La question de l’exportation des pailles
L’exportation des pailles de céréales des parcelles culturales doit être prise en compte pour l’entretien organique des sols et le maintien de leur qualité physique mais aussi dans la gestion de la fertilisation azotée et de la fertilisation potassique.
La question de l’exportation des pailles doit se réfléchir sur tous les aspects. Si l’on s’interroge assez spontanément sur la première des conséquences, à savoir l’impact sur l’évolution des taux et stocks de matières organiques, les modifications engendrées en termes de fertilisation et sur la qualité physique des sols sont beaucoup moins connues. Après un bref rappel de ce que sont les matières organiques, nous détaillerons les deux points précédents. Les références et résultats donnés ici proviennent des travaux de l’Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) et de Arvalis - Institut du Végétal.
Les matières organiques du sol (MOS) regroupent différents compartiments dont l’importance quantitative et le rôle sont variés.
Dans un sol limoneux de grande culture, par exemple, nous distinguons :
- Résidus organiques frais, « libres » 0 - 4 t C / ha
- Résidus organiques évolués (MOP) 2 - 4
- Macrofaune 0,5 - 1 42 T C/ha
- Biomasse microbienne 1 - 2
- « Humus » 36
La teneur en MO du sol influence ses propriétés physiques telles que la résistance à la battance, à l’arrachement, au compactage ou sa capacité de rétention de l’eau par unité de volume ou de masse de sol... Le stock de MO est pour sa part un déterminant du stockage et de la fourniture d’éléments nutritifs aux cultures, via la minéralisation (azote en particulier)
Le modèle AMG permettra de prévoir l’évolution des stocks de carbone selon des scénarii d’exportation de paille et de modification des systèmes de culture.
Le modèle historique de calcul du bilan humique des sols cultivés a été établi par Hénin - Dupuis (1945). Il considère l’humus comme un compartiment unique. Cette vision a évolué avec un modèle dérivé, dit « modèle AMG »(selon les initiales des ses auteurs : Andriulo, Mary, Guérif de l’INRA de Laon)... Cette nouvelle approche a scindé l’humus initial en deux compartiments de carbone stable et de carbone actif. Seul ce dernier est affecté par les flux (apports, exportation).
Ce modèle, d’abord ajusté sur les résultats de plusieurs essais de longue durée, a été utilisé sur un grand nombre de parcelles analysées dans l’Aisne par le Laboratoire Départemental d’Analyse et de Recherche (LDAR), pour évaluer les conséquences de différentes hypothèses d’exportation de pailles sur l’évolution à long terme des stocks de C organique des parcelles.
Les simulations ont été réalisées avec les hypothèses suivantes : pour les différents systèmes de culture concernés, les restitutions et apports de MO sont considérés comme constants ; la quantité de paille exportable produite par hectare de céréale est évaluée à 3,7 T MS/ha ; le climat intègre une augmentation de la température. Ainsi, les projections à 50 ans indiquent en moyenne sur l’ensemble des parcelles considérées une légère augmentation du stock dans le cas du maintien des pratiques actuelles de gestion des pailles, une très légère diminution, d’une unité, en cas d’exportation d’une paille sur trois et une diminution de 2 T C organique/ha pour l’exportation de deux pailles sur trois. Néanmoins, ces résultats moyens cachent une diversité de situations qu’il convient de considérer : les conséquences d’une exportation d’un tiers des pailles dans un système à forte fréquence de betteraves, pommes de terre et/ou légumes seront évidemment très différentes de celles d’une pratique de ce type appliquée à un système essentiellement céréalier. De fait, les décisions d’exportation doivent être réfléchies à la parcelle. Un outil de simulation fondé sur le modèle AMG est en cours de développement pour aider la prise de décision à cette échelle, dans le cadre du projet « Gestion et Conservation de l’Etat Organique des Sols » conduit par d’Agro-Transfert en partenariat, en particulier, avec l’INRA de Laon et les Chambres d’Agriculture de Picardie.
L’exportation des pailles joue sur le raisonnement de la fertilisation azotée et la fertilisation potassique.
Rappelons tout d’abord que la minéralisation des résidus de culture les plus lignifiés, donc notamment des pailles, implique une consommation d’azote minéral (c’est une question d’équilibre carbone/azote nécessaire au fonctionnement des microorganismes). Par conséquent, leur exportation évite cette immobilisation d’azote sous forme organique et laisse dans le sol une quantité d’azote minéral plus importante en automne - hiver. Des essais menés par l’INRA et Arvalis - Institut du Végétal ont montré qu’en absence de CIPAN, l’incorporation des pailles dans le sol permettait de réduire de 10 kgN / ha le lessivage sur sols nus. En fait, le supplément de disponibilité pour la culture suivante dépendra du climat hivernal. L’effet dépressif sera d’autant plus marqué que la décomposition hivernale sera importante.
Les résidus de culture contiennent également d’autres éléments fertilisants, dont le potassium. L’enlèvement des pailles oblige à un supplément annuel de fertilisation. Ce dernier dépend du type de sol ainsi que de sa richesse initiale en potassium. Pour un sol déjà « riche », ce surplus oscille entre 20 et 40 kg K2O/ ha/an, tandis que pour un sol « moyennement » pourvu, il est plutôt de l’ordre de 100 à 160 kg K2O/ha/an. Les quantités à apporter pour compenser une exportation des pailles sont, on le voit, loin d’être négligeables.
De manière simplement résumée, les conséquences d’une exportation des pailles sont :
- A court terme : une augmentation de la disponibilité de l’azote, mais également des besoins en fumure de phosphore P et potassium K.
- A moyen et long terme : une diminution du stock de matières organiques et donc des disponibilités du phosphore et de l’azote.
Les conséquences agronomiques d’une exportation des pailles sont donc multiples. La gestion des résidus reste bien un moyen privilégié des agriculteurs pour conserver et préserver la ressource sol sur leurs exploitations. Vos conseillers des chambres d’agriculture de Picardie disposent d’outils qui peuvent vous aider à considérer l’ensemble de ces éléments lors de votre prise de décision : « Puis-je ou non, exporter des pailles de ma parcelle ? »
Laurent FLEUTRY
Groupe régional « Sols et Matières Organiques »
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