1. Présentation

Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Principe :

Le semis direct consiste à semer les cultures sans aucun travail du sol préalable, retournement, décompactage ou préparation du lit de semence. Il est l’une des techniques mises en œuvre dans l’agriculture de conservation des sols si celle-ci est mise en œuvre de manière permanent et continue à l’échelle du système. Seules l'action du climat (activité structurale) et l'activité biologique du sol (exploration racinaire, action de la macrofaune du sol…) contribuent à modifier la structure du sol. Il peut se pratiquer dans les résidus de la culture précédente ou dans un couvert/une culture déjà en place.

L’absence de travail du sol permettra une restructuration et une répartition différente des nutriments sur l’horizon de sol. Par exemple, le radis chinois permet de faire remonter le potassium pour le maïs, le sarrasin du phosphore (paysan breton, 2017). Un des objectifs est également de favoriser la vie du sol pour aide à structurer le sol (ex: vers de terre) et à favoriser la décomposition des résidus ou la minéralisation des MO. La présence en surface de résidus (si le mulch est suffisamment épais) ou d’un couvert permanent, peut permettre de limiter le développement des adventices en interculture en l’absence de passage d’outils ou de destruction chimique.

 

Cas particulier du semis sous couvert :

Cette technique consiste à semer en semis direct une culture dans une autre culture déjà en place. Il s’agit le plus souvent d’un couvert semé dans une culture commerciale avant sa récolte (culture relais) (1) ou d’une culture commerciale semé dans un couvert (3). Ce couvert peut être détruit dans la culture commerciale par gel/herbicide ou maintenu jusqu'au semis de la culture suivante. Le couvert peut également être une culture commerciale laissée en place après sa récolte (2). Le couvert est généralement une légumineuse et la culture commerciale, une céréale. En agriculture de conservation, certains tendent vers une couverture permanente du sol et la culture commerciale est alors semée dans un couvert pluriannuel (4) (figure ci-dessous).

Figure : Schéma représentant dans le temps les possibilités de semis sous couvert (Bourlet C.)

Précision sur la technique :

Le semis direct nécessite du matériel adapté pour pouvoir semer correctement les cultures malgré l’absence de travail du sol ou la présence d’un couvert à la surface. Le passage au semis direct est l’aboutissement d’une reconception de son système pour utiliser la diversité végétale et son action sur le sol (couverts, diversité de cultures) afin dans un dernier temps de supprimer le travail du sol, qui peut donc prendre plusieurs années avant d’être mis en place. D’autres éléments seront à adapter dans la conduite pour obtenir des résultats satisfaisants (rotation, périodes d’intercultures, fertilisation, choix des variétés, …), toujours dans une logique système.

De plus, dans le cas d’un semis sous couvert, plus la période de présence d’une couverture du sol sera longue et le semis du couvert fait à une période favorable, plus les bénéfices attendus des couverts seront maximisés (gestion des adventices, améliorer la structure et la stabilité du sol, …). Cela permettra également de limiter les périodes de sol nu. A l’inverse, il faudra être vigilant car la présence permanente d’un couvert peut servir de refuge à certains bioagresseurs, comme les limaces ou les campagnols. Mal maitrisée, cette couverture végétale peut en culture générer de la concurrence sur la culture.

La technique du semis direct est principalement utilisée en agriculture conventionnelle mais commence à être pratiqué en agriculture biologique. Toutefois, l’absence de travail du sol, et notamment du labour, peut entrainer des problèmes de gestion des adventices.

Pour Denis Brajeul, exploitant dans l’ouest de l’Eure, le semis direct c’est gérer efficacement son temps de travail et la fertilité des sols.

Pour plus d’information sur la technique, la Chambre d’Agriculture de l'Oise a publié un guide sur la technique du semis direct. Une autre synthèse technique est disponible ici. Le GIEE MAGELLAN a publié un guide sur le semis direct sous couvert végétal annuel et permanent. Enfin, la Chambre d’Agriculture de Charente Maritime a mis en place des essais de semis directs sous couverts permanents.

Période de mise en œuvre

Le semis direct peut être mis en œuvre sur la culture (couvert détruit dans la culture) ou le long de la rotation (couvert maintenu plusieurs années). Cependant, les effets attendus se manifestent sur le long terme et impliquent une mise en œuvre généralisée à l'ensemble des cultures de la rotation.

