (choix des outils, modes opératoires, logistique des échantillonnages, logistique de l’information, carrefours de concertation des acteurs). Les livrables du projet sont tout d’abord l’élaboration d’un cahier des charges qui permettra aux agriculteurs d’appliquer et d’interpréter l’impact de leurs pratiques sur la vie biologique de sols et de pouvoir par la même interpréter les résultantes en termes de durabilité de leur système de production.

Mots-clés : bioindicateurs, qualité du sol, indicateurs agronomiques, pratiques agricoles

innovantes

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 19

1 Contexte et objectif du projet Agrinnov

Dans un contexte sociétal où l’agriculture menée traditionnellement est remise en cause, la notion de parcelles agronomiques valorisées essentiellement en termes de productivité maximum, est peu à peu remplacée par celle d’un écosystème « piloté de manière à fournir durablement diverses catégories de biens et de services précisément qualifiés » (appel d’offre Ecoger 2005). Dans ce contexte, l’écologie et la biologie des sols doivent enrichir leur mission pour aborder la gestion des agro-écosystèmes dans toute leur complexité. Ceci doit passer par l’étude et la mise en lumière du rôle des communautés telluriques dans les concepts de stabilité et de résilience des agro-écosystèmes, d’assurance écologique et de fonctionnement biologique global. Ces sciences doivent aussi prendre en compte des notions plus « patrimoniales » suivant lesquelles les sols ne sont plus seulement un support à la production, mais plutôt un capital naturel à préserver et maintenir, pour en exploiter les ressources de façon pérenne.

De leur côté, les agriculteurs sont demandeurs d’outils qui leur permettraient de mieux appréhender l’évolution de certaines composantes de la biodiversité de leurs sols et de mieux comprendre l’impact de leurs pratiques sur cette ressource naturelle, à l’origine de nombreux services écosystémiques (fertilité, protection des cultures, dépollution…). La conscience écologique, comme les contraintes économiques, poussent les agriculteurs à rechercher la baisse des coûts de production par la réduction des intrants et l’amplification voir l’intensification des services écosystémiques. Ils s’orientent pour cela vers des pratiques culturales « durables » ou « écologiquement intensives ». Ces dernières débouchent notamment sur le maintien et l’entretien des biodiversités au sein de leurs parcelles, aussi bien sur le sol que dans le sol. Mais toutes ces réflexions en cours sur les potentialités de l’agriculture écologiquement intensive, supposent de savoir caractériser et mesurer la composition, la diversité ou les activités des organismes vivants dans le sol pour peut-être un jour, prévoir et même « piloter » les fonctions écosystémiques associées à ces biodiversités qui participeraient à cette intensification écologique de l’agriculture.

Dans ce contexte le projet Agrinnov a pour ambition de sélectionner, valider et transférer des indicateurs de la qualité biologique des sols agricoles. Nous proposons, à partir d’un réseau national d’exploitants agricoles de travailler sur deux types de production : la viticulture et les grandes cultures. Le choix de ces deux cultures se justifie par l’importance des surfaces au plan économique français, par la diversité et la complémentarité des pratiques utilisées et par la nécessité de résoudre les problèmes environnementaux générés par ces cultures (baisse de biomasse du sol, réduction de la fertilité, déstockage du carbone du sol, maintien du terroir…).

Le choix des bioindicateurs retenus dans le cadre de ce projet concerne la faune du sol (méso et macrofaune) ainsi que les microorganismes telluriques. Ces organismes sont reconnus pour délivrer la plupart des services écosystémiques nécessaires au bon fonctionnement biologique et à la pérennité des agrosystèmes. Au sein de ces deux règnes, le choix des indicateurs a été fait sur la base des expertises des unités de recherche impliquées (Inra, Université) et reconnues au niveau international pour leurs compétences en biologie et écologie des organismes telluriques. Toutefois, différents critères de sélection des indicateurs ont été validés pour la sélection. Ils doivent :

être validés (sensibilité, fiabilité, spécificité) scientifiquement lors de programme de

recherche (Ademe Bioindicateur, ANR Ecomic-RMQS, Ademe RMQS- Biodiv…) ;

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 20

disposer d’un référentiel d’interprétation afin d’identifier le « Normal Operating Range » et ainsi diagnostiquer précocement les dérives environnementales ;

intégrer des propriétés ou des processus écosystémiques avec des résultantes dans les services intéressant les agrosystèmes ;

être facilement opérationnels au terrain et au laboratoire et donc utilisables et interprétables par les agriculteurs et les agents du développement rural.

Les outils de recueil et de centralisation des données et les informations mises à disposition de la recherche et des agriculteurs du réseau, devraient permettre de poser les fondations d’un dispositif de veille à l’innovation agricole favorisant deux activités stratégiques :

l’identification des pratiques les plus performantes pour l’intensification écologique ; le transfert et l’échange des savoirs entre la recherche et l’agriculture et réciproquement.

2 Orginalité et intérêt scientifique, environnemental et social du projet Agrinnov

Les outils actuellement utilisés pour la surveillance de la qualité des sols en France consistent

principalement en un suivi des caractéristiques physiques et chimiques. Or, il n’est plus à

démontrer que les organismes telluriques jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement

du sol : dynamique des matières organiques et cycles du carbone et de l’azote, bio-

disponibilité des éléments nutritifs, dégradation de polluants organiques, rétention de

polluants métalliques, action sur la structure des sols, etc. Par ailleurs, le sol représente la 3 ^ème

frontière biotique avec sa biodiversité qui correspond à 25% de la biodiversité totale et dont

moins de 10% des espèces sont connues (Wall & André 2002). Le concept d’assurance

écologique pour les écosystèmes démontrent une relation positive entre biodiversité et

productivité ainsi qu’entre biodiversité et stabilité (Loreau et al., 2000). Parmi les organismes

du sol, les macro-organismes des sols sont considérés comme des ingénieurs de l’écosystème

(Jones et al., 1994) qui vont conditionner le biotope des autres organismes de la faune et

microorganismes, modifiant ainsi les cycles biogéochimiques (Barot et al, 2007). Par ailleurs,

les microorganismes représentent les organismes les plus diversifiés d’un point de vue

taxonomique et fonctionnel (Torsvik et al., 2002) et sont les acteurs clés de la plupart des

cycles biogéochimiques et par conséquent, délivrent un nombre important de services

écosystémiques. Le maintien de la fertilité du sol est important pour l’utilisation durable des

terres puisqu’il a été démontré qu’un maintien de la diversité microbienne peut produire 40

tonnes de carbone par hectare (Fleissbach et al., 2004). A la vue de toutes ces données, il

apparaît donc essentiel de se doter d’outils de surveillance permettant d’appréhender les

impacts de diverses pressions (changements d’usages ou de pratiques, pollutions

atmosphériques, changements climatiques…) sur les communautés de faune et de

microorganismes du sol. Réciproquement, certaines communautés de microorganismes et

d’animaux du sol sont susceptibles d’intégrer l’ensemble des stress environnementaux

touchant le sol. De ce fait, elles apparaissent à cet égard comme de bons indicateurs précoces

de l’évolution des sols (Chaussod et al., 1996 ; Cortet et al., 1999). Toutefois, à ce jour,

malgré les nombreuses interrogations sur l’évolution de la qualité biologique des sols au sein

des agrosystèmes, très peu d’initiatives ont été menées pour développer des bioindicateurs

permettant de diagnostiquer l’état biologique d’un sol et directement opérables par les

utilisateurs de sols. Les seules initiatives nationales sont appliquées sur les sites et sols pollués

avec notamment le programme Bioindicateur 1 et 2 de l’Ademe intégrant toutefois quelques

sites agricoles.

