Deux Diagnostic et corrections des problèmes dus aux accumulations d'eau au champ

L'une des conséquences les plus visibles d'une année extrêmement humide comme celle qu'ont connue les régions du centre et de l'est de l'Ontario cette saison est la présence d'accumulations d'eau dans les champs. Ces flaques d'eau ont des conséquences évidentes sur la production : des conditions trop humides peuvent retarder les ensemencements, favoriser le croûtage du sol qui nuit à la levée des semis et à l'infiltration d'eau plus tard en saison ainsi qu'augmenter le risque de compactage (ou tassement) du sol en profondeur. Ce qui n'est pas toujours si évident c'est de comprendre pourquoi les accumulations d'eau sont plus marquées dans certains champs que d'autres, et de savoir comment y remédier. Cet article porte sur certaines de ces causes et tente d'expliquer comment on peut évaluer ce qui s'est produit dans le champ pour finalement mentionner quelques stratégies susceptibles de permettre de résoudre ou d'éviter le problème à l'avenir.

Équilibrer la circulation de l'eau

De façon rudimentaire, on peut dire que la saturation du sol et l'accumulation d'eau se produisent lorsque le gain d'eau est plus important que la perte d'eau. On ne peut pas faire grand-chose avec le gain d'eau … Mais qu'en est-il de la perte d'eau? On veut réduire au minimum le ruissellement afin de diminuer les risques d'érosion; alors, nos autres possibilités pour que l'eau ne s'accumule pas sont l'évapotranspiration et l'infiltration. En Ontario, nos températures printanières ralentissent péniblement l'évaporation. Au cours des printemps humides, la transpiration des cultures de couverture laissées sur le sol durant l'hiver peut contribuer à accélérer l'assèchement des sols, mais ce point fera l'objet d'un autre article. Il reste donc l'infiltration, c'est-à-dire l'eau qui pénètre dans le sol et qui percole à travers les horizons jusqu'aux couches plus profondes du sol où elle devient moins dommageable pour les cultures et affecte moins le choix du moment propice aux travaux dans les champs; cette eau peut aussi s'introduire dans les conduites de drainage souterrain. L'infiltration dépend de la structure du sol, plus particulièrement de la porosité.

L'infiltration et la porosité

L'efficacité de l'infiltration est surtout reliée aux macropores qui sont suffisamment grands (? 0,08 mm) pour permettre à l'eau de circuler librement par gravité. Les macropores sont davantage présents entre les agrégats dans les structures granulaires ou sphériques, mais on les retrouve aussi dans les structures nettement angulaires. Les pores créés par les racines des plantes, les vers de terre et d'autres organismes fouisseurs sont également efficaces à cette fin.

Les macropores doivent être connectés à la surface pour que l'eau se draine facilement jusqu'à eux. Des macropores ouverts ou continus drainent l'eau jusqu'à 100 fois plus vite que les pores fermés (Shipitalo et al., 2000; Zhou et al., 2012). Le compactage, le croûtage et la destruction des macropores et des agrégats causés par un travail excessif du sol sont les plus importantes causes d'une infiltration déficiente.

Le compactage

Les macropores sont les premiers à disparaître quand un sol se compacte, laissant la place aux pores plus petits qui retiennent davantage l'eau. Cela est très apparent lorsqu'on observe les grosses mottes angulaires souvent présentes dans les horizons de sol situés entre 5 et 30 cm de profondeur d'un sol compacté (figure 1). Les couches compactes peuvent aussi présenter une structure lamellaire qui se fracture horizontalement (figure 2). Bien qu'il y ait de larges pores entre les mottes et les lamelles, ils sont beaucoup moins nombreux et leur orientation ne facilite pas l'infiltration. Les semelles de labour dans les sols loameux ou argileux où la machinerie a créé des zones de lissage vont entraîner la formation d'une couche mince, mais imperméable, qui retient l'eau qui s'y accumule.

Figure 1. Grosse structure dense et angulaire causée par du compactage en surface dans un sable loameux. b) La structure lamellaire dans ce loam argileux est un autre signe de compactage en surface.

Figure 1. Grosse structure dense et angulaire causée par du compactage en surface dans un sable loameux.

Figure 2. La structure lamellaire dans ce loam argileux est un autre signe de compactage en surface.

Figure 2. La structure lamellaire dans ce loam argileux est un autre signe de compactage en surface.