Echelle spatiale de mise en œuvre

Le semis direct peut être mis en œuvre sur une parcelle indépendamment du reste de l'exploitation. Cependant, il implique l'acquisition de matériel spécifique, ce qui implique souvent sa mise en œuvre généralisée à l'ensemble de l'exploitation.

Application de la technique à...

Toutes les productions : Généralisation parfois délicate

Le semis direct peut être plus difficile à réussir pour les cultures sensibles à la compaction, ou nécessitant une préparation fine du lit de semence (cultures de printemps notamment). Il est nécessaire de choisir la bonne association pour éviter la compétition avec la culture commerciale, et la transmission de pathogènes. 

Tous les types de sols : Généralisation parfois délicate

La technique en elle-même est généralisable à tous les sols mais peut être plus difficile à mettre en œuvre sur des sols limoneux, dont la faible activité structurale ne permet pas d'obtenir une restructuration par l'effet du climat. Le choix des espèces peut être réalisé en fonction du type de sol (hydromorphie, réserve utile, …).  

Tous les contextes climatiques : Généralisation parfois délicate

La technique peut être généralisable à tous les climats mais s’il existe des problèmes de disponibilité en eau (réserve utile limitée), le couvert pourra entrer en concurrence avec la culture pour cette ressource et ainsi la pénaliser.

De plus, la réussite du semis direct est fortement dépendante des conditions d'interventions dans les parcelles. En cas de récolte en conditions difficiles par exemple, la dégradation de la structure ne pourra être rattrapée par le travail du sol. Le semis direct est donc plus difficile à mettre en œuvre dans des contextes climatiques offrant des fenêtres d'intervention étroites. A terme, il conduit cependant à améliorer la portance des sols, donc à élargir les fenêtres d'intervention.

Réglementation

Concernant la réglementation liée à la directive nitrates, référez-vous à la Draaf de votre région.

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2. Services rendus par la technique

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3. Effets sur la durabilité du système de culture

Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : Variable

Par rapport à une conduite classique, Le semis direct peut entrainer une augmentation des émissions d'ammoniac, en particulier pour la solution azotée, car le maintien des résidus en surface augmente la surface de contact avec l'air. Le semis direct permet de limiter les dégagements de gaz à effet de serre liés à la consommation de carburant. Elle permet également de favoriser le stockage de carbone dans le sol. Les émissions de protoxyde d'azote dues à la dénitriphication peuvent être accentuées du fait d'un état d'anoxie plus prolongé en sortie d'hiver.

L'implantation des cultures sous couvert végétal permet de réduire la consommation d'énergie et les émissions de GES qui y sont liées par rapport à une implantation après labour, ou en techniques culturales sans labour classiques. Par rapport au semis direct, le semis sous couvert permet en plus le stockage de carbone par la croissance du couvert.

Effet sur la qualité de l'eau : Variable

Les techniques culturales sans labour favorisent l'infiltration de l'eau : elles limitent donc les transferts par ruissellement mais peuvent favoriser les transferts en profondeur par lessivage pendant la période de drainage. L'augmentation du taux de matière organique favorise la rétention par le complexe argilo-humique et la biodégradation par les micro-organismes du sol.

Dans le cas du semis direct sous couvert, le couvert prélève des éléments minéraux de la solution du sol, limitant ainsi leur lixiviation. Par ailleurs, il limite également le ruissellement, ce qui permet d'éviter l'entrainement de phosphore ou résidus phytosanitaires adsorbés sur les particules de terre. Le semis sous couvert peut cependant impliquer l'usage d'herbicides pour la maîtrise ou la destruction du couvert, ce qui peut entrainer un risque accru de transfert vers l'eau.

Effet sur la consommation de ressources fossiles : En diminution

Le semis direct conduit à réduire au minimum le nombre de passages nécessaires à l'implantation des cultures, donc à limiter fortement la consommation de carburants qui y est liée.

L'implantation des cultures sous couvert végétal permet de réduire la consommation d'énergie par rapport à une implantation après labour, ou en techniques culturales sans labour classiques. En revanche, l'impact sur la consommation d'énergie est négligeable en comparaison au semis direct.

Biodiversité : En augmentation

Le maintien d'une couverture permanente du sol favorise la macrofaune (gibier), mais aussi l'activité biologique du sol (vers de terre, biomasse microbienne, ...).

