Chacun sait que le non-labour augmente l’activité biologique en surface, mais la réduit en profondeur. « Le bilan global en termes quantitatifs, sur l’ensemble de la couche cultivée, est sensiblement identique en situation labourée et en situation non labourée » explique Rémi Chaussod de l’Inra de Dijon, pour qui « la quasi-totalité des micro-organismes du sol se développe aux dépens de la matière organique. L’activité biologique est donc étroitement dépendante de la localisation des matières organiques assimilables, comme les résidus de récolte.

 

L’activité biologique sera ainsi distribuée de façon plus ou moins homogène dans l’horizon labouré ou bien davantage concentrée en surface, selon le type de travail du sol pratiqué. Mais les mesures effectuées dans deux dispositifs montrent que la quantité totale de micro-organismes et les activités biologiques globales dans le sol sont sensiblement les mêmes, quel que soit le cas ».

En fait, l’activité biologique est conditionnée par la présence de matière organique assimilable. « Les microbes du sol sont, dans leur immense majorité, des organismes saprophytes : ils se développent aux dépens de matières organiques mortes. L’humus du sol étant une matière organique très stable, la ressource organique principale pour les microbes est en fait formée par les débris végétaux et les exsudats racinaires. Les résidus de récolte, lorsqu’ils retournent au sol, représentent donc un apport nutritif essentiel pour les micro-organismes, comme c’est d’ailleurs aussi le cas pour les autres êtres vivants, vers de terre, insectes… » souligne à son tour Jean-Marie Bodet de l’ITCF.

En surface ou en profondeur ?
Pour Michel Caron, (ITCF), « les micro-organismes se développant au contact des résidus de récolte, la localisation de ces derniers influence directement la localisation des activités microbiennes. Le travail du sol classique, comme le labour, assure une distribution des résidus de récolte dans l’horizon labouré et homogénéise d’une certaine façon les activités biologiques. Dans le cas du travail superficiel, la même quantité de résidus de récolte est enfouie dans un volume beaucoup plus restreint de terre. La concentration en substrat énergétique pour les microbes étant plus importante, cela entraîne localement une plus forte concentration en micro-organismes.

 

Enfin, dans le cas du non-travail du sol, l’activité biologique reste concentrée en surface. Un cas de figure qui n’est pas le plus intéressant, sauf si un effet mulch est recherché, car le contact des résidus de récolte avec la terre n’est pas optimal pour une bonne décomposition et surtout une bonne humification des matières organiques apportées ». L’inconvénient majeur est que ceci entraîne également le développement de certains organismes vivants, comme les limaces, qui ne sont franchement pas d’un grand intérêt biologique. De plus, il est alors nécessaire d’avoir recours à des pesticides anti-limaces, et l’on sait l’impact de cela sur l’environnement, et d’augmenter la densité des semis pour compenser les pertes.

Toutefois, l’augmentation de l’activité biologique de surface, souvent observée et parfois avancée comme un argument en faveur de l’abandon du labour, mérite une étude plus approfondie. Des mesures biologiques précises ont été effectuées sur des essais agronomiques de moyenne durée. « Les simples observations naturalistes ne sont pas suffisantes pour fonder un diagnostic. Il importe de quantifier de façon aussi fiable et aussi précise que possible les effets de différents modes de travail du sol sur les activités biologiques. Des méthodes simples mais pertinentes ont été développées pour ce genre d’étude : on sait mesurer la taille de la biomasse microbienne, qui représente les populations microbiennes totales et les activités globales de minéralisation du carbone et de l’azote », présente Rémi Chaussod.

Des essais explicites
Ces mesures ont été effectuées récemment en France par l’Inra-Dijon dans deux dispositifs agronomiques de moyenne durée, correspondant à deux situations différentes au plan pédoclimatique. Un premier essai a été mis en place par l’ACTA à Courseulles (Calvados) en 1990. Des analyses biologiques ont été effectuées entre 1996 et 2000 dans différentes parcelles portant deux traitements différenciés : labour et travail superficiel.

En 1999, les mesures ont porté sur les différentes couches de sol (0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm) pour les deux traitements.

