Source: The Conversation – France (in French) – By Lionel Alletto, Directeur de recherche en agronomie, Inrae
Longtemps indissociables de l’agriculture même, le labour et les activités de travail du sol sont aujourd’hui remis en question. Réduire ou arrêter de labourer serait ainsi bénéfique pour la structure des sols, la biodiversité et même pour le climat. Mais ces bienfaits sont-ils tous certains ? Ne sont-ils pas également contrebalancés par d’autres dommages ? Une équipe d’agronomes tâche de faire le point.
Sous l’Ancien Régime, les mots laboureur et paysan étaient presque synonymes. Ce n’est pas un hasard : cultiver la terre signifiait d’abord la travailler. Le labour, réalisé avec une charrue ou un araire, était au cœur des pratiques agricoles, au point de donner son nom à ceux qui vivaient de la culture des champs. Pendant des siècles, le travail du sol a ainsi constitué l’un des principaux leviers pour produire des récoltes.
Mais qu’entend-on exactement par « travail du sol » ? Le terme ne désigne pas uniquement le labour profond. Il regroupe un ensemble d’interventions mécaniques destinées à préparer ou entretenir les parcelles : labour, déchaumage, hersage ou encore binage.
Ces pratiques remplissent plusieurs fonctions agronomiques : ameublir et aérer le sol, favoriser l’infiltration de l’eau, préparer un lit de semences propice à la levée des cultures et faciliter par la suite le développement des racines, détruire les herbes poussant sur le champ depuis la dernière récolte (repousse de la culture précédente et herbes sauvages ou adventices – dites « mauvaises herbes ») et limiter leur levée dans la culture suivante ou encore incorporer les résidus végétaux et les amendements afin qu’ils se décomposent.
La remise en question du labour
Depuis plusieurs décennies toutefois, le travail du sol fait l’objet de critiques croissantes. Un travail trop intensif peut en effet fragiliser la structure des sols, accélérer l’érosion, perturber la vie biologique ou favoriser la minéralisation et donc le relargage du carbone stocké dans les matières organiques des sols agricoles sous forme de dioxyde de carbone (CO2).
Dans ce contexte, certaines formes d’agriculture, comme l’agriculture de conservation des sols, ont fait de la réduction du labour, voire de son abandon, l’un de leurs principes. Comment cultivent-elles sans retourner la terre ? Elles privilégient notamment des techniques comme le semis direct, qui consiste à déposer les graines dans un sol peu ou pas travaillé, souvent au milieu des résidus de la culture précédente.
Mais faut-il vraiment opposer travail du sol et préservation du climat afin de produire durablement ? La question mérite d’être posée, tant les effets de ces pratiques dépendent des contextes agronomiques, des cultures et des objectifs poursuivis.
Dans une récente synthèse scientifique publiée dans la revue Communications Earth & Environment, nous avons ainsi analysé plusieurs décennies d’expérimentations conduites sur différents continents.
Nos résultats montrent que le travail du sol peut rendre des services essentiels pour réduire ou supprimer l’usage des pesticides, notamment pour réguler les adventices, certains ravageurs et maladies des cultures. Surtout, les bénéfices climatiques attribués au non-travail du sol sont souvent moins nets qu’on le pense.
Le non-labour augmente souvent l’usage des herbicides
Partons donc d’un premier constat : les systèmes qui s’éloignent du travail du sol reposent fréquemment sur les herbicides pour contrôler les adventices. En Europe, aux États-Unis ou au Canada, les systèmes sans travail du sol utilisent souvent davantage de glyphosate notamment et d’autres désherbants chimiques.
Le travail du sol peut en effet jouer plusieurs rôles pour limiter le recours aux pesticides : détruire les repousses de la culture précédente et les adventices, enfouir en profondeur les graines d’adventices, détruire et/ou enfouir les couverts végétaux ou limiter certains pathogènes présents dans les résidus de culture. De nombreuses études à l’international ont ainsi montré l’intérêt d’un travail du sol occasionnel pour contrôler les adventices.
Dans les essais agroécologiques de longue durée, menés à proximité de Dijon (Côte-d’Or) sur la plateforme expérimentale CA-SYS de l’Inrae, les systèmes sans labour et sans pesticides ont parfois échoué en quelques années sous l’effet d’une forte pression d’adventices ou de limaces. À l’inverse, des systèmes utilisant ponctuellement le travail du sol, dont du labour, ont mieux maintenu leur productivité en l’absence de pesticides.