Critères "agronomiques"

Productivité : Variable

L'impact du semis direct sur le rendement est variable d'une culture à l'autre ; de neutre à négatif les premières années, les expériences tendent à montrer qu'une évolution positive peut être espérée au bout de 5-7 ans, liée à une amélioration de la fertilité du sol. Les effets positifs sont dépendant de la capacité à limiter la compétition qu'exerce le couvert sur la culture : choix des espèces et conduite du couvert (ralentissement de la croissance du couvert et/ou destruction) et des niveaux de restitution en éléments minéraux  (variable selon les espèces utilisées pour le couvert).

Fertilité du sol : Variable

Des cultures variées n'explorent pas les mêmes compartiments du sol et n'explorent pas les mêmes ressources mais les effets visibles nécessitent un laps de temps. De façon générale, les éléments minéraux se retrouvent plus concentrés en surface et donc plus accessibles pour les cultures. Par ailleurs, le semis direct permet d'éviter la dillution de la matière organique en profondeur et favorise ainsi la stabilité structurale et la portance des sols.

La moindre porosité du sol en surface en semis direct peut entrainer une minéralisation retardée au printemps, liée à un réchauffement plus lent du sol. Ceci peut impliquer un avancement des dates d'apports. A l'inverse, sur sols crayeux, l'augmentation du taux de matière organique en surface conduit à une coloration du sol permettant un démarrage plus rapide de la minéralisation.

Stress hydrique : En diminution

Le semis direct conduit à une augmentation du taux de matière organique en surface et favorise la porosité verticale du sol ; la réserve utile est donc améliorée. Par ailleurs, le maintien des résidus en surface limite l'évaporation, ce qui permet de maintenir des conditions d'humidité favorables à la germination. Le couvert peut toutefois limiter la disponibilité en eau pour la culture de vente.

Biodiversité fonctionnelle : En augmentation

Le semis direct permet de réduire la pression sur la vie du sol en général et apportera refuge et nourriture aux auxiliaires et pollinisateurs à un moment de l'année où les ressources sont limitées..

Autres critères agronomiques : Variable

Pression adventices : Diminution

Le semis direct permet de limiter les levées d'adventices en comparaison aux techniques culturales sans labour, qui favorisent la germination des semences d'adventices. En revanche, le stock semencier s'épuise plus lentement.

Pression ravageurs : Augmentation

L'absence de travail profond et le maintien de résidus en surface peut conduire à une augmentation de la pression de certains ravageurs : limaces, rongeurs… En revanche, des auxiliaires (carabes…) peuvent également être favorisés, ce qui peut conduire à un équilibre ravageurs / prédateurs à long terme.

Pression maladies : variable

Le semis direct peut conduire à une augmentation de la pression de certains pathogènes par non enfouissement des résidus (piétin verse, fusariose…). En revanche, la réduction du nombre de passages permet de réduire le risque de transfert d'inoculum d'une parcelle à l'autre via les outils.

Critères "économiques"

Charges opérationnelles : Variable

Le semis direct peut nécessiter une majoration de la densité de semis. Les charges dépendent des cultures introduites (augmentation des charges pour les cultures intermédiaires, mais compensation possible si elles apportent de l'azote dans le système). Réduction éventuelle des charges phytosanitaires grâce à la réduction de pression de certains bioagresseurs dans le couvert (effet de la diversification des rotations).

Charges de mécanisation : En diminution

Si le semis direct implique l'acquisition de matériel spécifique, il permet de réduire fortement le parc matériel de l'exploitation et la consommation de carburant. Le semis direct conduit à réduire au minimum le nombre de passages nécessaires à l'implantation des cultures, donc à limiter fortement la consommation de carburants qui y est liée.

Marge : Variable

L'impact du semis direct sur la marge est variable, avec d'un côté une diminution des charges de mécanisation, et de l'autre côté des pertes de rendement variables selon les cultures, une augmentation de certains postes de charges opérationnelles… L'évolution des marges sur la rotation sera fonction de la culture introduite (marge potentielle de la culture et effet précédent). Cependant, si les rotations actuelles sont optimisées économiquement, il y a un risque que la diversification tende plutôt à affecter les marges. Mais il y a des contre-exemples.

Critères "sociaux"

Temps de travail : En diminution

Le semis direct conduit à réduire au minimum le nombre de passages nécessaires à l'implantation des cultures.

Temps d'observation : En augmentation

Le semis direct conduit à modifier fortement les pratiques, un temps d'apprentissage est donc nécessaire, impliquant plus d'observations, d'échanges avec d'autres agriculteurs…

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4. Organismes favorisés ou défavorisés

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5. Pour en savoir plus

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6. Mots clés

Méthode de contrôle des bioagresseurs :
Mode d'action :
Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides :