Maîtriser le chardon des bords de routes sans produits phyto

Une première expérimentation sur les méthodes de lutte alternatives contre une population de chardons, réalisée de 2012 à 2014, donne de l'espoir.

Le chardon des champs Cirsium arvense est un organisme nuisible contre lequel la lutte peut être rendue obligatoire sous certaines conditions. Ce statut réglementaire est dû à l'importance économique des dégâts qu'il peut occasionner en agriculture, mais les Jevi (jardins, espaces verts et infrastructure) sont de fait concernés.

Pourquoi lutter contre le chardon hors agriculture ?

Des arrêtés préfectoraux adoptés depuis plus de dix ans

En grandes cultures, une baisse de rendement allant jusqu'à 15 % peut être constatée sur des parcelles envahies par cette espèce. Si l'échardonnage est pratiqué en parcelles cultivées et prairies, les espaces publics et privés doivent faire l'objet de mesures de destruction de cette plante.

Le développement du chardon sur certains espaces délaissés type bords de routes et voiries, chantiers et friches entraîne, en l'absence d'intervention, une colonisation des parcelles agricoles avoisinantes et une neutralisation de surfaces cultivables.

Dans de nombreux départements, les préfets ont adopté des arrêtés rendant obligatoire la lutte contre le chardon des champs sur tout le territoire et définissant les règles de lutte conformément aux dispositions du code rural. La lutte doit avoir lieu au plus tard à la floraison des chardons afin d'éviter la dissémination des graines.

Le recours à des désherbants avant floraison doit se faire dans le respect de la réglementation (AMM et ZNT). Quel que soit le lieu de l'échardonnage, la lutte mécanique doit être privilégiée par rapport à la lutte chimique, en particulier en bordure des cours d'eau et des fossés.

Espèces de chardons

Le nom commun « chardon » désigne en fait plusieurs taxons distincts : Carduus, Carlina, Cirsium, Cnicus, Cynara, Echinops, Onopordum, Ptilostemon et Silybum, de la famille des astéracées, et Eryngium, de la famille des apiacées.

Le chardon des champs (Cirsium arvense), plante vivace dicotylédone, est une espèce particulièrement difficile à gérer vu sa biologie et sa capacité de dissémination. On le rencontre sur des sols compacts et frais où il se multiplie aussi bien par graines que par repousses à partir des rhizomes.

À la fin de l'hiver ou au début du printemps, les jeunes plantes de chardon sont aisément reconnaissables par leur forme de rosette dont les feuilles, sans pétiole, présentent un limbe bien développé, épineux et couvert à la face inférieure d'une pilosité blanchâtre.

La floraison a lieu de juin à octobre. Les fleurs violettes, groupées en capitules, sont disposées au sommet d'une tige pouvant atteindre jusqu'à 1 mètre de hauteur.

Doté d'un fort pouvoir de dissémination, le chardon colonise une surface de plus en plus importante au fil des années en l'absence de mesure d'éradication.

Méthodes de lutte

Tant en zone agricole que non agricole, les agriculteurs et gestionnaires disposent de plusieurs techniques de lutte pour tenter d'éradiquer ces plantes envahissantes.

Afin de répondre aux objectifs de réduction de l'utilisation des méthodes chimiques, celles-ci sont à réserver aux zones difficiles d'accès pour le traitement mécanique.

D'autres méthodes, mécaniques et culturales, peuvent être envisagées face à la problématique du chardon. Selon le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation du Québec (« Moyens de lutte au chardon des champs en production biologique, Bio-Action, 2005 »), une seule méthode de lutte ne suffit pas, et il faut combiner le travail du sol et le semis d'un couvert végétal à fort pouvoir colonisateur.

De plus, il est important de caractériser les populations de chardons, tant en nombre que par les genres et espèces rencontrés, afin d'adapter les méthodes de lutte.

