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Couvert semé à la volée avant moisson : une corde de plus à son arc

01 juin 2021
Le semis à la volée avant ou pendant la moisson des céréales à paille est bien adapté à de nombreuses espèces de couverts d’interculture aux semences petites à moyennes. Cette technique revient au goût du jour afin d’anticiper l’implantation des couverts avant des étés de plus en plus secs. Nos résultats montrent cependant que des semis réalisés en mai ou juin peuvent subir une forte compétition de la part de la culture.

Semer les couverts à la volée avant ou pendant la récolte d’une céréale à paille a pour objectif d’implanter le couvert précocement et, si possible, avant la période estivale souvent sèche. C’est aussi une technique rapide et peu coûteuse. On en espère un moindre salissement du couvert, grâce à la non perturbation du sol lors du semis et à l’implantation précoce du couvert.

Bien que connue depuis plusieurs décennies, cette technique a du mal à se développer significativement. Pour la plupart des agriculteurs, les contraintes l’emportent pour l’instant sur les avantages, notamment parce qu’il faut gérer le semis lors de la récolte en cas de semis sous la coupe, que l’épandage de petites graines est difficile - d’autant qu’il faut emprunter des passages espacés d’au moins 24 m, et qu’il y a un risque de rémanence de certains herbicides.

Les difficultés rencontrées pour implanter les couverts en raison de la sécheresse de ces derniers étés imposent cependant de se remettre en cause. Anticiper les semis dans les cultures avant l’été peut être, en effet, une voie d’adaptation au changement climatique.

Crucifères, phacélie et trèfles semblent bien adaptés

Des essais réalisés par Arvalis au début des années quatre-vingt-dix montraient déjà une bonne adaptation de certaines espèces au semis à la volée avant ou pendant la moisson, avec des levées comparables à celles réalisées juste après récolte (figure 1). Pour ne pas créer de biais lié à l’humidité du sol, les quatre techniques de semis avaient été mises en œuvre le même jour pour chacun des quatre essais.

Les crucifères (moutarde et colza), la phacélie et les trèfles (incarnat, violet et blanc) affichaient des levées sensiblement identiques entre des semis avant, pendant ou après moisson. Cela semblait aussi le cas du seigle, présent toutefois sur un seul essai. En revanche, la vesce commune et le ray-grass d’Italie avaient moins bien levé sous un mulch qu’avec leurs semences enfouies.

Dans les rotations betteravières, ce type de résultats avait ouvert la voie au semis de radis sous la coupe de la moissonneuse-batteuse.

Des travaux récents élargissent le nombre d’espèces des couverts

Le semis à la volée d’un couvert avant moisson a été travaillé plus récemment dans le cadre du projet RAID(1). Les essais visaient à comparer la levée et la biomasse de plusieurs espèces de couverts implantées après la moisson ou à la volée avant la récolte d’une céréale à paille. L’impact de ces pratiques sur la flore adventice a aussi été observé.

Sept essais, réalisés les étés 2019 et 2020, ont comparé plusieurs techniques de semis sur plusieurs espèces. Les implantations après récolte ont eu du jour de la récolte à 7 jours plus tard selon les lieux (tableau 1). Les techniques ont varié : semis à la volée enfoui par un déchaumeur à disques ou à dents, déchaumage puis herse rotative+semoir, semoir semis direct à disques inclinés ou à dents.

Le semis à la volée avant récolte a été réalisé à deux grandes périodes : un semis « anticipé », réalisé 18 à 70 jours avant récolte, et un autre plus rapproché (du jour de la moisson à 9 jours avant). Pour éviter les pollutions de semences entre parcelles inhérentes à l’épandage centrifuge, nous avons privilégié l’épandage pneumatique, par exemple avec un DPS12 ou des épandeurs à engrais pour micro-parcelles. Différentes espèces pures ont été testées, étape indispensable avant d’envisager associer les espèces les plus adaptées. Les parcelles choisies n’ont pas reçu d’herbicide de la sortie d’hiver au printemps, sauf sur le site de Saint-Hilaire-en-Woëvre.

