Semis direct sous couvert végétal vivant

Fiches techniques

Association de culture en grandes cultures Couverts permanents en grandes cultures Gestion des couverts végétaux en grandes cultures Autonomie en matière organique en maraîchage Résilience climatique Couverture des sols Biodiversité Régénération des sols

Semis de maïs directement dans des couverts vivants. Crédit Photo : Paysan Breton

En semis direct sous couvert végétal (SDCV) vivant, la régulation du couvert est la clé pour éviter que celui-ci ne concurrence trop la culture de vente. Il existe de ce point de vue deux grandes stratégies : détruire le couvert avant l’implantation de la culture principale ou bien le laisser vivant.

Principe

Maintenir le couvert végétal vivant dans la culture de vente présente l’avantage de minimiser les risques d’implantations répétées de couverts annuels dans les zones sans accès à l’irrigation et d’apporter des services agronomiques supplémentaires. Le maintien d’un système racinaire diversifié, en couvert végétal comme en culture, permettra par exemple de favoriser au maximum la mycorhization et l’établissement d’une rhizosphère diversifiée.

Le semis direct sous couvert vivant peut se faire par exemple avec l’implantation d’une culture (bien souvent du blé) dans du sainfoin ou de la luzerne bien développés car déjà en place depuis plusieurs années (porte-graines ou fourrage). La réussite de cette pratique réside ensuite dans l’art de maîtriser le couvert pour éviter qu’il ne concurrence la culture de vente.

Cette technique est pour le moment pratiquée essentiellement par des agriculteurs non bio. Pour sa bonne réussite, la régulation herbicide du couvert doit être légère avant le semis du blé pour laisser la légumineuse pousser et suffisamment précoce et puissante en sortie d’hiver pour éviter la concurrence hydrique et azotée sur la céréale.

Pourquoi implanter des couverts permanents ?

Prise en compte des aléas climatiques en interculture

La qualité de l’implantation et la réussite des couverts sont dépendantes des conditions climatiques en interculture. En effet, un temps sec et des températures chaudes ne sont pas favorables à une croissance optimale des couverts (problèmes de levée). Les couverts permanents, avec leur implantation réalisée en même temps qu’une culture auront tout le cycle cultural pour se développer, ce qui représente une solution intéressante pour assurer la présence d’un couvert en interculture et sécuriser l’implantation de la culture suivante en semis direct.

Par rapport à un couvert annuel, un couvert en place à la moisson aura plus de facilité à repartir en végétation dès les premières précipitations car son système racinaire est déjà fonctionnel. Il sera également moins sensible à la concurrence des adventices car il « occupe » déjà le terrain.

Intérêts économiques

La mise en œuvre de couverts permanents représente un intérêt économique par rapport aux couverts annuels. En effet, une fois semé, le couvert reste en place plusieurs années, en moyenne 3 ans.

Ecrêtement des pics de travail.
Diminution de l’utilisation de carburants.
Diminution des coûts de mécanisation sur le moyen et long terme.

Le tableau ci-dessous issus du Guide GIEE MAGELLAN compare les intérêts économiques notamment au moment de l’implantation entre les 2 types de couverts.

* Coût intégrant la présence de légumineuses dans le mélange.
	Couvert annuel	Couvert permanent (Implantation avec le colza)
Coût du couvert (€/ha)	35 € * (à renouveler chaque année)	50 à 70 € (pour 3 ans)
Coût d’implantation supplémentaire (€/ha)	30 à 50 € (selon le matériel et le type d’implantation)	0 € (implantation avec le colza donc pas de coût supplémentaire)
	Soit 65 à 85 €/an	Soit 16 à 23 €/ an sur 3 ans

Point de vigilance : Augmentation fréquente de l'utilisation d’herbicides les premières années.

Intérêts agronomiques

La gestion des adventices

Les couverts permanents de part leur système racinaire laisseront en théorie peu de place aux adventices. Leur capacité à étouffer les adventices dépend surtout de leur aptitude à occuper l’espace avant que les mauvaises herbes ne soient présentes.

Un couvert dense et homogène est donc à rechercher en interculture mais également en végétation dans la culture précédente pour maximiser sa présence et ainsi limiter la présence d’adventices. Dans cet objectif, la stimulation des ramifications des légumineuses pérennes est conseillée afin d’accroitre leur compétitivité vis-à-vis des autres espèces. Dans ce cas, réalisez un broyage, un fauchage ou un pâturage.

