Semis direct et couverts permanents en légumineuses

La couverture permanente des sols attire de plus en plus d'agriculteurs en semis direct. Quelles sont les caractéristiques de cette technique ? Quels sont ses intérêts dans la lutte contre les adventices ?

Le GIEE Magellan est un groupe d'agriculteurs de la Nièvre qui travaille depuis 2015 sur l'amélioration de la fertilité de leur sol et la maximisation des services écosystémiques rendus par le semis direct et les couverts végétaux, notamment dans la maîtrise des adventices. La spécificité de ce groupe d'agriculteurs innovants est de travailler depuis cinq ans sur la couverture permanente des sols avec des légumineuses pérennes. Avec moins de 2 % de la surface française en semis direct sous couvert, cette technique interroge bon nombre d'agriculteurs. L'objectif du groupe est de fournir des références pour mieux comprendre et maîtriser cette technique.

La couverture permanente des sols : de quoi parle-t-on ?

Les trois piliers de l'agriculture de conservation

Les leviers mobilisés en semis direct s'appuient sur les trois piliers de l'agriculture de conservation, à savoir :

• L'absence de travail du sol : la non-perturbation du sol limite la germination des adventices. À ce titre, il est souvent conseillé de semer à faible vitesse (4 à 6 km/h).

• La diversité de l'assolement : l'alternance de culture d'hiver/culture de printemps et graminée/dicotylédone permet de rompre le cycle de certaines adventices, principalement des graminées, et d'utiliser davantage de solutions chimiques adaptées.

• La couverture des sols : la couverture permanente présente de nombreux avantages sur le fonctionnement biologique des sols, la maîtrise des charges de mécanisation ou la gestion des adventices. Sur ce dernier point, nous insistons sur la notion de couvert d'interculture efficace, c'est-à-dire un couvert d'interculture qui permettra de contrôler efficacement les adventices, (empêcher les levées d'adventices et étouffer celles déjà présentes). En effet, semer sur une parcelle « propre » (= sans adventice) est primordial, d'autant plus en semis direct !

Deux types de couvertures du sol

La couverture du sol existe sous deux principales formes :

• Implantation de couverts annuels : les couverts sont semés sitôt la moisson de la culture précédente. L'objectif est qu'ils se développent en interculture. Ils seront détruits au semis de la culture suivante soit chimiquement, soit mécaniquement (broyeur, rouleau Faca), soit exportés pour l'alimentation des animaux. Leur présence n'aura pas de conséquence pour la culture suivante. L'intérêt réside dans la réussite de la levée en interculture (avec des pluviométries suffisantes). Ces couverts sont semés chaque année.

• Implantation de couverts permanents (légumineuses pluriannuelles dans le cas du GIEE Magellan) : ces couverts sont implantés en même temps qu'une culture, majoritairement le colza dans le cas du groupement d'intérêt économique et environnemental (GIEE) Magellan, et sont voués à rester plusieurs années (trois années en règle générale). Les cultures suivantes seront donc implantées dans ce couvert grâce à un semoir adapté. Nous sommes donc moins dépendants des conditions climatiques estivales comme cela peut être le cas pour l'installation des couverts annuels. C'est d'ailleurs pour cette raison que le GIEE s'est penché sur cette technique, car la réussite des couverts annuels est très aléatoire en zone intermédiaire (contexte de terres moyennement profondes à superficielles et soumis à des stress hydriques marqués au printemps). Cela nécessite de bien implanter le couvert, de choisir le couvert le mieux adapté au type de sol et de bien le contrôler en interculture mais également dans les cultures suivantes (il faut le réguler pour limiter son impact sur la culture en place sans le détruire !). La maîtrise technique est plus importante que dans l'utilisation de couverts annuels, par la nécessité de réguler le couvert dans les cultures, mais simplifie l'implantation des couverts car ils sont en place plusieurs années. Ces couverts peuvent également être exportés en interculture pour alimenter les animaux.

Les différentes espèces de couverts permanents

Le choix d'espèces de couverts du GIEE Magellan s'est porté sur des légumineuses pérennes, plutôt que sur des graminées pérennes pour plusieurs raisons : les légumineuses ont un effet bénéfique sur le fonctionnement du sol via les nodosités et elles sont plus adaptées aux systèmes à base de céréales (davantage de solutions chimiques sont disponibles pour réguler les légumineuses dans des céréales). Plusieurs espèces de légumineuses pérennes sont utilisables. Nous nous sommes focalisés sur quatre d'entre elles (le trèfle blanc, le trèfle violet, la luzerne et le lotier).

• Le trèfle blanc (photo 1) : cette légumineuse se sème à 3 kg/ha en association avec le colza. Elle est bien adaptée à l'ensemble des types de sol, notamment les plus humides (hors hydromorphie prolongée). Elle présente un bon pouvoir de colonisation grâce à ses stolons. Par rapport aux autres légumineuses utilisées, cette espèce présente le meilleur contrôle des adventices. Son système racinaire peu profond la rend assez concurrentielle vis-à-vis des cultures. Elle est à réserver pour des sols profonds.