Hormis à Boigneville en 2019, tous les semis anticipés ont pu être faits sur des sols humides après des pluies significatives, ce qui a permis la germination précoce des couverts. En revanche, ils ont été suivis d’une période chaude et sèche en juillet 2019 et juillet 2020. Cela a mis à mal les chances de survie de ces levées précoces (zoom). Les semis suivants réalisés juste avant ou juste après moisson ont été réalisés sur sols secs. Les pluies sont ensuite revenues, dans la plupart des cas entre fin juillet et mi-août.

Gare aux bonnes levées suivies de périodes trop sèches !

Les semis à la volée anticipés ayant bénéficié de sols humides ont malheureusement périclité par la suite (figure 2). Pour les sites de Lyon-St Exupéry et Civrieux, les plantules n’ont pu survivre à cause de conditions chaudes et sèches fin juin et début juillet (malgré les 60 mm de pluie cumulée le jour du semis et le lendemain à Saint Exupéry).

À Parisot, le semis avait été bien anticipé : mi-avril, au stade « gonflement » d’une orge d’hiver associée à un pois d’hiver ; les conditions étaient alors humides. Toutefois, l’association orge + pois, conduite en agriculture biologique et qui a fait un rendement de 55 q/ha, couvrait bien le sol ; il semblerait que les couverts aient disparu à cause de la compétition pour la lumière.

Finalement, seul le semis anticipé de Boigneville (2019), réalisé sur sol sec, a bien levé après le retour des pluies mi-août. Les semences n’ont pas perdu de leur pouvoir germinatif pendant la période sèche. La levée assez tardive a cependant pénalisé le développement des couverts, et en premier lieu le sarrasin, très exigent à ce niveau.

Les semis à la volée réalisés peu avant la moisson ont donné des levées correctes avec des espèces adaptées, une fois les sols réhumectés en août. Deux sites ont donné des levées significativement inférieures à celles obtenues en semis après moisson. Il s’agit de St Hilaire-en-Woëvre et St Pierre-de-Bressieux, où les pailles ont été exportées. On peut penser que lors d’étés secs où l’humidité du sol est un facteur limitant la levée des couverts, exporter les pailles réduit l’épaisseur du mulch limitant l’évaporation de l’eau du sol.

Le semis réalisé après la moisson a été significativement pénalisé au niveau de la levée des couverts à Lyon-St Exupéry (figure 2). Le semis a été fait à la volée puis enfoui par un déchaumeur à dents. Le sol n’était pas bien nivelé à la moisson ; cela a pénalisé la régularité de la profondeur du déchaumage et donc d’enfouissement des semences. Le problème n’a pas été relevé à Civrieux et St Pierre-de-Bressieux où la même technique de semis a été réalisée sur un sol mieux nivelé.

Une bonne levée n’est pas toujours gage de forte biomasse

Parmi les quatre espèces présentes dans la plupart des sites d’essai (sorgho et radis fourragers, sarrasin et trèfle incarnat), les taux de germination moyens étaient inversement proportionnels à la taille des graines. Toutefois, les taux plus faibles des petites graines ont été compensés par un grand nombre de graines semées au mètre carré.

Pour les semis réalisés juste avant moisson, le taux de levée moyen du sorgho était de 35 %. Le sorgho s’est un peu mieux comporté en semis post-moisson avec un « vrai » lit de semences qu’en semis à la moisson ou avant moisson (45 % contre 35 % en moyenne sur quatre sites). Le taux de levée moyen du radis et du sarrasin était respectivement de 29 et 27 %, mais seulement de 12 % pour le trèfle incarnat.