La nutrition des plantes

La présence de légumineuses pérennes permet de jouer sur plusieurs tableaux :

Fourniture d’azote grâce à la mise en place de nodosités (fixation de l’azote atmosphérique par les légumineuses). Cet azote sera disponible en partie en cours de culture selon l’espèce choisie mais surtout après la destruction du couvert (50 à 150 u N).
Favorisation de la symbiose mycorhizienne qui augmenta la surface explorée par les racines et augmente la biodisponibilité de certains éléments (phosphore).
Stimulation de l’activité microbienne, ce qui permet d’augmenter la minéralisation de la matière organique du sol mais également la diversité des éléments fournis.

Les effets sur la matière organique du sol

Le GIEE MAGELLAN a réalisé des simulations avec le logiciel SIMEOS, afin de connaitre l’effet des couverts permanents sur l’évolution de la teneur en matière organique (MO) dans les sols.

Les données d'entrée de la simulation sont les suivantes :

Rotation Colza / Blé / Orge d’hiver.
Sol limono-argileux – pas d’apport de matières organiques sur la parcelle.
CaCO3 : 5g/kg / C org : 10%.
Paille exportée sauf celle du colza.
Implantation en TCS.

Dans le contexte de leur simulation, l’enfouissement de la paille assure sur 30 ans, une augmentation du stock de MO sur l’horizon 0-30 cm. La mise en œuvre du semis direct et des couverts annuels assurent la meilleure fourniture de matières organiques au sol. Le stock de MO passe de 84 à 96 T/ha. La contrainte reste de réaliser 2 à 3 T de MS/an, ce qui en zone intermédiaire n’est pas toujours réalisable. Le recours à un couvert de trèfle blanc permet un gain de MO proche de celui permis par l’enfouissement des pailles.

Les effets sur la température du sol

Le GIEE MAGELLAN a réalisé des mesures de température à la surface d'un sol nu et d'un sol avec couvert en août 2018.

A 11h30 : l’écart est de 7.7°C.
A 15h30 : l'écart est de plus de 15°C !

Cette manipulation montre l’intérêt de la couverture permanente des sols sur sa capacité à tamponner les variations du milieu pour maintenir un milieu favorable à l’activité des micro-organismes du sol et des racines (température et humidité du sol).

Autres avantages

Rendements équivalents si le semis est réalisé dans de bonnes conditions.
Augmentation de la stabilité structurale grâce aux macroagrégats.
Amélioration de la portance des sols.
Diminution du ruissellement.
Diminution des risques d’érosion et de battance (meilleure infiltration et diminution de l'effet splash).
Amélioration de la gestion de l’eau (moins d'évaporation grâce à la couverture).

Points de vigilance

Maîtrise des limaces.
Maîtrise des adventices surtout celles avec rhizomes.
Levée du tournesol.
Semences et variétés à adapter.

Intérêts environnementaux

Accroissement de l’activité biologique des sols en terme d’intensité et de biodiversité, notamment pour les vers de terre et les carabes.
Accumulation de carbone sur la couche supérieure.
10 premiers centimètres enrichis en P₂O₅ et K₂O.
Diminution de la lixiviation des nitrates.
Diminution de la consommation d’énergie.

Points de vigilance

Augmentation des émissions de N₂O les premières années.
Diminution du carbone dans les couches inférieures.

En pratique

Avant l’implantation de la culture de vente : le couvert est calmé par l’emploi de glyphosate à demi ou tiers de dose. Il n’est donc pas mort, mais affaiblit afin de permettre à la culture de vente de bien réussir son implantation.

En début de printemps ou fin d’hiver : le couvert est régulé à dose suffisamment puissante par des hormones.

Même si la régulation du couvert au printemps est tributaire des conditions climatiques, elle permet, lorsqu’elle est bien menée, de dépasser le rendement attendu avec un blé seul. Les suivis réalisés dans le cadre du projet CASDAR SDCV ont permis de montrer que le relargage tardif de la décomposition de ce couvert vivant permettait d’assurer une meilleure absorption de l’azote en fin de cycle du blé (post-floraison) expliquant ainsi cet effet positif sur les rendements.

