Les opérations sur le terrain telles que le rebillonnage annuel des cultures d'asperges, les opérations de pulvérisation et la récolte peuvent entraîner un compactage progressif et sévère des roues entre les planches, conduisant à une infiltration réduite et à un risque accru de stagnation des eaux de surface, de génération de ruissellement et d'érosion des sols.
Projet financé par l'AHDB FV 450 "Asperges : gestion durable des sols pour la longévité des peuplements et l'optimisation des rendements" (01/05/2016 – 31/03/2018), développer et diffuser efficacement une série de meilleures pratiques de gestion (BMP) pour prévenir et/ou remédier au compactage des roues et aux problèmes qu'il provoque. Le projet a été dirigé par le Dr Rob Simmons du Cranfield Soil and Agrifood Institute de l'Université de Cranfield.
Deux expériences de terrain répliquées ont été réalisées en avril 2016 à Gatsford Farm, Ross-on-Wye, avec le soutien en nature de Cobrey Farms. Les PGB incluaient (1) cultures associées – Seigle (Séréale cecale L.), Moutarde (Sinapis alba L.), (2) des applications de paillis de surface entre les rangées (paillis de paille ou compost PAS 100 en combinaison avec une perturbation superficielle du sol (SSD)) et (3) une combinaison de pratiques de travail du sol conventionnelles (re-billonnage (R) et SSD) contre (4) une option sans labour. La perturbation du sol peu profonde a été appliquée à l'aide d'une dent à ailettes à une profondeur de 0.25 à 0.3 m dans les traitements de paillis.
Dans l'expérience 1 (48 parcelles expérimentales), l'impact des BMP a été étudié à Gijnlim, qui représente 70 % de la culture d'asperges cultivées en plein champ au Royaume-Uni. L'expérience 2 a comparé les différences variétales dans le développement et l'architecture des racines ainsi que la distribution du profil des racines affectées par les traitements de sous-sol pour Gijnlim et Guelph Millennium. La configuration de l'essai est indiquée ci-dessous :
Tableaux 1 – Expérience 1 : Descriptions des traitements
Variété | Description du traitement | Re-billonnage |
Gijnlim | Culture d'accompagnement – seigle | R |
Gijnlim | Culture d'accompagnement – seigle | NR |
Gijnlim | Culture d'accompagnement – moutarde | R |
Gijnlim | Culture d'accompagnement – moutarde | NR |
Gijnlim | SSD PAS 100 compost | R |
Gijnlim | SSD PAS 100 compost | NR |
Gijnlim | Paillis de paille SSD | R |
Gijnlim | Paillis de paille SSD | NR |
Gijnlim | SSD sol nu | R |
Gijnlim | SSD sol nu | NR |
Gijnlim | Pratique conventionnelle | R |
Gijnlim | Labour zéro | NR |
Billage annuel (R) ou Billage zéro (NR). Perturbation superficielle des sols (SSD). Les traitements en gras sont inclus dans l’expérience 2.
Expérience 2 : Descriptions des traitements
Variété | Description du traitement | Re-billonnage |
Gijnlim | SSD sol nu | R |
Gijnlim | SSD sol nu | NR |
Gijnlim | *Pratique conventionnelle | R |
Gijnlim | Labour zéro | NR |
Guelph Millénaire | SSD sol nu | R |
Guelph Millénaire | SSD sol nu | NR |
Guelph Millénaire | *Pratique conventionnelle | R |
Guelph Millénaire | Labour zéro | NR |
Billage annuel (R) ou Billage zéro (NR). Perturbation superficielle des sols (SSD). Les traitements en gras sont inclus dans l’expérience 1.
*La pratique conventionnelle est définie comme un nouveau billonnage annuel sans perturbation superficielle du sol appliqué aux roues inter-rangées.
L'architecture racine et les distributions des profils racine ont été déterminées. Des carottes de racines ont été prélevées sur la ligne zéro de la couronne (CZL) entre deux plantes du rang. Des carottes ont également été prélevées ultérieurement, loin du CZL, mais dans l'alignement de la couronne, à des distances de 0.3 m, 0.6 m et 0.9 m (Figure 1). Les carottes de racines ont été extraites des profondeurs de sol suivantes : 0.00 à 0.15 m, 0.15 à 0.30 m, 0.30 à 0.45 m et 0.45 à 0.6 m.
Figure 1. Protocole de carottage radiculaire adopté sur le site d'essai FV 450 / FV 450a.
Le projet de deux ans a révélé une forte tendance des racines de Gijnlim à s'étendre davantage dans le wheeling que celles de Guelph Millennium, mais aucune différence significative dans la répartition spatiale des densités de masse racinaire n'a été observée entre les variétés. Une récolte limitée pour quantifier les rendements a montré que le nouveau billonnage n'a pas réduit le rendement pour l'une ou l'autre variété, bien que les résultats suggèrent que, pour les jeunes cultures et les roues sur des centres de 1.83 m, les opérations de sous-solage à 0.3 m de profondeur pouvaient être entreprises en toute sécurité là où se trouvaient des cultures associées de seigle ou de moutarde. ont été cultivés. Il y avait cependant un risque d'endommager 2 à 5 % de la masse racinaire totale lors du sous-solage dans les roues à 0.175 cm de profondeur pour Guelph Millennium et à 0.3 m de profondeur pour Gijnlim.