Pourquoi tester sur l'A19

Engagement de Vinci Autoroutes

La société Vinci Autoroutes-réseau Cofiroute exploite un réseau de 1 212 km d'autoroutes desservant le centre-ouest de la France. Elle s'est engagée depuis plusieurs années à mettre en place des actions destinées, entre autres, à préserver les ressources en eau, à rénover les aires d'autoroute en tenant compte de considérations écologiques et à préserver la biodiversité.

Par ailleurs, l'Asfa (Association professionnelle des sociétés françaises concessionnaires ou exploitantes d'autoroutes ou d'ouvrages routiers) a signé, en septembre 2010, un accord-cadre relatif à l'usage professionnel des pesticides en zones non agricoles. Cet accord-cadre inscrit dans le plan Écophyto engage les membres de l'Asfa à prendre des mesures contribuant à réduire l'usage des produits phytosanitaires. Entre 2008 et 2015, Cofiroute a réduit sa consommation de préparations commerciales de 47 % et celle de matières actives de 92 %.

Problématique et particularité de l'autoroute « verte » A19

L'autoroute A19 Artenay-Courtenay, longue de 101 km, ouverte à la circulation depuis juin 2009, est chargée de relier les réseaux est et ouest sans passer par Paris. L'A19 atteint un très haut niveau de performance dans le respect des ressources en eau et de la biodiversité, avec ses 107 bassins de traitement des eaux de ruissellement, ses passages pour la faune sauvage (dont deux écoponts de 100 m de large) et ses 200 000 arbres plantés le long du tracé. Par ailleurs, l'arrêté loi sur l'eau délivré pour l'exploitation de l'A19 interdisait l'usage de produits phytosanitaires.

Cependant, après une année d'exploitation, le service chargé de l'entretien de l'autoroute se trouve confronté à une problématique délicate : les abords de certaines sections sont envahis de chardons. Leur gestion apparaît très contraignante et leur présence interfère avec le bon état sanitaire des parcelles agricoles avoisinantes.

En 2011, vu la nécessité de contrôler une importante population de chardons, en particulier sur certains tronçons de l'autoroute A19, Vinci Autoroutes obtient une dérogation afin de recourir à un traitement herbicide sur des parties difficiles d'accès aux engins de fauche. Ne souhaitant pas répéter ce mode d'intervention, la société décide de mettre en place des essais de méthodes permettant de maîtriser, voire éliminer les chardons sans recours aux désherbants. Depuis 2012, le centre d'exploitation de Fontenay-sur-Loing de l'A19 collabore avec la Fredon Centre-Val de Loire pour tester des solutions de gestion des populations de chardons sans herbicides.

Objectifs de l'expérimentation

L'objectif de cette première expérimentation est de tester différentes méthodes de lutte contre le chardon des champs, soit seules, soit combinées entre elles, afin de mesurer leur efficience. Les critères pris en compte pour mesurer l'efficacité d'une méthode sont quantitatifs (nombre de pieds de chardons observés) et qualitatifs (appréciation bénéfice coût/facilité de mise en oeuvre sur les abords autoroutiers, effet sur la biodiversité).

La ou les techniques les plus prometteuses retenues au regard de leur efficience à l'issue de cette expérimentation seront étendues sur d'autres espaces autoroutiers et à plus grande échelle.

Dispositif expérimental

Protocoles expérimentaux testés

Dans un premier temps, des recherches bibliographiques ainsi qu'un diagnostic initial sur certains abords de l'autoroute A19 particulièrement envahis par le chardon des champs ont été effectués en vue du choix du site retenu et des modalités testées.

L'été 2012, une visite du site choisi a permis d'identifier précisément les genres et espèces de chardons présents. Cirsium arvense et Cirsium vulgare (photos 1 et 2 page précédente) sont les deux espèces les plus présentes. Ce sont aussi les plus problématiques.

L'accès au dispositif et la sécurité des expérimentateurs ont représenté des paramètres importants dans le choix du site expérimental.