Sans herbicides, maintenir un couvert vivant dans la céréale apparaît délicat. Les suivis de parcelles en bio du projet ont montré que des disquages répétés de la luzerne (sans labour) avant semis n’éliminaient ni les problèmes de concurrence avec la céréale, ni les risques de difficulté de récolte dans le cas de variétés de céréales à faible hauteur en paille. L’implantation de couverts à base de légumineuses rampantes ou peu hautes (trèfles) ou de blés semés à grand écartement dans une légumineuse régulée par un travail superficiel du sol représentent des pistes d’expérimentations pour l’avenir.

Couvert végétal. Crédit photo : CA Alpes de Haute Provence.

Les points clés du SDCV Vivant

Choix du couvert permanent

L’insertion du couvert se réfléchit au sein d’une rotation, la mixité des familles, la complémentarité racinaire, les objectifs par rapport aux adventices et ravageurs sont à prendre en compte. Le choix du couvert vivant doit prendre en compte plusieurs critères :

Faible concurrence pour l’eau et l’azote pour la culture suivante
Présence de ravageurs (notamment les campagnols dans le trèfle).
Quel que soit le type de couverture, l’emploi d’herbicide à faible dose est fréquent pour pouvoir mettre en place la culture de vente dans de bonnes conditions.

Le tableau en page 91 du Guide MAGELLAN illustre l’impact (positif ou négatif) des couverts sur les cultures suivantes.

En situation hétérogène, le mélange des légumineuses est intéressant pour éviter les trous. Ainsi la luzerne, adaptée aux zones sèches, peut être mélangée au trèfle violet qui se maintiendra mieux dans les zones plus humides.

Des semoirs adaptés à chaque situation

Le choix du semoir fait partie intégrante de l’itinéraire technique. Il doit cependant être raisonné en fonction du type de sol et du système choisi. Lors de la transition en semis direct sous couvert, l’une des premières questions qui est posée concerne le choix du semoir. Chaque semoir présente ses caractéristiques, qui devront trouver une place dans les conduites choisies.

Voici quelques points de réflexion :

Nombre de cuves

Ce critère est primordial notamment lorsque l'on souhaite associer des espèces différentes (avec des tailles de graines variées), ajouter des engrais localisés ou de l’anti-limaces. Un minimum de 3 cuves parait indispensable (culture principale + engrais localisé + plante compagne ou anti-limaces).

Semoir à dents ou à disques

Le type d’élément semeur est déterminant et orientera le type de semis direct sous couvert réalisé.

Les semoirs à dents sont les plus sécurisants car le travail de la dent recrée de la structure et permet une stimulation de la minéralisation favorable à l’installation de la culture. Il présente cependant l’inconvénient de favoriser la germination des adventices et est moins adapté au semis dans des couverts volubiles type vesces ou pois fourrager (privilégier les ports dressés).

Les semoirs à disques sont plus adaptés au semis dans des couverts. Les semoirs à disques inclinés semblent intéressants dans les semis dans la paille.

Fermeture du sillon

Veiller à avoir une fermeture du sillon adaptée au type de sol.

Confort de travail

Vérifier l’accessibilité des différentes parties du semoir, la facilité de remplissage ou de vidange, le réglage de la densité de semis, les possibilités d’associations ou de semis à des profondeurs différentes.

Pour avoir plus d'infos sur les caractéristiques des différents semoir, reportez vous page 101 du Guide MAGELLAN 2019.

Exemples de l'effet des semoirs sur la qualité de l'implantation

Semoirs à dents. Crédit photo : GIEE MAGELLAN.
Semoirs à disques droits. Crédit photo : GIEE MAGELLAN.
Semoirs à disques inclinés. Crédit photo : GIEE MAGELLAN.

Le semis

Les implantations en semis direct nécessitent quelques points de vigilance au risque de pénaliser le peuplement de la culture et/ou favoriser l’installation de bioagresseurs.

Niveler le sol

Le semis a pour objectif de bien positionner la graine afin d’assurer une levée rapide et homogène de la culture. Si le sol n’est pas suffisamment bien nivelé les graines seront, soit semées trop profondément, soit trop superficiellement (voire posées sur le sol). Avant de basculer la parcelle en semis direct sous couvert, il convient de vérifier son niveau de nivellement. Si celui-ci n’est pas suffisant, un passage d’outils (dents + rouleaux) sera nécessaire afin de construire de bonnes bases pour démarrer en SDCV.

Semer sur un sol propre

La base de toute implantation en semis direct est de semer sur un sol propre, indemne de graminées et/ou de dicotylédones. Le premier levier pour semer sur un sol propre est d’avoir réfléchi sa rotation et d’avoir mobilisé suffisamment de leviers agronomiques pour contrôler les populations d’adventices sur la parcelle. Si malgré tout, des mauvaises herbes sont présentes, notamment des graminées ou des vivaces, le recours à une intervention chimique sera obligatoire. En effet, des interventions herbicides en post semis, risquent d'arriver trop tard, sur des plantes trop développées.

Les stratégies possibles diffèrent en fonction du couvert et des adventices visées, pour en apprendre plus sur le sujet, RDV page 107 du Guide MAGELLAN 2019.

Soigner le semis

En SDCV, la seule opération pour implanter les cultures est le semis. C’est une étape importante qu’il ne faut pas louper au risque d’entacher précocement le potentiel de la culture. Différents paramètres sont à prendre en compte.

La vitesse de semis

La qualité des semis est conditionnée par la vitesse d’avancement. Le sol étant plus ferme en surface, il va modifier les conditions de semis. Une vitesse trop élevée entrainera des irrégularités de peuplement et un foisonnement du sol qui stimulera les levées d’adventices. Visez une vitesse de semis comprise entre 4 et 6 km/h.

La profondeur de semis

Pour permettre un bon enracinement des cultures, il est conseillé de semer en général plus profond qu’en technique plus traditionnelle (+ 1 cm en moyenne). Mais cette recommandation dépend des espèces.


Cultures	Profondeur de semis conseillée	Remarques
Colza	1 à 2 cm	Privilégier un semis peu profond (avec les grains bien recouverts de terre) pour profiter de l’humidité du sol et des précipitations
Céréales	2 à 3 cm	Vérifier que le grain soit bien recouvert de terre.
Protéagineux / Maïs	3 à 5 cm	Vérifier que le grain soit bien recouvert de terre.

La densité de semis

La densité de semis est un point primordial en semis direct sous couvert permanent. En effet, elle remplit plusieurs fonctions :

Garantir le peuplement de la culture pour maintenir le rendement.
Permettre au blé de faire sa place au milieu du couvert permanent.
Limiter la croissance de la légumineuse pérenne au printemps. En effet, avec une dose de semis densifiée, la biomasse sera suffisante pour limiter la lumière dans la culture. La dynamique de croissance de la légumineuse pérenne n’en sera que ralentie. Cela fait partie intégrante de la stratégie de régulation du couvert.

La localisation de l'engrais

L’utilisation d’engrais localisé au semis est important surtout dans les premières années de semis direct. Et cela pour plusieurs raisons :

Le semis direct augmente le taux de matières organiques dans le sol, et donc diminue la quantité d’éléments nutritifs disponibles comme l’azote, le phosphore ou le soufre. La fertilité du sol n’est pas encore suffisante pour permettre d’alimenter correctement la culture surtout lors des premiers stades végétatifs.
Mettre des éléments minéraux au semis (phosphore, soufre, azote) permet de booster la croissance des plantes et donc potentiellement de réduire l’impact de certains ravageurs en réduisant la période de sensibilité (pucerons, limaces, cicadelles, petite altise), et en augmentant la biomasse et en stimulant la croissance continue de la plante (grosse altise des crucifères, charançon du bourgeon terminal).

Les éléments à apporter doivent être définis en fonction de l’analyse de sol.

Azote : en fonction des cultures et dans le respect de la Directive Nitrates en vigueur dans la région. Intérêt dans la stimulation de la biomasse aérienne. --> Prévoir 10 U d'azote après le 1er septembre.
Phosphore : Intérêt dans la stimulation de la croissance racinaire. --> Prévoir 20 à 30 U d'azote.
Soufre : Intérêt dans l’alimentation des légumineuses. --> Prévoir 20 à 30 U d'azote.

Différentes formes d’engrais sont disponibles. Leur choix dépend de l’espèce et des conditions de croissance automnales et du niveau de fertilité du sol (disponibilité en éléments ou apports de matières organiques). Pour certaines espèces, d’autres éléments peuvent être intéressants à localiser (Ex : Zinc sur maïs).

Le sens du semis

Source: GIEE MAGELLAN

Pour éviter de positionner les graines dans les anciens rangs de la culture précédente (gène éventuelle à la levée), il est conseillé lorsque le parcellaire le permet de semer la culture suivante en prenant un angle de quelques degrés pour croiser légèrement les 2 rangs de semis.

Roulage après semis

Même si le semoir semble bien rappuyer la ligne de semis, il est vivement conseillé de rouler systématiquement après chaque passage de semoir.

En effet, ce roulage a 2 objectifs :

Augmenter le contact sol-graine, notamment en refermant bien le sillon et en rappuyant bien le sol.
Limiter les anfractuosités du sol, ce qui limitera les déplacements des limaces, et donc (a priori) les dégâts.

Choisir une date de semis adaptée

Ce sont les conditions de sol, notamment humidité et température qui vont déclencher le semis en direct. En semis direct, du fait de l’absence de travail du sol et de la présence de couvert, le réchauffement du sol se fait plus lentement alors que la portance arrive plus précocement qu’en sol travaillé. Dans ce contexte, il faudra composer avec la dynamique d’évolution de la température du sol pour sortir le semoir.

Source : GIEE MAGELLAN

Ne pas oublier : L’humidité du sol est également très importante. Pour garantir la réussite de la levée, il est conseillé d’attendre un épisode pluvieux, même si la présence du couvert (annuel ou permanent) entretien de l’humidité dans les premiers centimètres du sol.

La gestion des pailles

La paille est une problématique importante en semis direct. Elle est surtout problématique pour quelques cultures comme le colza.

La présence de paille en surface crée plusieurs problèmes :

La paille peut être pincée dans le sillon lors du semis avec des semoirs à disques, ce qui pénalise le positionnement de la graine.
Elle entraine une gène à la levée, ce qui peut influencer négativement la population finale.
Elle représente un abri pour de nombreux bio-agresseurs comme les limaces.
La dégradation de la paille va consommer de l’azote dans le sol pour se décomposer au détriment de l’alimentation azotée de la culture.

Des solutions existent :

Exporter les pailles : L’exportation de la paille est la première solution possible pour limiter les effets négatifs. Cette technique reste aujourd’hui une des plus efficaces pour sécuriser l’implantation du colza en semis direct. Un raisonnement global des flux de carbone et de matières organiques est, dans ce cas, primordial à mettre en œuvre sur l’exploitation.

Utiliser des chasse-débris sur les semoirs : Le montage de chasse-débris sur le semoir, qui ramènent la paille dans l’inter-rang, permet de sécuriser la levée, mais influence peu le risque limaces (maintien de la paille dans l’inter-rang).

Augmenter la hauteur de coupe lors de la récolte du précédent puis broyer après semis : Pour limiter les résidus pailleux qui pourraient gêner au moment de l’implantation suivante, une des solutions consiste à remonter la barre de coupe lors de la récolte pour avoir des hauteurs de chaume plus importantes. De ce fait, il y aura moins de paille au sol. Après le semis, vous pourrez broyer les pailles pour recouvrir le sol.

Changer l’ordre des cultures dans la rotation : Un changement d’ordre des cultures dans la rotation peut être un levier important pour supprimer le risque de mauvaise gestion de la paille. Il consiste à faire succéder le colza à une culture laissant pas ou peu de résidus. Exemple : la succession pois / colza.

Implanter avec un semoir à dents : Le semis avec un semoir à dent (SD ou Strip-till) permet de dégager la ligne de semis, d’aérer de sol, de refaire de la structure et de stimuler la minéralisation (apport d’azote).

Des problèmes techniques encore sans réponse

Pour l’instant, les échecs en SDCV sont souvent corrélés à une mauvaise implantation de la culture (mauvais contact sol graine), c’est pourquoi le SDCV ouvre de nombreux champs de recherche encore peu ou pas exploitées comme : la gestion des limaces, le tournesol et le SDCV. Des recherches à l’échelle du système sont encore nécessaires afin de diminuer l’utilisation d’herbicides voir de s’en passer, d’optimiser les associations couverts/cultures au sein d’une rotation.

Avant de se lancer

Il n’est jamais simple de changer de systèmes de culture, de faire les bons choix, surtout quand on est seul. La difficulté est de choisir les bons leviers agronomiques adaptés à son exploitation et surtout d’oser les mettre en œuvre.

Le partage d’expérience fait progresser et évite de faire les mauvais choix, il ne faut donc pas hésiter à se faire accompagner.