Les cultures compagnes de seigle et de moutarde semblent limiter le développement des racines de stockage des asperges à la zone de crête, avec une croissance racinaire moindre à la surface (< 0.15 m) des wheelings. Le traitement sans billons de seigle/sans perturbation du sol peu profond a donné un rendement significativement inférieur (18.9 à 28.5 % de moins) que la plupart des autres traitements. Cette réduction contrastait fortement avec les résultats des producteurs d'asperges d'Amérique du Nord.
Valeurs élevées de résistance au pénétromère (PR>3 MPa) et densité apparente élevée (BD>1.45 cm)-3)
des mesures ont été observées dans la partie supérieure du sous-sol des wheelings, ce qui pourrait impacter le développement des racines d'asperges. Des enregistrements High BD ont également été réalisés pour la couche arable moyenne. Historiquement, des racines d'asperges ont été observées dans des sols avec des valeurs PR de 1.96 MPa et 2.9 MPa). L'impact des valeurs élevées de PR et de BD sur la croissance du système racinaire de stockage de l'asperge et donc sur sa capacité à stocker les glucides solubles est actuellement inconnu.
Le projet de continuation FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) a été entrepris sous la forme d'une étude de doctorat par Lucie Maskova, sous la supervision du Dr Rob Simmons, du Dr Sarah De Baets et du Dr Lynda Deeks à Cranfield. Cela a permis d'étudier les impacts des traitements FV450 sur les rendements, le développement et l'architecture des racines, ainsi que les niveaux de glucides solubles dans le système racinaire et les impacts sur la santé du sol. Les différences variétales dans la réponse des racines aux BMP ont été évaluées et une étude plus large de l'architecture des racines d'asperges couvrant divers types de sols, âges de peuplements, différentes variétés et systèmes de production au sein de la communauté des producteurs d'asperges a été entreprise. Les niveaux de glucides des racines de stockage ont été déterminés sur l'ensemble des sites et une évaluation de la « vulnérabilité aux dommages aux racines » a été réalisée pour les cultures spécifiques étudiées.
FV 450a : Impact des PGB sur le rendement
Les traitements de compost PAS 100 (avec et sans crête en combinaison avec une perturbation superficielle du sol) ont été associés à une augmentation de 20 % des rendements des asperges par rapport à la pratique conventionnelle et aux traitements sans crête pour le seigle. Le traitement au seigle sans billons a continué d'être associé à une réduction de 23 % du rendement par rapport au traitement au seigle avec billons (Figure 2).
Figure 2. Différences de rendement du Gijnlim 2020 (kg ha-1) entre les traitements de l'expérience 1. Les barres verticales indiquent des intervalles de confiance de 0.95.
Cela fournit des preuves solides que là où le seigle est cultivé comme culture d'accompagnement et où le billonnage ne peut pas être entrepris, on peut s'attendre à une réduction significative du rendement au printemps suivant. Cependant, si le billonnage peut être réalisé, aucune pénalité de rendement n'est observée par rapport à la pratique conventionnelle ou au labour zéro. Sur la base de ces résultats, les producteurs pourraient ne pas vouloir prendre le risque de cultiver du seigle comme culture d'accompagnement, au cas où les conditions météorologiques et du sol les empêcheraient d'accéder aux terres pour faire des crêtes.
Les résultats de 2020 font suite aux conclusions de 2018 et 2019 selon lesquelles les valeurs de glucides des racines de stockage des asperges pour Guelph Millennium sont significativement plus élevées que celles équivalentes pour Gijnlim, quel que soit le traitement. Malgré de nettes différences de rendement, les traitements n’ont eu aucun effet sur les valeurs en glucides des racines, ni en 2019 ni en 2020.
Les résultats montrent également que pour Gijnlim et Guelph Millennium, le nouveau billonnage annuel associé à la pratique conventionnelle a entraîné une réduction de 20 à 24 % du rendement par rapport aux traitements équivalents sans labour. Cela pourrait en partie corroborer des recherches antérieures montrant que le nouveau billonnage annuel provoque des dommages aux racines et des réductions de rendement.
FV 450a : Impact sur les BMP sur le compactage et l'infiltration des sols
La pratique conventionnelle était associée à des valeurs de résistance pénétrométrique (PR) significativement plus élevées entre 0.0 et 0.2 m de profondeur, par rapport aux traitements sur sol nu. En revanche, des valeurs de PR significativement plus faibles sur l’ensemble du profil du sol issues du traitement sans labour indiquent un moindre compactage du sol par rapport à tous les autres traitements sur sol nu.
Les cultures associées n’ont pas eu d’effet significatif sur les RP par rapport aux pratiques conventionnelles. Ceci était inattendu, car d’après des études publiées antérieurement, les cultures associées biorestaient la structure du sol.