• Le trèfle violet (photos 2 et 3) : cette espèce se sème entre 6 et 8 kg/ha en association avec le colza. Elle ne présente pas de stolons mais elle s'implante plus rapidement que le trèfle blanc. Elle est d'ailleurs la plus adaptée aux sols humides et/ou acides. Sa pérennité en semis direct est de deux ans maximum.

• La luzerne : elle se sème entre 8 et 10 kg/ha en association avec le colza et est déconseillée en sol acide. Attention à sa sensibilité aux herbicides qui diminue avec son ancienneté (les luzernes « âgées » seront très difficiles à contrôler dans les cultures) et qui nécessite des doses d'herbicides supérieures aux autres légumineuses. Ce couvert est déconseillé en sol drainé du fait de son enracinement en profondeur (bouchage de drains).

• Le lotier corniculé (photos 4, 5 à 7 page suivante) : il se sème entre 8 et 10 kg/ha en association avec le colza. Sa pérennité est réduite dans les sols hydromorphes. Son enracinement profond (jusqu'à 2 m) et sa dynamique de croissance lente en font une des espèces qui aura le moins d'impact sur les cultures. Il présente l'avantage d'être moins sensible aux herbicides, ce qui laisse plus de souplesse si une intervention herbicide est nécessaire pour gérer des graminées type vulpin ou brome. Mais son contrôle reste possible par l'utilisation d'hormones à dose réduite. Couvert déconseillé en sol drainé du fait de son enracinement en profondeur (bouchage de drains).

Intérêts des mélanges de couverts de légumineuses pérennes

Les mélanges d'espèces sont intéressants car ils permettent d'obtenir une biomasse souvent plus élevée et surtout plus régulière. En effet, dans le cas de mélange, chaque type de légumineuses se développera dans les conditions qui lui sont le plus favorables. L'association tirera son épingle du jeu dans les sols hétérogènes. Le trèfle blanc prendra le dessus dans les zones plus humides et la luzerne dans les zones plus superficielles. En 2017, sur un site en limon argileux profond, le trèfle blanc avait une biomasse sèche de 1,4 t/ha, alors que l'association trèfle blanc + lotier avait une biomasse de 1,8 t MS/ha et l'association trèfle blanc + luzerne obtenait une biomasse de 1,6 t MS/ha.

Effet des couverts sur la gestion des adventices en interculture

Concurrencer les adventices

Nous l'avons mentionné en début d'article, un couvert d'interculture efficace vis-à-vis de la maîtrise des adventices est un couvert qui prend la place de ces dernières et empêche leur développement. Les couverts permanents, en étant implantés en même temps qu'une culture, auront tout le temps de s'implanter et auront l'avantage sur les levées d'interculture. La Figure 1 (page précédente) en est une parfaite illustration. Le couvert de luzerne a été semé à 10 kg avec le colza au mois d'août précédent. Le couvert s'est développé sous la culture en colonisant progressivement le sol au fur et à mesure que le colza laissait passer de la lumière, notamment en fin de cycle. À la moisson, le couvert a colonisé le sol, ce qui crée des conditions défavorables à la germination d'autres plantes (concurrence pour l'eau, la lumière et les éléments minéraux). Même les repousses de colza, d'ordinaire si agressives, n'ont pas trouvé de place pour s'implanter. Il en est de même pour les adventices (vulpin, géraniums, etc.).

Viser 85 % de couverture du sol

Ce contrôle des adventices nécessite le respect de certaines conditions, notamment la couverture du sol (Figure 2, photo 8 p. 26). Entre 2015 et 2019, le GIEE Magellan a monté un réseau de suivi chez les membres du groupe pour étudier l'effet des couverts permanents sur la maîtrise des adventices en intercultures. Ce réseau regroupait différents types de sol (limon, argilo-calcaire, limon hydromorphe) ainsi que les principales espèces de couvert décrites plus haut. L'objectif était de faire la relation entre le pourcentage de couverture du sol avant semis de la céréale (octobre) et la pression en adventices (recensement des espèces présentes). Les résultats montrent que jusqu'à 50 % de couverture du sol, le couvert de légumineuses pérennes ne présente aucune action négative sur les adventices. En revanche, à partir de 50 % de couverture, plus la couverture augmente, meilleur est le contrôle des adventices, avec un optimum à partir de 85 %. À ce taux de couverture, la présence d'adventices est quasi nulle, ce qui autorise des implantations sans désherbage chimique d'interculture. Ce résultat est valable avec l'ensemble des couverts de légumineuses pérennes que nous avons testés.

Des couverts à entretenir

Pour assurer 85 % de couverture, il est important de bien surveiller et entretenir son couvert de légumineuses pérennes. Après la première année d'installation, par exemple après le colza qui a servi à implanter le couvert, un broyage trois semaines à un mois après récolte aura deux effets bénéfiques (Figure 3). Le premier sera de stimuler la croissance des bourgeons axillaires des légumineuses, ce qui favorisera la couverture du sol. Le second sera de détruire les cannes de colza pour que les prédateurs (rapaces diurnes et nocturnes) puissent maîtriser les populations de mulots ou campagnols. Ces ravageurs, en creusant des trous et galeries, ont un impact sur l'implantation de la culture suivante mais représentent également des zones de levée d'adventices.