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 21

Dans un contexte où le Grenelle de l’environnement et la recherche en agroécologie menée dans différents instituts de recherche (Inra, IRD, CNRS, Université…) ont permis le développement de nouveaux outils pertinents et robustes d’évaluation environnementale de l’état biologique et écologique des sols, notamment grâce aux développements de la biologie moléculaire (Cortet et al., 1999 ; Ranjard et al., 2010), il devient nécessaire de mettre en place des initiatives permettant de faire rencontrer le monde de la recherche avec le monde agricole afin de pouvoir améliorer nos capacités d’évaluation environnementale des pratiques agricoles et de prédiction de la durabilité des systèmes de culture. Toutefois, ce genre d’initiative doit intégrer les acteurs agricoles afin d’améliorer les capacités de transfert et de formation à ces nouveaux outils d’aide à la décision pour aborder l’intensification écologique.

Le projet Agrinnov permet une meilleure prise en compte du sol et de sa sauvegarde par les adaptations culturales qui en découleront. L'intérêt de ce projet est donc en lien direct avec les bénéfices procurés par une meilleure protection des sols. En effet, parmi les services écologiques, sociaux et économiques reconnus, le rôle du sol en tant que réservoir de diversité est maintenant bien identifié au même titre que son rôle dans l’épuration des eaux de surface, le recyclage des éléments minéraux (fertilité du sol), le stockage du carbone (en tant que puits de CO 2 atmosphérique), ce dernier point étant en relation directe avec les changements climatiques et la notion de productivité végétale. De plus, la biodiversité est au centre des débats de société incluant l’implication des politiques et des scientifiques. Pimentel et al (1997) ont estimé à 1 546 milliards de dollars le bénéfice économique de la biodiversité du sol, mais la valeur relative des services associés reste à déterminer et notamment au niveau des sols agricoles (Huguenin et al., 2006).

D'autre part, d'un point de vue technique, l'intérêt du projet réside dans la mise à disposition d'indicateurs et d'outils de gestion du sol, pour les agriculteurs. En effet, lorsque les agriculteurs modifient leurs pratiques ou mettent en place des systèmes de cultures innovants ils souhaitent disposer d’indicateurs leur permettant d’évaluer l’impact de ces changements sur le fonctionnement de leur sol et notamment le fonctionnement biologique. La mise au point et le transfert de tels indicateurs vers les agriculteurs leur permettra ainsi d’évaluer, de comparer voir de « piloter » leurs systèmes de cultures.

à gauche : Localisation des groupements d’exploitants agricoles participant au projet Agrinnov.

à droite : Organismes responsable de la formation Agrinnov dans chaque quart de France (Esa, IFV, Isara et AgroSup Dijon).

Viticulture Grande culture

ZON E 1

ZON E 4

ZON E 3

ZON E 2

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 22

3 Résultats attendus et perspectives

Le réseau d’information et les outils de mesure développés pour pouvoir animer le réseau d’exploitations unis dans ce projet, rendra accessible à la recherche une grande diversité d’itinéraires techniques, tandis qu’il donnera aux agriculteurs la double possibilité de situer l’évolution de leurs performances et de s’appuyer sur le savoir des autres agriculteurs pour progresser (porté à leur connaissance par le travail de la recherche et la formation). Par ailleurs, ce projet permettra aux scientifiques travaillant avec le réseau, i) d’éprouver les bioindicateurs émanant de leur recherche sur des réseaux de sites représentatifs de modes d’usage agronomique des sols et, ii) de capitaliser les données obtenues sur les sols et ainsi compléter les référentiels existants (BDAT, Microsol, BdD Faune).