Cela ne signifie pas qu’il faut revenir au labour systématique, mais plutôt reconnaître que le travail du sol peut être un outil parmi d’autres, mobilisé de façon stratégique et ciblée dans certaines situations.
Le stockage du carbone ne dépend pas seulement du travail du sol
L’autre leçon de notre étude concerne l’un des principaux arguments avancés en faveur du non-labour, à savoir sa capacité supposée à favoriser le stockage du carbone dans les sols, sous forme de matière organique.
En effet, un sol agricole n’est pas qu’un simple support pour les cultures : il constitue aussi un important réservoir de carbone, encore largement méconnu du grand public. Une partie du CO₂ capté par les plantes au cours de la photosynthèse ne reste pas uniquement dans les feuilles ou les grains récoltés. Elle est transférée vers le sol, par les racines, qui libèrent des composés organiques, et par les résidus de cultures (tiges, feuilles, racines) qui sont laissés au sol après la récolte. Ces apports sont progressivement transformés par les organismes du sol en matières organiques du sol.
Ce carbone organique joue un rôle essentiel : il contribue à la fertilité des terres, améliore leur structure, leur capacité à retenir l’eau et participe au fonctionnement biologique des écosystèmes agricoles. Dès lors, une question traverse aujourd’hui les débats agronomiques : certaines pratiques, notamment la réduction du travail du sol, permettent-elles de mieux conserver ce carbone dans les terres plutôt que de le relâcher dans l’atmosphère ?
Effectivement, les parcelles conduites sans labour, que ce soit sans travail du sol ou avec un travail très superficiel (c’est-à-dire limité à 4-5 cm de profondeur), ont souvent davantage de carbone organique dans les premiers centimètres du sol. Ce constat s’explique assez simplement : en l’absence de retournement mécanique, les résidus végétaux (feuilles, tiges, racines superficielles) restent majoritairement en surface et s’y décomposent progressivement. Le carbone qu’ils contiennent tend donc à s’accumuler dans les couches supérieures du sol.
À l’inverse, le labour enfouit et mélange cette matière organique plus profondément, répartissant davantage le carbone dans le profil du sol.
Cette différence visible en surface peut toutefois donner une image incomplète du phénomène. Lorsqu’on mesure les stocks de carbone sur des profondeurs plus importantes, par exemple jusqu’à 30 ou 40 cm, les écarts entre systèmes labourés et non labourés deviennent souvent beaucoup plus faibles. Dans certains cas, le non-labour semble surtout redistribuer le carbone vers la surface plutôt qu’en augmenter réellement la quantité totale.
Plusieurs méta-analyses internationales aboutissent ainsi à une conclusion nuancée : les gains de carbone associés au non-labour existent parfois, mais restent généralement modestes, voire inexistants lorsque l’on considère l’ensemble du profil de sol et que les mesures sont réalisées avec des méthodes de quantification adaptées.
En France, une expérimentation de longue durée, menée par Arvalis à Boigneville, dans l’Essonne, et suivie avec l’Inrae, n’a montré aucune différence significative de stock total de carbone entre labour annuel, travail superficiel et non-travail du sol après quarante-sept ans de conduite différenciée des parcelles expérimentales.
Pourquoi ? Parce que le facteur déterminant n’est pas seulement le niveau de perturbation du sol, mais surtout la quantité de carbone apportée au sol par le système agricole.
Autrement dit, un sol stocke davantage de carbone lorsqu’il reçoit plus de biomasse végétale : résidus de culture, racines, couverts végétaux, prairies temporaires ou apports d’amendements organiques. À l’inverse, différentes études que nous avons compilées montrent qu’un travail du sol occasionnel n’a le plus souvent pas d’impact mesurable sur le stock de carbone du sol.
Les couverts végétaux dits « d’interculture », implantés entre deux cultures puis restitués au sol, jouent ici un rôle central. Ces plantes, semées non pour être récoltées mais pour « occuper » le champ entre deux productions, sont utilisées par de nombreux systèmes agricoles, en particulier en agriculture de conservation dont elles constituent l’un des piliers avec le non-travail du sol, mais aussi de plus en plus dans des fermes où le labour et le travail du sol sont plus classiquement intégrés aux stratégies de conduite des cultures.
Pourquoi ? Parce qu’elles remplissent plusieurs fonctions à la fois : protéger le sol contre l’érosion, limiter les pertes de nutriments par lixiviation (processus de percolation d’eau dans le sol, ndlr), concurrencer certaines adventices, améliorer la structure du sol grâce aux racines et apporter de la matière organique en se décomposant.
