En agriculture de conservation, le labour est banni. Est-ce qu'un travail du sol superficiel peut maîtriser les populations de campagnol des champs ?

Face au campagnol des champs Microtus arvalis, les rodenticides sont réglementés, et le labour, qui représente une méthode efficace, est prohibé en agriculture de conservation. Or, celle-ci fait actuellement l'objet d'un intérêt croissant.

Pourquoi tester le travail du sol superficiel

Agriculture de conservation

L'agriculture doit faire face à des enjeux importants pour maintenir une production agricole durable : lutte contre l'érosion des sols, stockage de carbone, respect de l'environnement et de la santé, dans le contexte du changement climatique et de la demande sociétale. Une des voies d'évolution des systèmes agricoles est l'agriculture de conservation des sols, objet d'un intérêt croissant de la part des agriculteurs.

Elle repose sur trois principes : l'allongement des rotations et la diversification des cultures, une couverture permanente des sols et la réduction, voire la suppression du travail du sol par le recours au semis direct.

Un risque de favoriser les campagnols

Cependant, l'absence de travail du sol et la présence permanente d'une couverture végétale sur le long terme favorisent les populations de campagnol des champs. Le travail du sol, qu'il soit profond ou superficiel, constituait une méthode de lutte efficace contre ce ravageur (destruction des populations et de leur habitat, perturbation de la reproduction...), alors même qu'il n'est pas envisageable dans ce système de production. Ainsi, le développement de méthodes alternatives de contrôle des populations de campagnol des champs est un enjeu majeur pour la pérennité de ces systèmes agricoles novateurs.

Les populations de campagnol évoluent de façon cyclique (Delattre et al., 1992), menant à des pics de pullulation qui entraînent des niveaux d'occurrence extrêmement élevés (Fredon Champagne-Ardenne et al., 2015) et des pertes après épiaison pouvant atteindre 40 à 60 % dans les parcelles de céréales (Couval, 2011).

Travail en Haute-Marne

Tester l'impact d'un ou deux passages de déchaumeur

Face à cette problématique, et devant le manque de résultats expérimentaux sur l'utilisation de méthodes alternatives dans le cadre de l'application de l'arrêté du 14 mai 2014 (Journal officiel, 04/06/2014), une expérimentation d'utilisation d'un déchaumeur à travail vertical (DVT) a été mise en place en Haute-Marne en 2015.

L'objectif principal était de mesurer l'impact d'un gradient de travail du sol (un et deux passages de DVT) sur les densités relatives de campagnols des champs et sur la productivité de parcelles d'orge gérées selon les principes de l'agriculture de conservation, en supposant un effet négatif du nombre de passages sur les densités de campagnols et un effet positif sur les rendements.

Les densités relatives de campagnols ont été estimées en automne avant, puis une semaine après les passages du DVT. La production d'orge a été mesurée à la moisson suivante, en 2016.

Appareil testé et parcelle choisie

Le déchaumeur utilisé, de marque Sky, permet un travail superficiel et vertical du sol, à l'aide de disques droits gaufrés (photo 1). Cet outil est utilisé habituellement en semis direct afin de détruire les couverts végétaux, de favoriser la minéralisation de la matière organique et de réchauffer le sol tout en améliorant l'enracinement des semis.

L'essai a eu lieu sur une surface de 3,1 ha (144 m × 216 m) dans une parcelle de 8 ha qui était menée en semis direct depuis trois ans et avait été gérée en technique culturale simplifiée depuis vingt ans (travail du sol superficiel avec deux passages de déchaumeur à disques). Le sol est argilo-calcaire superficiel avec cailloux, de type G2 d'après la typologie des sols « les terres à cailloux des plateaux calcaires du Barrois et de Bourgogne » (CA52 et al., 1988) avec une profondeur d'environ 20 cm. La parcelle est bordée à l'est par un bois, au sud par une route, au nord et à l'ouest par des champs.

Le couvert végétal, composé de féverole, lentille, sarrasin, trèfle blanc nain et trèfle violet à une densité de 100 kg/ha, avait été semé début août 2015 faisant suite à une culture de blé (photo 2).

Le couvert était peu développé (environ 1 tonne de matière sèche/ha) lors du déroulement de l'essai, le 20 octobre 2015. La parcelle a ensuite été semée en direct en orge de printemps (variété « Planet », semis au printemps 2016) à raison de 360 grains/m².