L’efficacité de ce projet est liée à l’introduction des nouvelles techniques de l’information et de la communication dans la diffusion et le transfert des savoirs entre la recherche et les agriculteurs, et réciproquement. Il fournira des résultats dès la première série de prélèvements et s’enrichira d’une année sur l’autre au rythme des campagnes de prélèvements, de la centralisation des résultats via les BdD et du traitement statistique de ces données. Les itinéraires techniques préservant la biodiversité du sol et les services écosystémiques donneront chaque année naissance à des études, des communications et des formations, accessibles à tous les agriculteurs et les professionnels des sols.

Dans les manières de travailler d’équipes pluridisciplinaires, le projet apportera des innovations significatives sur l’organisation des partenariats et le développement d’actions communes entres les intervenants du projet :

Les établissements d’enseignement seront invités à participer aux travaux de recherche au sein de leurs fermes expérimentales.

De même, les chercheurs participeront à l’élaboration et à l’ingénierie des formations intra et extra projet.

Enfin, en faisant entrer les animateurs nationaux du réseau éducagri dans le groupe de travail, le projet bénéficiera de leur connaissance des besoins et leur donnera accès dans le même temps à des savoirs et des outils de formations qu’ils pourront, à terme, mettre à disposition de l’ensemble du réseau éducagri.

Les fermes du réseau : les améliorations attendues portent d’une part sur la diversité et l’efficience des outils mis à disposition des agriculteurs pour mieux cerner l’impact de leurs pratiques sur leurs sols. Mieux équipés pour mieux mesurer, ils pourront faire évoluer leurs pratiques actuelles, en vue d’abaisser leurs consommations d’intrants, de pesticides, mais aussi leurs émissions de Gaz à effet de serre. Enfin, la possibilité de se comparer donnera aussi aux agriculteurs, la possibilité de rencontrer leurs collègues déployant des activités comparables et/ou travaillant des sols comparables pour échanger du savoir faire lors des Journées de l’innovation agricole (JIAG).

Les agriculteurs en général pourront assister à ces JIA, ils pourront aussi venir suivre les stages de formation continue. De la même manière, le réseau et les outils de la veille à l’innovation agricole pourront s’ouvrir progressivement à tous les autres types de culture.

Ceci nécessitera de tester l’efficience des outils développés dans ces nouvelles situations

agricoles (vergers, prairie, foresterie, maraichage). Enfin, les parcelles agricoles d’une

exploitation s’organisent généralement dans une mosaïque paysagère. Une des valorisations

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 23

ultérieures sera d’étudier à l’échelle de ces mosaïques paysagères la pertinence des outils développés et ainsi pouvoir développer des outils d’aide à la gestion/aménagement des territoires.

Un colloque sur les sols sera organisé en juin 2015 sous la forme de Journées de l’innovation agricole (JIAG), comportant une partie restitution des résultats et des innovations identifiées dans le projet Agrinnov, et une partie table ronde sur les besoins des agriculteurs en matière de recherche scientifique et de R&D. D’autre part, un programme de formation continue complété chaque année, permettra d’impliquer l’ensemble des organismes formateurs qui le souhaiteront, pour amplifier la vitesse de transfert des savoirs aux professionnels des sols.

Une valorisation académique (publications internationales) de l’évaluation de la pertinence et de l’opérationnalité des bioindicateurs testés est aussi envisagée.

Par ailleurs, ce projet doit mener à la création de nouvelles structures impliquées dans

l’analyse de la qualité biologique des sols de façon normalisée et en prestation de service face

à la demande des utilisateurs des sols et des instituts techniques.

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 24

Quelle biodiversité dans les systèmes de culture de Poitou-Charentes ? Exemple des lombrics - Premiers résultats

Sébastien Minette ¹ , Marion Vigot ¹ , Laurent Bruneteau ²

1 Chambre régionale d’agriculture de Poitou-Charentes

2 INRA, Unité expérimentale Fourrages et environnement (UE Ferlus), Lusignan Courriel : sebastien.minette@poitou-charentes.chambagri.fr

marion.vigot@poitou-charentes.chambagri.fr

Résumé

La Chambre régionale d’agriculture de Poitou-Charentes a initié, depuis 2008, un projet régional « Systèmes de culture innovants » (SdCi). Il a pour objectifs :

mettre en œuvre une démarche de conception de systèmes prometteurs ;

mettre en place un réseau multi-local d’expérimentations au champ des systèmes les plus prometteurs ;

définir des indicateurs pertinents pour évaluer leurs performances ; communiquer et promouvoir l’adoption des systèmes jugés prometteurs.

