Quel est l'impact de l'agriculture de conservation des sols sur l’environnement ?

L’agriculture de conservation des sols (ACS) répond à trois piliers : la non-perturbation du sol, sa couverture permanente et la diversification des cultures dans le temps et l’espace. Dans les faits, l’ACS couvre un large spectre de pratiques avec une phase de transition qui peut s’étendre sur plusieurs années. Certains lui préfèrent le terme plus global d’agroécologie ou une approche filière avec l’agriculture régénératrice.

Parfois mis en place pour des raisons économiques, ce système est aussi choisi pour faire face à des problèmes d’érosion et de ruissellement. « En ce sens, il est très efficace, confirme Lionel Alletto, directeur de recherche à l’Inrae. La tendance va être la même quelles que soient les conditions pédoclimatiques, mais plus ou moins rapidement selon les types de sol. » Son effet sur l’érosion est lié à l’augmentation de la capacité d’infiltration du sol.

« Si le changement de système impacte peu le bilan hydrologique global, il modifie les chemins de l’eau et la vitesse de circulation de celle-ci dans le profil du sol », rapporte Mathieu Marguerie, animateur du réseau national Semis sous couvert vivant (SCV) chez Arvalis. De plus, la stabilité des agrégats est améliorée. La réduction du ruissellement (et de l’érosion) contribue à réduire les risques de transfert de surface des polluants, notamment des résidus phytosanitaires.

La taille du réservoir utilisable est également augmentée de 8 % en moyenne (15 % en fourchette haute) selon les résultats du projet « Bag’Ages » dans le bassin Adour-Garonne. « Contrairement à ce qui a pu être entendu, il est loin d’être doublé. En revanche, il est mieux utilisé, c’est-à-dire mieux rempli quand il pleut ou lorsqu’il y a de l’irrigation », commente le chercheur. Cependant, ces avantages ne se traduisent pas forcément par une amélioration de l’efficience de l’eau. « Les données récentes tendent à montrer que les différentiels de rendements favorables à l’ACS le sont davantage dans des situations de sécheresse extrême, encore peu fréquentes en France », indique Mathieu Marguerie.

Pour les systèmes irrigués, très peu d’études à l’échelle du système ont été produites à ce jour. Ainsi, l’un des objectifs du projet « Bagheera » (lire l’encadré) sera d’étudier les économies d’eau d’irrigation possibles en ACS. L’effet de la consommation d’eau des couverts sur le bilan hydrique de la culture suivante doit lui aussi être approfondi. En attendant, les agriculteurs trouvent que leurs cultures sont plus robustes que celles de leurs voisins conventionnels lors des épisodes de sécheresse.

Couverts et carbone

Concernant le carbone (C), la littérature montre un stockage moyen de 0,3 téqCO₂/ha/an, lorsque les trois piliers sont adoptés. « En France, sur la station expérimentale d’Oraison, en Provence, nous observons en cinq ans un gain de 0,5 % de matière organique par rapport au système de référence sans apports exogènes supplémentaires. Soit, si l’on raisonne en stock, une augmentation de dix-sept pour mille par an, à comparer au fameux quatre pour mille », précise Mathieu Marguerie.

Le stockage dépend également du contexte : « Les sols argileux ont tendance à davantage stocker mais on ne peut pas modifier cette variable texturale. Le calcium, sur lequel on peut agir, a lui aussi cette propriété, explique Martin Rollet, agronome chez AgroLeague. À l’inverse, on peut travailler beaucoup le sol et stocker du carbone, grâce aux apports de matières organiques. » Cela suppose donc que le non-travail du sol n’augmente pas à lui seul le stockage de carbone. En effet, les études font désormais consensus sur le fait qu’il le concentre en surface, sans en modifier la quantité sur le profil complet.

En revanche, les couverts le font, dans la mesure où ils produisent suffisamment de biomasse. « Des travaux sont en cours pour la sélection de variétés sur des traits racinaires, car on sait que le carbone issu des racines est deux à deux fois et demie plus efficient (1) dans la formation des matières organiques du sol (MOS) que celui des parties aériennes des plantes, observe Lionel Alletto. On commence à comprendre que des légumineuses comme la luzerne sont de superbes plantes pour stocker du carbone alors qu’elles ont un C/N faible. On a longtemps pensé que la formation de MOS était plus importante avec des résidus à C/N élevés. »

Bilan GES incertain

Malgré ces avantages, le bilan carbone de l’ACS n’est pas forcément positif. « Les économies de carburant sont intéressantes, 60 à 70 % en moyenne et 30 à 40 % avec des cultures industrielles », évalue Paul Robert, fondateur de Novalis Terra. De plus, les apports d’engrais tendent à diminuer de 30 à 40 uN/ha/an en moyenne grâce à des reliquats azotés plus élevés. « Attention, la phase de transition peut amener à ne pas limiter, voire surconsommer de l’azote », alerte l’agronome.

Mais le point critique concerne surtout les émissions de protoxyde d’azote (N₂O) favorisées par la présence de couverts. « D’après la littérature, le bilan serait tout de même favorable et accru par rapport au conventionnel, mais on se pose la question de la temporalité : les émissions de N₂O seraient potentiellement stables dans le temps alors que le stockage de carbone pourrait finir par plafonner », nuance Mathieu Marguerie.