En captant du carbone atmosphérique pendant leur croissance, puis en le restituant partiellement au sol, ces couverts végétaux constituent aussi un levier important pour enrichir les terres en carbone organique. En maintenant des racines vivantes plus longtemps dans le sol, ils alimentent les microorganismes du sol et favorisent par ailleurs la stabilisation du carbone. Plusieurs méta-analyses montrent que la couverture végétale des sols pendant la période d’interculture peut augmenter significativement les stocks de carbone des sols agricoles. Dans certains cas, des systèmes avec labour, mais riches en couverts végétaux, stockent même davantage de carbone que des systèmes sans labour, mais apportant moins de biomasse.
Un puissant gaz à effet de serre entre en jeu
Le débat sur le travail du sol ne concerne pas seulement le carbone. Les terres agricoles émettent aussi du protoxyde d’azote (N₂O), un puissant gaz à effet de serre dont le pouvoir réchauffant est environ 273 fois supérieur à celui du CO₂ à quantité égale. Or, les systèmes sans labour peuvent parfois favoriser ces émissions.
De fait, lorsque les résidus végétaux restent en surface et que le sol demeure ainsi plus humide, les conditions peuvent devenir plus favorables à la production de protoxyde d’azote par certains microorganismes. Cela concerne particulièrement les sols argileux ou mal aérés.
Les résultats expérimentaux rapportés par plusieurs méta-analyses internationales sont contrastés : selon les contextes, le non-labour peut réduire, ne pas modifier ou augmenter les émissions de protoxyde d’azote. Mais dans certains cas, cette hausse peut compenser les bénéfices liés au stockage de carbone.
L’essai de longue durée de l’Inrae, « La Cage », mené depuis 1998 à Versailles, illustre bien cette complexité. Le système en agriculture de conservation des sols (combinant non-travail du sol et recours aux couverts végétaux) a stocké davantage de carbone, mais a aussi émis davantage de protoxyde d’azote que les systèmes dits conventionnels ou bas-intrants, c’est-à-dire ayant peu recours aux engrais et pesticides de synthèse.
Autrement dit, une pratique favorable pour un indicateur environnemental ne l’est pas forcément pour un autre.
Sortir des oppositions simplistes
L’enjeu n’est donc pas de choisir entre « pour » ou « contre » le travail du sol. Les systèmes agricoles fonctionnent comme des équilibres complexes où interagissent le climat, le sol, les cultures, les microorganismes et la faune du sol, les bioagresseurs (terme rassemblant l’ensemble des maladies, ravageurs et adventices des cultures) et les pratiques agricoles.
Dans certains contextes, réduire fortement le travail du sol reste pertinent, notamment pour limiter l’érosion ou préserver certains organismes du sol, comme les vers de terre et les champignons mycorhiziens. Dans d’autres, un travail du sol occasionnel (1 année sur 4 ou sur 5) peut permettre de réduire l’usage des herbicides tout en sécurisant les productions.
La véritable question devient alors : comment concevoir des systèmes agricoles capables à la fois de réduire les pesticides, maintenir la fertilité des sols et limiter les émissions de gaz à effet de serre ?
Nos travaux suggèrent qu’aucune pratique isolée ne constitue une solution miracle. Les leviers les plus efficaces semblent plutôt résider dans la diversification des cultures, l’usage régulier des couverts végétaux, l’allongement des rotations, l’intégration de légumineuses fixatrices d’azote et de plantes pérennes, ou encore l’agroforesterie.
La transition vers des systèmes de productions agricoles agroécologiques demandera donc probablement moins d’interdictions catégoriques que de combinaisons de pratiques stratégiquement mobilisées, innovantes et adaptées aux contextes locaux.
ALLETTO Lionel a reçu des financements de l’Agence nationale de la recherche (ANR) et de la Commission Européenne dans le cadre de projets de recherche du programme Horizon 2020.
Fabien Ferchaud a reçu des financements de l’Agence nationale de la recherche (ANR), de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) et de la Commission Européenne dans le cadre de projets de recherche du programme Horizon 2020.
Gwenaëlle Lashermes a reçu des financements de l’Agence nationale de la recherche (ANR).
Nicolas Munier-Jolain a reçu (à titre professionnel) des financements de l’OFB dans le cadre de projets de recherche ECOPHYTO, de la Commission Européenne dans le cadre de projets de recherche du programme Horizon 2020.
– ref. Faut-il vraiment arrêter de labourer les champs ? – https://theconversation.com/faut-il-vraiment-arreter-de-labourer-les-champs-284340