Afin de juger des performances sur la biodiversité des sols, il a été décidé en 2013 de réaliser des mesures de lombrics sur des sites du réseau régional SdCi. L’objectif de cette étude est :

de caractérise la biodiversité des sols des parcelles du réseau SdCI ;

d’analyser les liens entre les populations de vers de terre et les pratiques agricoles ; de constituer des références régionales et de fournir des éléments d’interprétation des résultats aux conseillers des Chambres d’agriculture et aux agriculteurs utilisant le protocole d’observation des lombrics ;

et enfin de poser les bases pour l’élaboration d’un indicateur de prédiction de la conservation des vers de terre dans les parcelles agricoles « calculable » à partir des données sur les pratiques agricoles, afin de limiter les mesures aux champs.

Mots-clés : Lombrics, bio-indicateurs, pratiques agricoles, systèmes de culture, biodiversité des sols

1 Protocole de mesures

Les observations sont réalisées d’après le protocole « Moutarde » mis au point par l’Université de Rennes 1 et utilisé dans le cadre de la Surveillance biologique du territoire (SBT), pour le suivi des Effets non intentionnels des pratiques agricoles sur la biodiversité.

Les prélèvements ont été effectués entre les mois de janvier et avril, période d’activité maximale des vers de terre. En dehors de cette période, les abondances recueillies sont amoindries et non représentatives. Les échantillonnages seront réalisés le matin, sur un sol humide mais non engorgé (ressuyé), dégelé avec une température à -10 cm supérieure à 8°C.

La mesure est réalisée par temps couvert et avec une température de l’air comprise entre 8°C

et 15°C. Les prélèvements doivent avoir lieu au moins 4 semaines après toute intervention

agricole (travail du sol, traitements, fertilisants). Il faut compter environ 3 heures à une

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 25

personne seule pour échantillonner une parcelle. Les paramètres climatiques (température de l’air, du sol,…) sont relevés.

Pour prendre en compte les éventuelles hétérogénéités intra-parcellaires, trois placettes de 1 m² sont réalisées par parcelle à la même date.

Figure 1 : Protocole de mesures « moutarde » pour les lombrics (CRA PC, 2013) Pour caractériser l’effet des pratiques agricoles sur les populations de lombrics, nous collectons les interventions culturales réalisées sur les parcelles (chimiques, mécaniques) au cours des 2 années qui précèdent l’observation. Cette période nous permet de prendre en compte le temps théorique de « ré-génération » des lombrics de type « anécique ».

2 Résultats - Discussions

Pour caractériser la biodiversité des sols, l’abondance et la biomasse de chaque catégorie fonctionnelle ont été calculées pour chacun des prélèvements réalisés. Les résultats suivants sont obtenus en calculant la moyenne des trois prélèvements réalisés sur une même parcelle et ramenés à un nombre d’individus ou à une biomasse par m².

L’abondance moyenne pour l’ensemble des parcelles est de 21,9 individus/m², avec des

valeurs allant de 0,7 individu/m² pour une parcelle sur Groies (sol argilo-calcaire sur calcaire

dur) récemment travaillée, à 71,3 individus/m² pour une prairie de quatre années sur Terre

rouge à châtaigniers (limon). Sur ces mesures, nous constatons la faible présence des espèces

de surface (6,5 %). En effet, les épigés sont les premiers individus affectés par les pratiques

agricoles. Les endogés représentent 52,8 % de nos prélèvements (figure 2).