Selon la solidité et l'humidité de la couche compacte, une culture de couverture dotée d'une bonne racine pivotante peut traverser cette couche, et la présence de graminées ou de céréales à racines fibreuses contribuera à l'ameublir. Le travail du sol au chisel peut aussi aider à ameublir cette couche, mais elle redeviendra facilement compacte au prochain passage de la machinerie à moins que les espaces nouvellement créés se remplissent de racines et soient ainsi renforcés. On doit s'assurer que le sol est bien sec lorsqu'on tente de briser mécaniquement une semelle de labour afin qu'on l'ameublisse sans causer de zone de lissage. Le binage au chisel augmentera la quantité de sol ameubli, mais il accroît aussi les risques de lissage.

Le croûtage du sol

Le croûtage du sol se produit lorsque les agrégats de surface sont détruits par l'eau et se désagrègent en particules plus petites qui remplissent les pores et durcissent en s'asséchant. Cette situation peut être problématique dans tout type de sol plus fin qu'un loam sableux. Le croûtage peut être évité en protégeant le sol de l'effet destructeur des gouttes de pluie, et en améliorant la stabilité des agrégats de surface. Ces deux objectifs peuvent être atteints avec l'apport de matière organique, soit sous forme d'une culture de couverture ou par des résidus culturaux. Les images des figures 2 et 3 en témoignent.Figure 3. Zone dénudée d'un champ sur loam argileux qui est devenue encroûtée.

Figure 3. Zone dénudée d'un champ sur loam argileux qui est devenue encroûtée.

Figure 4. À peine deux pieds plus loin, le même sol sous un couvert de résidus (retiré aux fins de la photo) présente une surface plus rugueuse et contient des vers de terre, ce qui permet l'infiltration.

Figure 4. À peine deux pieds plus loin, le même sol sous un couvert de résidus (retiré aux fins de la photo) présente une surface plus rugueuse et contient des vers de terre, ce qui permet l'infiltration.

Le sol de la figure 3 peut sembler plus sec que celui de la figure 4, jusqu'à ce qu'on observe la figure 5:

Figure 5. Seuls les 5 mm supérieurs sont secs et la croûte contribue à maintenir l'humidité en profondeur en empêchant l'évaporation.

Figure 5. Seuls les 5 mm supérieurs sont secs et la croûte contribue à maintenir l'humidité en profondeur en empêchant l'évaporation.

Figure 6. L'humidité répartie uniformément et la présence de vers de terre contribuent à la formation de macropores qui facilitent le drainage.

Figure 6. L'humidité répartie uniformément et la présence de vers de terre contribuent à la formation de macropores qui facilitent le drainage.

Travail du sol

Le travail du sol peut diminuer l'infiltration et entraîner la formation de croutes et l'accumulation d'eau de plusieurs manières. D'abord, le travail du sol enfouit les résidus qui protégeraient autrement le sol de la pluie et serviraient de nourriture aux vers de terre. Deuxièmement, le travail excessif du sol détruit les agrégats, ce qui rend le sol plus vulnérable au croûtage excessif et au compactage. Finalement, le travail du sol perturbe les macropores, les rendant moins efficaces à drainer l'eau. La documentation concernant l'effet du travail du sol sur la porosité peut parfois porter à confusion, car les chercheurs mesurent souvent la porosité totale sans porter attention au fait que les pores soient connectés ou non à la surface ou entre eux. La diminution du travail du sol favorise la présence des vers de terre et garde intacts les pores formés par les racines de la culture précédente; les avantages de l'absence de labour (semis direct) peuvent toutefois prendre une décennie à devenir apparents. Les cultures de couverture peuvent faciliter la transition vers le semis direct en accélérant les améliorations dans la structure du sol et en augmentant sa teneur en matière organique, ainsi qu'en facilitant la transpiration des surplus d'eau tôt en saison.

Conclusion

Si vous constatez la présence d'accumulation d'eau dans vos champs, vérifiez d'abord si le sol est compacté. Le type de compactage observé guidera le choix des mesures à prendre pour assainir le sol, mais il reste que les causes fondamentales du tassement du sol (comme le passage excessif de la machinerie, la déstructuration du sol et le manque de matière organique) devront être prises en compte. On peut remédier au croûtage du sol en laissant le plus possible les résidus de culture à la surface du sol, et en ajoutant si possible de la matière organique aux zones à problèmes. Il est plus important de tenir compte de la porosité (surtout dans le cas des gros macropores qui drainent rapidement l'eau dans le profil de sol) que de la teneur en sable, silt ou argile du sol. Les résidus de culture, les amendements organiques et les racines vivantes nourrissent les organismes qui vivent dans le sol et contribuent à la formation et au maintien des agrégats et des pores. Par ailleurs, les cultures de couverture laissées sur le sol durant l'hiver ont la capacité d'évacuer l'humidité par transpiration plus rapidement que par évaporation.


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