La biomasse des couverts a été très variable selon les situations testées : de 0 à 8,2 tonnes de matière sèche par hectare (tMS/ha). En raison des fortes mortalités observées après la levée, les semis anticipés donnent de plus faibles biomasses que les autres techniques. Les biomasses sont équivalentes en moyenne entre le semis juste avant ou juste après moisson.µ

Les espèces ont aussi donné des résultats différents. Le sorgho fourrager semble avoir le mieux résisté aux conditions sèches et a donné les plus fortes biomasses, avec une moyenne de 3,2 tMS/ha et un maximum à 8,2 tMS/ha. Les levées différées en attendant les pluies ne l’ont pas tant pénalisé que cela. Le radis fourrager donne une biomasse moyenne plus modeste de 1,9 tMS/ha. Le trèfle incarnat et le sarrasin sont plus décevants avec, respectivement, 1,0 et 0,7 tMS/ha. Concernant le sarrasin, les dates de levée d’août ne sont pas adaptées à ses exigences.

Comment se comportent les espèces semées avant récolte ?

La comparaison de quinze espèces semées à la volée avant récolte a eu lieu sur trois sites mais n’est exploitable qu’en 2019 (figure 3). Une très grosse graine (féverole) a été testée : sa levée a été faible, de manière tout à fait logique. L’émergence des toutes petites graines (trèfles, luzerne, phacélie) est également faible mais compensée par un nombre de graines semées très élevé : plus de 400 au m2. Ce sont finalement les graines de taille moyenne (PMG de 5 à 35 g) comme le lin, le sarrasin ou la moutarde qui lèvent le mieux.

Concernant les biomasses obtenues, certaines espèces ont pâti de levées retardées au mois d’août (sarrasin, crotalaire, luzerne, par exemple).

Le semis à la volée avant moisson peut s’appuyer sur de nombreuses espèces : crucifères à floraison très tardive, sarrasin, sorgho ou moha, lin et niger. Pour les légumineuses toutefois, la liste est très courte. Le trèfle incarnat est envisageable mais s’est révélé irrégulier d’un site à l’autre. Les bonnes levées obtenues avec la crotalaire jonc (Crotalalaria juncea) nous ont incité à tester à l’été 2020 la vesce du Bengale, dont le PMG est proche (environ 35 g) ; les conditions extrêmement sèches rencontrées n’ont cependant pas permis de conclure.

L’espèce du couvert et sa biomasse influencent plus le développement des adventices que la technique de semis

La biomasse des adventices a été mesurée en complément de celle des couverts. L’analyse des données montre que plus le couvert a produit une biomasse élevée, moins les adventices en ont accumulé (figure 4) - une observation fréquente sur le terrain.

En revanche, le nombre d’adventices par mètre carré n’était pas impacté par la biomasse des couverts : les adventices étaient « nanifiées » sous les gros couverts sans pour autant disparaître. Les différentes techniques de semis (à la volée et anticipée, avant ou après moisson) n’ont pas généré de biomasses ou de nombres d’adventices différents.

On s’attendait à ce que le semis à la volée avant moisson limite davantage les levées d’adventices qu’un semis après moisson, pour lequel la perturbation du sol est plus forte, notamment en cas de déchaumage. Cela n’a pas été le cas dans ces essais. Ces résultats pourraient s’expliquer par un automne 2019 très humide qui s’est montré très favorable à la levée automnale des adventices.

« Le semis à la volée avant moisson est une technique efficace mais pas miracle. »

Les espèces de couvert ont finalement eu plus d’impact sur la biomasse des adventices que la technique de semis. Le sorgho a produit les plus fortes biomasses parmi toutes les espèces et a le mieux réprimé la croissance des adventices. Le radis et le lin ont montré un effet inférieur mais satisfaisant sur les adventices. Le sarrasin, malgré des biomasses faibles (entre 0 et 1 tMS/ha), n’a pas été si mauvais que cela. Le trèfle incarnat, au contraire, a très mal contrôlé les adventices, probablement en raison de sa lenteur à s’installer et à couvrir le sol.

Il faut mentionner que l’absence de travail du sol lors du semis du couvert (à la volée avant moisson, ou en semis direct après) a ponctuellement occasionné un salissement conséquent, avec une forte grenaison d’adventices. Par exemple, à Lyon-St Exupéry, des renouées persicaires avaient levé dans le blé en fin de printemps ; elles ont pu terminer leur cycle pendant l’été et produire des semences. Les couverts, levés bien après ces adventices, n’ont pas été en mesure de les en empêcher.