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 26

Figure 2 : Abondance des lombrics sur les différentes parcelles échantillonnées (CRA PC, 2013) Dans nos conditions d’étude, plusieurs facteurs de variation de l’abondance totale et de la répartition des différentes catégories fonctionnelles au sein des populations lombriciennes ont été mis en évidence.

Il s’agissait : - du travail du sol

Les résultats semblent indiquer une diminution de l’abondance des vers de terre en fonction du nombre de passages mécaniques (labour, déchaumage, herse binage…). Il apparait nécessaire de limiter le travail profond du sol, surtout en période d’activité des vers de terre.

En cela, le semis direct est particulièrement favorable aux populations de lombrics. Il ne bouleverse pas le sol, ne détruit pas les habitats des lombrics et de plus, en laissant sur le sol les résidus de la culture précédente il favorise les espèces qui se nourrissent en surface comme les épigés et les anéciques (cas de la parcelle 4).

- de la texture du sol (type de sol)

Les observations, confirmées par les références bibliographiques ont mis en évidence la préférence des lombrics pour les sols à texture limoneuse (Bornais). Les sols caillouteux (Terres de Groies) sont moins colonisés par les vers de terre.

Ces résultats constituent des premières références locales et ont permis d’élaborer les premières bases d’un indicateur de prédiction de la conservation des populations lombriciennes dans les sols cultivés.

3 Vers un outil de prédiction de la conservation des lombrics

Depuis plusieurs années, la CRA PC élabore des indicateurs permettant d’évaluer l’impact des activités agricoles sur l’environnement. Ces indicateurs s’appuient sur des concepts théoriques reconnus et issus de la recherche. Ils doivent être pédagogiques et simples de mise en œuvre.

Ils ne fournissent pas d’indications chiffrées mais expriment un potentiel.

Pour le calcul des indicateurs, nous prendrons en compte les 2 années précédant l’observation

sur le terrain. L’étude menée jusqu’ici nous a permis de mettre en avant 5 facteurs de

variations de l’abondance de lombrics. Ces facteurs sont classés en 5 sous-indicateurs (travail

du sol, type de sol, la gestion des matières organiques, occupation du sol au moment de

l’observation, produits phytosanitaires utilisés).

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rencontres régionales de la recherche et du développement en Poitou-Charentes 27

Figure 3 : Architecture de l’indicateur prédictif de l’abondance des lombrics (CRA PC, 2013)

4 Conclusions - perspectives

Le suivi d’espèces bioindicatrices et d’éventuels changements de leur état dus à des Effets Non Intentionnels des produits phytosanitaires est une prise en charge récente pour les Chambres régionales d’agriculture. Parmi ces espèces, les vers de terre sont de bons indicateurs de l’état et de l’usage des sols. Nos observations ont permis de mettre en évidence différents facteurs influençant les populations de lombrics.

Ces données constituent des premières références locales et ont permis d’imaginer les premières bases d’un indicateur prédictif. Les futures observations et prélèvements permettront d’enrichir ces références régionales et contribueront à la finalisation de l’indicateur.

Bibliographie

Bruneteau L., 2013, Influence des pratiques agricoles sur la biodiversité des sols, l’exemple des vers de terre. Rapport de stage. Chambre régionale d’agriculture de Poitou-Charentes 32p.

Binet F., 1993, Dynamique des peuplements lombriciens et fonctions des lombriciens en sols cultivés tempérés. Thèse, Université de Rennes I, 299p.

Cluzeau D., & Perez G. 2004, L’importance de la biodiversité du sol : le cas du vers de terre.

TCS, revue n° 27.

Pour aller plus loin,

Une brochure est en cours de finalisation et sera disponible fin décembre 2013.

Retrouvez tous nos travaux sur :

http://www.poitou-charentes.chambagri.fr/innovation/agronomie.html