 

Les résultats des mesures de biomasse microbienne mettent en évidence un gradient très net dans le traitement « travail superficiel » : la quantité de microbes vivants est presque deux fois plus élevée dans la couche 0-10 cm que dans la couche 20-30 cm. Dans le traitement « labour » en revanche, les micro-organismes sont répartis de façon beaucoup plus homogène dans le profil étudié. Lorsque, en tenant compte des densités apparentes, on calcule le « stock » total de microbes vivants, on s’aperçoit qu’il n’y a pas de différences statistiquement significatives entre les deux traitements. Le stock de carbone « vivant » dans les trente premiers centimètres du sol est de 2 223 kg/ha pour le traitement labour contre 2 079 kg/ha pour le traitement « travail superficiel ».

Un second essai a été mis en place à la même époque que l’essai précédent par la chambre d’agriculture de Côte-d’Or. Cet essai compare trois niveaux de travail du sol (labour, travail minimum, non-travail) sur une rotation blé – orge - colza. « Après neuf années de traitements différenciés, on observe assez logiquement les mêmes répartitions qu’à Courseulles : gradient plus ou moins marqué lorsqu’il n’y a pas de labour, et relative homogénéité dans les parcelles labourées. Mais, ici encore, lorsque l’on s’intéresse à l’ensemble de la couche 0-30 cm, les différences entre traitements ne sont pas significatives. Les différences de biomasse microbienne dues à l’hétérogénéité naturelle de la parcelle sont en effet plus grandes que les éventuels effets des traitements », conclut Rémi Chaussod.

Les résultats agronomiques et économiques obtenus sur les essais apportent des éléments de réponse intéressants et peuvent orienter les choix des agriculteurs. Mais les résultats des déterminations biologiques n’apparaissent pas déterminants.

Les résidus de récolte
Pour Irène Félix, (ITCF), « une activité biologique en tant que telle n’est pas forcément un élément suffisant pour fonder un choix d’itinéraire technique. Il convient au contraire d’apprécier de façon plus globale le fonctionnement du sol en termes de gestion des matières organiques et des conséquences sur les éléments fertilisants (azote, phosphore), les résidus de produits phytosanitaires…» Un point important concerne les relations entre le devenir des résidus de récolte (ou autres matières organiques apportées), les activités biologiques et la structure du sol.

Il est connu que la matière organique, notamment à travers ses transformations biologiques, améliore la résistance des agrégats aux agressions par l’eau. Dans les cas où une amélioration de la stabilité structurale est recherchée, pour lutter contre l’érosion par exemple, on aura sans doute intérêt à exacerber le phénomène en concentrant la matière organique dans les premiers centimètres du sol. Mais il faut avoir conscience que ce faisant, on favorise l’accumulation des éléments nutritifs dans l’horizon le plus superficiel, qui est aussi le plus exposé aux stress hydriques et thermiques et n’est pas forcément bien prospecté par les racines des cultures.

Alors, peut-on raisonnablement baser des choix agronomiques sur l’activité biologique ? L’Inra et l’ITCF sont plus nuancés : « Pour des raisons très souvent économiques, le labour classique tend à être abandonné au profit de pratiques telles que le travail superficiel ou le non-travail du sol. Un des arguments avancés en faveur de ces pratiques alternatives est qu’elles stimulent l’activité biologique ».

En réalité, pécident l’Inra et l’ITCF, l’observation naturaliste d’une plus grande activité biologique en surface vient uniquement d’une plus grande concentration en surface des résidus de récolte. Mais, corrélativement, les mesures effectuées montrent une diminution des populations microbiennes et des activités biologiques en profondeur. L’abandon du labour au profit du travail superficiel ou du non-travail du sol ne semble pas augmenter les activités biologiques, mais modifie simplement leur distribution dans le profil.

Or, si dans quelques cas particuliers ceci peut être bénéfique, dans de nombreuses situations ceci présente des inconvénients. Il ne semble donc pas raisonnable de s’appuyer sur un argumentaire biologique pour orienter les choix vers tel ou tel mode de travail du sol. Les effets biologiques ne doivent être qu’un élément parmi d’autres et seule l’intégration agronomique de l’ensemble des paramètres peut fonder une décision véritablement raisonnée ».