Trois modalités

La parcelle a été découpée en 3 × 3 petites parcelles mesurant chacune 36 m de large sur 60 m de long (Figure 1). Ce dimensionnement est prévu pour six largeurs de déchaumeur de 6 m de large dans la largeur des parcelles, six largeurs de semoir de 6 m de large, une largeur de pulvérisateur de 36 m de large et quatre largeurs de moissonneuse-batteuse de 9 m de large.

L'essai a été conduit avec trois modalités réparties aléatoirement parmi les neuf parcelles : la modalité 1, dite témoin sans passage de DVT, la modalité 2 avec un seul passage de DVT à 3 cm de profondeur, et la modalité 3 avec deux passages dont le premier à 3 cm puis le second à 4 cm de profondeur le même jour. Une bande d'isolement de 18 m de large autour de la parcelle expérimentale a été créée en effectuant deux passages de DVT.

Les passages de déchaumeur ont été réalisés le 21 octobre 2015. Pendant les dix jours précédents, la pluviométrie et la température ont été très faibles (cumul de pluie de 4,6 mm et moyenne des températures journalières de 6,1 °C pour la station météo de Chaumont). Il y avait depuis le mois de septembre un déficit de température par rapport à la référence 2005-2014 (Fondeur et al., 2015). Pendant les dix jours suivants, le cumul de pluie a été de 15,1 mm et la moyenne des températures journalières de 10,4 °C.

Méthode d'échantillonnage

Les densités relatives de campagnols des champs ont été évaluées dans chaque parcelle la veille des passages du DVT puis neuf jours plus tard selon la méthode du transect indiciaire (Giraudoux et al., 1995).

Cette méthode d'échantillonnage consiste à parcourir à pied la diagonale d'une parcelle en déterminant des intervalles réguliers de 5 mètres et en mentionnant la présence d'indices récents de campagnol des champs (terriers et fèces et/ou indices d'abroutissement) ou leur absence sur une largeur de 3 m, soit 1,5 m de part et d'autre de la diagonale, dans chacun des intervalles observés. Le décompte des intervalles positifs par rapport au nombre total d'intervalles observés fournit un ratio (de 0 à 1) qui exprime un indice d'abondance relatif des campagnols des champs à l'échelle de la parcelle observée. Multiplié par 100, ce ratio est converti en pourcentage d'intervalles positifs.

La densité de campagnols a été estimée dans chaque parcelle à partir de quatre transects (deux diagonales, deux médiatrices). Cela mène à quatre mesures par parcelle sur neuf parcelles, soit trente-six données de présence par notation (Figure 1).

Dans chaque parcelle, le rendement en orge de printemps a été évalué par pesée. La répétition de la mesure de rendement par parcelle n'a pas été possible, il n'y a donc eu qu'une seule pesée par parcelle.

Calculs réalisés

Les relations entre la densité relative de campagnols de champs après le passage du DVT (CC_après en pourcentage) (variable réponse) et le nombre de passage de DVT (Nb_passage) ont été recherchées à l'aide de modèles linéaires généralisés (GLM) avec ou sans effets mixtes.

La densité relative de campagnols avant le passage du DVT (CC_avant en pourcentage) a été intégrée comme variable explicative d'ajustement dans les modèles alors que les parcelles ont été incluses ou non comme effet random. Une sélection entre les modèles mixtes, à effets fixes uniquement, et le modèle nul a été réalisée à l'aide du critère d'Akaike (AIC). Les différentes modalités de passages (témoin, un ou deux passages) ont été comparées entre elles avec le test de comparaisons multiples de Tukey. L'absence de différences de densité de campagnols avant déchaumage entre modalités a été vérifiée à l'aide d'un GLM.

Afin de déterminer la tendance des populations de campagnol durant les neuf jours de l'essai en l'absence de passage du DVT, les CC_après des parcelles témoins ont été comparées aux CC_avant à l'aide d'un GLM.

La comparaison de la variabilité du rendement d'orge selon le nombre de passages de déchaumeur a été effectuée avec le test de Brown-Forsythe, basé sur l'écart à la médiane. Les analyses statistiques ont été réalisées avec le logiciel R version 3.3.3 et les librairies lme4, multcomp, pgirmess, lawstat, ggplot et cowplot.

Résultats

Avant le test, des densités similaires

Les densités de campagnols ont été comparées entre modalités avant déchaumage. Cette densité relative était similaire entre les trois modalités (Figure 2). Elle était de 36,28 % en moyenne.