Au cours des années suivantes, si des zones s'éclaircissent dans la parcelle, un broyage sera justifié pour « relancer » la croissance de la légumineuse pérenne et ainsi prolonger son efficacité.

Des effets interannuels marqués

Malheureusement, tout n'est pas simple avec les couverts permanents. Au cours des cinq dernières années, les couvertures de sols ont été très hétérogènes (Figure 4). En effet, plusieurs facteurs influencent le développement des couverts de légumineuses pérennes et donc leur efficacité vis-à-vis de la maîtrise des adventices : l'ancienneté des couverts, les conditions climatiques estivales et le choix des herbicides utilisés en végétation. Leurs effets sont également cumulatifs, ce qui explique pourquoi il est difficile de conserver un couvert de légumineuses pérennes plus de trois ans en grandes cultures.

• L'ancienneté du couvert : plus le couvert sera âgé, plus la densité de pieds de légumineuses diminuera, ce qui laissera la place pour la germination des adventices. Il n'est donc pas conseillé de démarrer un semis direct sous couvert d'une ancienne luzernière. En effet, dans ces situations, les manques de pieds seront colonisés par des adventices qui seront difficiles à détruire en interculture mais surtout dans la culture de vente. Pour pallier cet inconvénient, vous pouvez laisser « monter en graines » votre couvert en interculture afin de combler les manques. Attention, cela n'est pas possible avec la luzerne (un resemis de luzerne ne peut s'envisager qu'après un délai d'un an).

• Les conditions climatiques estivales : bien qu'elles soient déjà implantées, les légumineuses pérennes ont besoin d'eau en interculture pour se développer. Nos observations montrent un bon comportement à la sécheresse de la luzerne et du trèfle violet. Le trèfle blanc est l'espèce la plus sensible au manque d'eau en interculture, sans doute par son système racinaire plus superficiel.

• Les herbicides utilisés : selon les herbicides utilisés dans la culture précédente, les cultures pérennes auront plus ou moins de faculté à repartir en végétation en interculture et donc à concurrencer les adventices. Les herbicides à base de sulfonylurées (iodosulfuron-méthyl-sodium + mésosulfuron-méthyl, propoxycarbazone, sulfosulfuron, etc.) utilisés dans les céréales ont plus d'impact.

Adapter sa stratégie de désherbage

Choisir le bon couvert

En situation de transition en semis direct sous couvert permanent, en attendant que les leviers agronomiques (absence de travail du sol et rotation diversifiée) fassent leur effet, il est conseillé de débuter avec l'implantation d'un lotier corniculé. En effet, dans les parcelles avec un historique graminées (vulpin, brome), cette espèce, peu sensible aux herbicides, permet de continuer à utiliser la plupart des herbicides sans compromettre la survie de la légumineuse pérenne. Dans les parcelles propres, tous les couverts sont possibles, les associations sont même à privilégier pour maximiser les bénéfices.

Adapter le programme herbicide

Dans les parcelles avec 85 % de couverture avant semis, la régulation chimique (glyphosate) n'est pas obligatoire, car les parcelles ne présentent que très peu d'adventices. Des économies de désherbage sont possibles en modulant les interventions soit à l'automne, soit au printemps en fonction de la flore et du niveau de résistance des graminées.

Dans les parcelles avec un taux de couverture compris entre 50 et 85 %, le programme herbicide ne pourra pas tenir compte des effets positifs du couvert de légumineuses sur la maîtrise des adventices. Le programme herbicide restera inchangé. Un broyage du couvert en interculture sera à envisager pour augmenter le taux de couverture si les pluviométries estivales le permettent.

Dans les parcelles avec un taux de couverture inférieur à 50 %, le couvert n'apporte rien et représente même une contrainte (choix des herbicides adaptés pour un bénéfice agronomique faible). Dans ce cas, il est conseillé de détruire le couvert avant semis. Le semis d'un autre couvert permanent pourra s'envisager avec le prochain colza par exemple.

Conclusion

Une solution intéressante

Le recours aux couverts permanents représente une solution intéressante pour lutter contre les adventices en interculture dans la mesure où son implantation est déjà réalisée et s'affranchit des conditions estivales. Sa présence en interculture perturbe la levée des adventices et étouffe celles déjà levées.

Des conditions de réussite

Pour que cette technique soit efficace, différents critères stricts doivent être respectés en interculture, à savoir le choix d'un couvert bien adapté au type de sol, des conditions estivales qui permettent la croissance du couvert et une couverture du sol d'au moins 85 %. Dans ces conditions, l'utilisation des herbicides, notamment du glyphosate, peut être réduite. Malheureusement, depuis deux ans, les conditions estivales ont pénalisé la croissance du couvert, ce qui n'a pas permis de s'affranchir d'herbicide total avant semis pour détruire les repousses du précédent et les graminées type vulpin, ray-grass ou brome. Cette technique reste très conditionnée par une climatologie estivale favorable. Une rotation diversifiée reste, dans ces systèmes, la base du raisonnement de la lutte contre les adventices.