(1) Le projet RAID (Régulation biologique des Adventices : évaluation des ressources phytogénétiques et conception d’IDéotypes pour des systèmes de cultures multiperformants) est un projet CASDAR « Semences et sélection végétale », animé par l’UMR Agroécologie (INRAE-Dijon).

Jérôme Labreuche - j.labreuche@arvalis.fr
Avec la collaboration de Th. Ray, N. Munier, Y. Mestouri, Y. Brandt, D. Gaudillat, V. Naudet & S. Dubois (ARVALIS)
et de Jean-Marc Contet (CA01), Éric Farre (CA69) & Yann Janin (CA38)

ZOOM : Les semis de mai et juin seraient plus risqués que ceux de juillet

Grâce au modèle de culture CHN, il a été possible d’estimer les dates les plus propices pour semer à la volée un couvert d’interculture suivant un blé dans le contexte météo actuel.

Sur les dix-huit situations d’essais, les levées et mortalités des couverts peuvent s’expliquer par la pluviométrie et l’humidité du sol en surface. Les levées sont relativement bien expliquées par un cumul de 15 mm de pluies tombées, en démarrant ce cumul 5 jours avant le semis. Cette règle de décision peut avoir ses limites mais a bien fonctionné dans les cas étudiés. Les mortalités de jeunes plantules (encore peu enracinées) observées dans le mois suivant leur levée correspondent quasi systématiquement à une chute de l’humidité du sol sur l’horizon 0-10 cm, sous le point de flétrissement.

L’humidité du sol a été simulée avec le modèle de culture CHN et prend en compte l’impact de la culture de blé sur l’humidité du sol, en plus de celui du climat pour le sol de chaque site. Des simulations avec CHN ont été réalisées dans deux situations : en sol de graviers à Lyon-St Exupéry (69) et en limon argileux à Boigneville (91).

Une analyse fréquentielle sur dix ans a été réalisée, des étés 2011 à 2020. Des semis de couverts ont été simulés tous les 14 jours entre le 1er mars et le 13 septembre. Les règles de décision énoncées plus haut ont été mises en pratique pour simuler les dates de levée des couverts pour chaque date de semis, année et lieu. Une fois le couvert supposé avoir levé, les simulations ont visé à évaluer si les plantules risquaient de mourir à cause du desséchement du sol dans le mois qui suivait la levée.

Semer à la moisson ou bien après est préférable en cas d’été sec

Pour des semis du 1er mars au 26 avril, les levées peuvent être différées selon les pluies, mais aucun cas de mortalité par manque d’eau des plantules levées n’a été noté dans les simulations, que ce soit à Boigneville ou à Lyon-St Exupéry (figure 5). Pour des semis du 10 mai au 30 août, il existe une probabilité non nulle d’observer des mortalités de plantules par dessèchement. Elle est plus élevée à Boigneville qu’à Lyon-St Exupéry. Bien que située plus au sud que Boigneville, la région de Lyon est plus arrosée et donc plus favorable au développement de jeunes couverts : 420 mm de pluies en moyenne de mars à septembre sur la période 2011-2020, contre 302 mm à Boigneville.

Les simulations montrent également que les probabilités de mortalité sont les plus élevées pour des semis de fin mai à fin juin. Cela peut sembler surprenant au premier abord, car le bilan hydrique est censé être moins déficitaire à cette saison qu’en juillet et août - sauf si on intègre la culture de blé, qui exerce une forte compétition sur l’eau jusqu’à sa sénescence.

Ces résultats suggèrent que les semis très anticipés avant la moisson (en mai-juin) présentent un risque de mortalité plus élevé que des semis réalisés juste avant ou juste après la moisson. Ceux réalisés en mars ou avril seront moins exposés à ce risque mais peuvent gêner des opérations de désherbage ou souffrir du manque de lumière sous des céréales étouffantes…

Les semis tardifs (de mi à fin septembre) peuvent aussi être une alternative durant les étés très secs. Étant réalisés sur des sols en cours de réhumectation et sans risque de mortalité par dessèchement, tout au plus leur levée est différée par l’absence temporaire de pluie.

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