À la suite du diagnostic préalable réalisé en 2012, la Fredon Centre-Val de Loire a proposé un dispositif en quatre modalités de lutte et un témoin :

- travail du sol au cultivateur canadien, puis semis de végétaux compétitifs(1) ;

- utilisation d'une toile puis semis de végétaux compétitifs(1) : valorisation de chutes de matériaux utilisés pour réaliser l'étanchéité des bassins de rétention ;

- fauchage puis broyage avant floraison ;

- application d'un herbicide : Allié (20 % de metsulfuron-méthyle) à 0,02 kg/ha.

Concernant les semis de végétaux, deux mélanges ont été testés :

- l'un composé de deux graminées et de quatre fabacées - dactyle pelotonné (Dactylis glomerata), ray-grass anglais (Lolium perenne), lotier corniculé (Lotus corniculatus L.), luzerne lupuline (Medicago lupulina), sainfoin cultivé (Onobrychis viciifolia), trèfle blanc nain (Trifolium repens) ; semé sur 80 % de la surface à couvrir ;

- l'autre composé de deux graminées, cinq fabacées et une plantaginacée - anthyllide vulnéraire (Anthyllis vulneraria), brome érigé (Bromus erectus), ray-grass anglais (Lolium perenne L.), luzerne lupuline (Medicago lupulina), sainfoin cultivé (Onobrychis viciifolia), plantain corne-de-cerf (Plantago coronopus), trèfle pied-de-lièvre (Trifolium arvense), trèfle blanc nain (Trifolium repens) ; semé sur 20 % de la surface à couvrir.

Localisation du site expérimental et des secteurs de comptage

Les essais ont été réalisés le long d'un tronçon de l'autoroute A19 situé au niveau du PR 57,5 (dans le sens Montargis/Orléans). Le site est situé entre la clôture bordant l'autoroute et un chemin rural au-delà duquel sont cultivées des parcelles agricoles.

Le plan du dispositif expérimental (Figure 1)a été déterminé en tenant compte de la localisation des populations de chardons les plus denses (concentrées sur un secteur précis) et de la présence de deux gradients, l'un lié au sens des vents dominants, l'autre à la configuration topographique.

Des parcelles de 50 m de long sur environ 15 m de large ont été définies. Sur chacune, trois bandes de prospection de 1 m de large ont été localisées permettant ainsi de repérer les zones fortement peuplées de chardons. Le suivi des populations de chardons a été réalisé par comptage sur ces bandes de prospection d'avril à septembre de 2012 à 2014.

Suivi des populations de chardons

Afin d'évaluer l'impact des méthodes de gestion testées (quatre modalités), nous avons recueilli des données sur trois années consécutives dès la mise en place du protocole au printemps 2012.

Le suivi des populations de chardons a été réalisé par comptage des pieds présents dans chacune des trois bandes de prospection par modalité sur l'époque printemps-automne. La périodicité a varié en fonction des années et des conditions météorologiques.

Les comptages de 2012 ont permis d'établir l'état de contamination initial des parcelles. Il est à noter que les différentes bandes présentaient des niveaux variables d'infestation de chardons en début d'expérimentation.

D'autres observations ont fait l'objet d'appréciations au cours de l'expérimentation. Celles-ci ont porté sur la biodiversité (flore et faune sauvage), ainsi que sur la présence d'autres adventices.

Pour les modalités avec semis d'espèces végétales compétitives, l'évolution et les caractéristiques du couvert végétal semé ont également été appréciées.

Les stades de développement des chardons ont été notés, permettant de positionner au mieux les interventions de fauche et d'application de l'herbicide en 2012 (a1), 2013 (a2) et 2014 (a3). Le tableau précise le calendrier des opérations.

Effet des méthodes testées

Section avec herbicide

L'herbicide a ponctuellement un effet radical d'élimination des chardons (Figure 2). Cependant, sans renouvellement de ce traitement, le nombre de pieds a remonté rapidement dès le printemps suivant, pour atteindre en troisième année un nombre équivalent à celui de l'état initial.

Section avec fauchages

Les fauches sont réalisées fin juin-début juillet sur une majorité de chardons avec boutons floraux visibles (photo 3). Globalement, les deux fauchages réalisés ont entraîné une forte baisse des populations de chardons sur les trois bandes de comptage (Figure 3). Plus de 50 pieds étaient recensés en juin 2012 et moins de cinq à l'automne 2014.

Travail du sol puis semis

Dans cette modalité (Figure 4), les populations de chardons, importantes en début d'expérimentation (environ 180 pieds), ont chuté dès le fauchage d'août 2012 et n'ont pas recolonisé la parcelle en 2014.

Couvert artificiel puis semis

Comme sur les autres parcelles, la tendance est à la baisse du nombre de chardons (environ 500 chardons en juin 2012 contre une centaine en octobre 2013). La fauche d'août 2012 a permis dans un premier temps de réduire fortement les populations. Mais il semble que les couverts artificiels n'aient pas permis de limiter le développement des chardons (Figure 5).

Témoin

Le fauchage non intentionnel de la parcelle témoin en 2013 a visiblement entravé le développement et la multiplication des chardons, sans pour autant les éliminer (Figure 6). L'opération a probablement entraîné une sous-estimation du nombre de pieds observés à l'automne 2014.

Biodiversité sur le site

Observation d'insectes et d'auxiliaires de culture

Les observations sur la biodiversité réalisées au cours des comptages montrent les effets des différentes méthodes de lutte sur la faune et la flore locales.

Sur toutes les parcelles, hormis la modalité herbicide, des espèces d'insectes ont pu être observées, notamment grâce à la présence de végétaux mellifères : mauve sylvestre (Malva sylvestris), Crepis sp., etc.

Des auxiliaires de culture ont été repérés, par exemple la coccinelle et des hyménoptères parasitoïdes de pucerons. Les parcelles expérimentales mettant en application des méthodes alternatives ont dès lors permis de conserver et favoriser les espèces végétales locales, ce qui a contribué fortement au maintien de la biodiversité.

Sur la parcelle « herbicide », l'impact sur la biodiversité est négatif de la première année jusqu'à fin 2013 : la parcelle est très peu envahie par la végétation spontanée à la suite du fauchage accidentel effectué en juillet.

L'aspect de la parcelle fin 2014 différait grandement : de nombreuses espèces d'adventices étaient observées (érigéron du Canada, Picris, graminées) ainsi que beaucoup de chardons au stade post-floraison (pieds secs). Cependant, l'application tardive de l'herbicide a pu réduire son efficacité.

Efficience des différentes méthodes de lutte alternative

Le fauchage est efficace si répété

Le chardon commence à accumuler des réserves dans les racines dès qu'il a assez de masse foliaire et jusqu'à la formation des graines (juin-juillet, au plus tard, septembre). Les réserves en éléments nutritifs du chardon sont ainsi au plus bas au printemps. À ce moment, le chardon est le plus sensible à un « dérangement ».

La meilleure période d'intervention pour faucher le chardon est donc avant la floraison : cela fragilise la plante qui, à ce stade, concentre la majeure partie de ses réserves dans les parties aériennes. Des fauches répétées au stade « bouton floral » affaiblissent le système souterrain tout en empêchant la formation des graines. Cela exige de faucher d'abord en mai-juin puis deux fois, respectivement en août et en septembre. Ce programme est contraignant et difficile à reproduire sur le terrain pour un gestionnaire de grand linéaire.

Intérêt du fauchage puis travail du sol + semis

La combinaison « fauchage + travail du sol puis semis » s'est révélée particulièrement prometteuse en tant que méthode alternative. L'outil de travail utilisé, le cultivateur canadien, est apparu intéressant pour plusieurs critères. Il ne retourne pas le sol à l'inverse d'un outil de labour (prévu à l'origine). Il ne découpe pas les rhizomes en morceaux (contrairement à un rotoculteur) et ne favorise donc pas la multiplication du chardon. Nous avons donc retenu cet outil comme très efficient dans le cadre de la lutte contre le chardon des champs : il travaille le sol sous les rhizomes horizontaux et est facile à mettre en oeuvre sur de grands linéaires.

La plantation de graines compétitives a permis un bon recouvrement de la surface. Le coussin dense de végétation qui s'est développé était essentiellement du trèfle blanc nain (Trifolium repens). Il a fait office de couvre-sol, limitant la pousse des chardons qui ont besoin de lumière directe. Ce couvert de trèfle s'est rapidement développé après le fauchage accidentel de juillet 2013.

Le couvert végétal a fortement évolué au cours du temps, le coussin dense de trèfle a été remplacé par des graminées présentes dans les mélanges semés en 2012 : dactyle pelotonné (Dactylis glomerata), espèce prépondérante, ray-grass anglais (Lolium perenne) et brome érigé (Bromus erectus).

Le trèfle blanc étant une légumineuse, il supporte difficilement le gel et le froid de l'hiver. Sa croissance a donc fortement ralenti à cette période et il a laissé place à d'autres espèces, surtout graminées.

Couvert artificiel + semis : résultats peu probants

Sur cette section, comparativement aux autres parcelles, le nombre de chardons reste relativement élevé. Au fil des comptages, ce sont principalement des espèces sauvages comme des graminées (Bromus erectus), du trèfle des prés (Trifolim pratense), de la vesce (Vicia), du plantain (Plantago lanceolata), du sainfoin (Onobrychis sativa), de l'armoise commune (Artemisia vulgaris) et de la picride fausse-épervière (Picris hieracioides) qui ont été observées.

Comme pour les autres parcelles, la végétation, fauchée en juillet 2013, était faiblement développée fin 2013. En septembre 2014, en revanche, de nombreux pieds secs de picrides et de chardons ont été observés. Globalement, la parcelle est fortement envahie de chardons de différents stades.

Synthèse et perspectives

La modalité « travail du sol puis semis » se détache

Lors de l'expérimentation de référence (2012-2014), le protocole le plus concluant en termes de baisse du nombre de chardons fut le travail du sol suivi d'un semis d'espèces végétales compétitives. En effet, sur deux des trois bandes de comptage, aucun chardon n'a été dénombré fin 2014.

De plus, l'évolution du couvert végétal en 2014 (coussin dense de trèfle progressivement remplacé par des graminées) a confirmé les résultats satisfaisants de 2013. On peut supposer que le trèfle a rapidement recouvert le sol, permettant aux graminées de se développer correctement et de jouer ensuite leur rôle la seconde année (compétition). En particulier, le trèfle blanc nain est apparu intéressant en tant qu'espèce couvrante et compétitrice du chardon. La combinaison des deux méthodes de lutte offre des perspectives intéressantes.

Nouvelle étude en 2016

Cette piste fera l'objet d'une nouvelle expérimentation sur un autre site où les chardons sont également problématiques, afin d'y évaluer son efficience.

En 2016, la réalisation d'une nouvelle étude est prévue. Il s'agira de tester sur un nouveau site cette modalité (travail du sol suivi d'un semis trèfle/graminée) avérée concluante lors de l'essai 2012-2014.

En parallèle, et en s'inspirant des modes de lutte utilisés et testés en agriculture, l'installation d'un autre couvert végétal concurrentiel du chardon sera expérimentée. Un semis de luzerne cultivée sera effectué.

Le suivi de l'évolution des populations de chardons, pour chaque modalité testée, sera similaire au protocole décrit ici.

Par ailleurs, des innovations voient le jour régulièrement sur les mélanges de plantes compétitives. Il sera possible à l'avenir de travailler plus en profondeur sur de nouveaux mélanges adaptés aux contraintes des abords autoroutiers.

(1) Un certain nombre de critères a permis de restreindre le choix des graines composant le mélange : entretien minimal (pas d'arrosage, pas de désherbage avant semis, pas de fertilisation, peu d'interventions de coupe...), rapidité de densité du couvert végétal, couvert pérenne et non gélif, espèces végétales locales présentant un intérêt pour la biodiversité, coût raisonnable (reproductibilité de la technique sur des linéaires d'autoroutes).