L’agriculture de conservation des sols (ACS) répond à trois piliers : la non-perturbation du sol, sa couverture permanente et la diversification des cultures dans le temps et l’espace. Dans les faits, l’ACS couvre un large spectre de pratiques, avec une phase de transition qui peut s’étendre sur plusieurs années. Certains acteurs lui préfèrent le terme plus global d’agroécologie ou une approche filière avec l’agriculture régénératrice. Parfois mis en place pour des raisons économiques, ce système est aussi choisi pour faire face à des problèmes d’érosion et de ruissellement. « En ce sens, il est très efficace, confirme Lionel Alletto, directeur de recherche à l'INRAE. La tendance va être la même quelles que soient les conditions pédoclimatiques, mais plus ou moins rapidement selon les types de sol », ajoute-t-il. Son effet sur l’érosion est lié à l’augmentation de la capacité d’infiltration du sol. « Si le changement de système impacte peu le bilan hydrologique global, il modifie les chemins de l’eau et la vitesse de circulation de celle-ci dans le profil du sol », rapporte Mathieu Marguerie, animateur du réseau national « semis sous couvert vivant » (SCV) chez Arvalis. De plus, la stabilité des agrégats est améliorée. La réduction du ruissellement (et de l’érosion) contribue à réduire les risques de transfert de surface des polluants, notamment des résidus phytosanitaires.

La taille du réservoir utilisable est également augmentée, de 8 % en moyenne (15 % en fourchette haute) selon les résultats du projet BAG’AGES dans le bassin Adour-Garonne. « Contrairement à ce qui a pu être entendu, il est loin d’être doublé. En revanche, il est mieux utilisé, c’est-à-dire mieux rempli quand il pleut ou lorsqu’il y a de l’irrigation », commente le chercheur. Cependant, ces avantages ne se traduisent pas forcément par une amélioration de l’efficience de l’eau. « Les données de la littérature et de projets récents tendent à montrer que les différentiels de rendements favorables à l’ACS le sont davantage dans des situations de sécheresse extrême, encore peu fréquentes en France », indique Mathieu Marguerie.

Pour les systèmes irrigués, très peu d’études à l’échelle du système ont été produites à ce jour. Ainsi, l’un des objectifs du projet BAGHEERA (voir encadré) sera d’étudier les économies d’eau d’irrigation possible en ACS. L’effet de la consommation d’eau des couverts sur le bilan hydrique de la culture suivante doit lui aussi être approfondi. En attendant, les agriculteurs trouvent que leurs cultures sont plus robustes que celles de leurs voisins conventionnels lors des épisodes de sécheresse.

Couverts et carbone

Concernant le carbone (C), la littérature montre un stockage moyen de 0,3 teqCO2/ha/an, lorsque les trois piliers sont adoptés. « En France, sur la station expérimentale d’Oraison en Provence, nous observons en cinq ans un gain de 0,5 % de matière organique par rapport au système de référence sans apports exogènes supplémentaires. Soit si l’on raisonne en stock, une augmentation de 17 pour mille par an, à comparer au fameux 4 pour mille », précise Mathieu Marguerie.

Le stockage dépend également du contexte : « les sols argileux ont tendance à davantage stocker mais on ne peut pas modifier cette variable texturale. Le calcium, sur lequel on peut agir, a lui aussi cette propriété, explique Martin Rollet, agronome chez Agroleague. À l’inverse, on peut travailler beaucoup le sol et stocker du carbone, grâce aux apports de matières organiques », ajoute-t-il. Cela suppose donc que le non-travail du sol n’augmente pas à lui seul le stockage de carbone. En effet, les études font désormais consensus sur le fait qu’il le concentre en surface, sans en modifier la quantité sur le profil complet. En revanche, les couverts le font, dans la mesure où ils font suffisamment de biomasse. « Des travaux sont en cours pour la sélection de variétés sur des traits racinaires, car on sait que le carbone issu des racines est 2 à 2,5 fois plus efficient (1) dans la formation des matières organiques du sol (MOS) que celui des parties aériennes des plantes », précise Lionel Alletto. On commence à comprendre que des légumineuses comme la luzerne sont de superbes plantes pour stocker du carbone alors qu’elles ont un C/N faible. On a longtemps pensé que la formation de MOS était plus importante avec des résidus à C/N élevés ».

Bilan GES incertain

Malgré ces avantages, le bilan carbone de l’ACS n’est pas forcément positif. « Les économies de carburants sont intéressantes, de l’ordre de 60 à 70 % en moyenne, et de 30 à 40 % avec des cultures industrielles », précise Paul Robert, fondateur de Novalis Terra. De plus, les apports d’engrais tendent à diminuer, , grâce à des reliquats azotés plus élevés. « Attention, la phase de transition peut amener à ne pas limiter, voire surconsommer de l’azote », alerte l’agronome. « D’après la littérature, le bilan serait tout de même favorable et accru par rapport au conventionnel, mais on se pose la question de la temporalité : les émissions de N₂0 seraient potentiellement stables dans le temps alors que le stockage de carbone pourrait finir par plafonner », nuance Mathieu Marguerie.