Dans le témoin, les populations baissent naturellement

La dynamique « naturelle » des populations de campagnol, évaluée dans les témoins, montre que les densités baissent spontanément après neuf jours d'essai (p = 0,015). Il y a eu diminution de 15,32 % (p = 0,011) des densités de campagnols dans les témoins entre les deux notations à neuf jours d'intervalle (moyenne de 41,86 % avant déchaumage et de 26,54 % après déchaumage) (Figure 3). Sans passage de DVT, il y a donc eu un déclin « naturel » des populations de campagnol.

Effet du déchaumeur sur les populations de campagnol

L'effet sur l'aspect visuel « sans passage » et « deux passages » de DVT est visible sur la photo 3. Les résultats montrent que le nombre de passages de DVT entraîne une baisse de densité de campagnols des champs (p < 0,001) supérieure au déclin naturel. Cet effet n'est pas influencé par la densité initiale de campagnols. La densité de campagnols moyenne après déchaumage a été de 26,54 % sans passage de déchaumeur, 12,53 % avec un passage et 3,77 % avec deux passages (Figure 4).

Un passage de déchaumeur fait baisser les densités de campagnols des champs de 14,01 ± 4,12 % (p < 0,005). Deux passages les font baisser de 22,77 ± 4,12 % (p < 0,001).

Le deuxième passage n'a pas été significativement différent de l'effet du premier sur les populations de campagnol des champs observées neuf jours plus tard. On note seulement une tendance à la baisse de 8,77 %.

Effet du déchaumeur sur le rendement

Les résultats du rendement d'orge de printemps lors de la récolte sont présentés en Figure 5. Globalement, le passage du déchaumeur sur le couvert végétal a homogénéisé le rendement en orge de printemps.

Les rendements ont varié entre 26,86 et 55,08 q/ha sans passage de déchaumeur, entre 41,28 et 54,16 q/ha après un seul passage et entre 51,60 et 51,94 q/ha après deux passages.

Les rendements médians ne sont pas différents entre les modalités mais le passage du DVT diminue considérablement leur variabilité (p < 0,01). Deux passages de déchaumeurs réduisent de façon très significative la variabilité du rendement par rapport à l'absence de passage (p = 0,011) ou un seul passage (p < 0,001). En effet, les rendements obtenus après deux passages sont très homogènes. Un seul passage de déchaumeur ne réduit pas significativement la variabilité du rendement par rapport au témoin (p = 0,16).

Conclusion

Une réduction significative des populations

L'utilisation d'un DVT comme outil de destruction des couverts végétaux a permis de réduire de façon très significative les populations de campagnol des champs. Il permet à la fois de réduire les abris et les sources de nourriture des campagnols et de favoriser leur prédation.

De plus, la modification de la structure du sol sur les premiers centimètres de profondeur engendre une destruction des galeries des rongeurs, présentes de façon très superficielle (Quéré et Le Louarn, 2011), pouvant induire une déstructuration des populations et une perturbation de la reproduction.

Expérience à renouveler

Bien que ces résultats soient prometteurs, l'expérimentation devra être renouvelée afin de prendre en compte les connaissances liées à biologie de l'espèce.

En effet, son cycle de reproduction étant « rythmé » mensuellement, il aurait été nécessaire de renouveler le suivi plusieurs semaines après passage du DVT, afin de tenir compte de l'évolution naturelle des populations de campagnol des champs. De plus, il serait intéressant de suivre l'effet du DVT à plus long terme, soit plusieurs mois après le déchaumage ou encore au printemps suivant.

Un travail encourageant

Ces enseignements rejoignent les constats scientifiques et les méthodes de lutte développées dans le cadre de la gestion durable des populations de campagnol terrestre en zones prairiales (Delattre et Giraudoux, 2009 ; Couval et Truchetet, 2014). Ils sont également cohérents avec d'autres études montrant les effets négatifs du travail du sol sur les populations de campagnol des champs (Jacob et al., 2003). Ces résultats sont donc encourageants pour le développement futur de méthodes de lutte non chimique efficaces contre les campagnols des champs, à partir d'un travail du sol assez léger pour rester respectueux des principes de l'agriculture de conservation.

*FDGDON de la Haute-Marne/chambre d'agriculture de la Haute-Marne. **Laboratoire Chrono-Environnement, Université Bourgogne Franche-Comté. ***Fredon Franche-Comté, École-Valentin. ****Fredon Champagne-Ardenne, Centre de recherche en environnement et agronomie, Reims.