En 2020, le PR a été considérablement réduit dans les interlignes jusqu’à 0.25 m de profondeur pour tous les traitements de perturbation du sol peu profond. De plus, les traitements de paillis de paille et de compost PAS 100 (appliqués conjointement avec une perturbation superficielle du sol) ont entraîné un compactage nettement inférieur à la pratique conventionnelle à des profondeurs supérieures à 0.5 m.
En 2020, les taux d'infiltration dans tous les traitements soumis à une perturbation superficielle du sol ont été classés comme « très rapides » (> 500 mm h1) et étaient significativement plus élevées que pour la pratique conventionnelle (« Modérée », 23.2 mm h-1).
Les résultats suggèrent que la combinaison de l'application de paillis (soit du compost PAS 100 ou de la paille) avec des roues inter-rangées et une perturbation superficielle du sol réduit considérablement le compactage en profondeur et augmente l'infiltration. Cela a des implications sur le contrôle du ruissellement et de l’érosion ainsi que sur la recharge en humidité du sol.
FV 450a : Impact des traitements sur l'architecture racinaire
Des différences significatives dans la densité de masse racinaire (RMD) du profil entier ont été observées entre les traitements sans labour et les pratiques conventionnelles. Cela était dû à des différences significatives de RMD à 0.15 – 0.30 m de profondeur, 0.3, 0.6 et 0.9 m de la ligne zéro de la couronne. Ces différences représentent une augmentation de 48 à 98 % du RMD associée au traitement sans labour par rapport à la pratique conventionnelle. Cela indique que le billonnage annuel endommage les racines de stockage. Cependant, à ce jour, aucune réduction significative du rendement ni augmentation de l’incidence de la maladie n’a été observée en relation avec ce traitement.
Guelph Millennium est associé à une tendance à l'enracinement moins profond que Gijnlim. Pour le traitement sans labour, qui permet essentiellement aux racines d'asperges de pousser sans perturbation, Guelph Millennium est associé à un RMD 66 à 100 % plus élevé entre 0.0 et 0.15 m de profondeur, à 0.3 et 0.6 m de la ligne zéro de la cime, par rapport à Gijnlim.
Dans tous les traitements, le sous-sol (perturbation peu profonde du sol) dans les roues inter-rangées pourrait potentiellement endommager jusqu'à 5 % de la biomasse racinaire totale dans une gamme de configurations de dents utilisées à une profondeur de travail de 300 mm. Les opérations annuelles de billonnage peuvent également endommager jusqu'à 5 % de la biomasse racinaire totale.
FV 450a : Résultats de l'enquête auprès des producteurs
Pour les champs échantillonnés dans la plus grande réserve de terres des producteurs, l'espacement des rangs d'asperges variait en fonction des centres de roulage. Les valeurs les plus élevées de masse racinaire ont été trouvées au niveau de la ligne zéro de la couronne et jusqu'à 0.3 m de la crête, et les valeurs les plus faibles dans le roulage dans une « zone morte » près de la surface du sol (0-0.3 m). La variété n'était pas un facteur prédominant dans la répartition de la masse racinaire, alors que l'âge du peuplement avait un effet significatif. Le nouveau billonnage et le sous-solage répétés dans les roues ont empêché l'expansion du système racinaire dans la zone de roulement, provoquant ainsi une « troncature » significative de la biomasse racinaire potentielle pouvant être obtenue. Cela a des implications sur le stockage des glucides. La masse racinaire était également négativement corrélée au PR du sol dans tous les emplacements et champs échantillonnés. Les résultats continuent de soutenir la recommandation selon laquelle, afin de prévenir les dommages aux racines de stockage causés par des opérations de nouveau billonnage ou de sous-solage, les producteurs devraient entreprendre des enquêtes exploratoires sur la répartition du profil des racines avant de commencer les opérations de nouveau billonnage et/ou de sous-solage.
Poursuite du projet FV 450b (à partir du 1er juillet 2021)
(Sous réserve de la décision ministérielle du Defra sur l'avenir de l'AHDB Horticulture)
Le groupe de gestion de projet (PMG), composé de John Chinn de Cobrey Farm, Phil Langley de Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey de J & V Casey & Son Ltd. et de la consultante indépendante Claire Donkin, est d'avis que ce travail devrait se poursuivre. pour les 3 prochaines années, car il est important de surveiller la culture à mesure qu'elle atteint sa phase maximale de production commerciale. L'essai n'a pas atteint cette phase de maturité des cultures et de production économique qui se produit généralement entre les années 4 et 7 (Figure 3). Il s’agit de la période de récupération clé pour les producteurs. Par conséquent, il convient de continuer à surveiller l'impact du remblayage annuel sur la longévité et la rentabilité des peuplements et à évaluer les implications économiques. Le point de vue du PMG a été soutenu par le comité technique AGA Recherche & Développement en septembre 2020.
Figure 3. Chronologie du projet FV450 / FV450a / FV450b indiquant les activités à ce jour et la période cruciale de maturité commerciale.
Les objectifs sont de continuer à évaluer les impacts des PGB sur le rendement des asperges, la longévité des peuplements, l'incidence des maladies et la santé des sols. Les travaux comprendront une évaluation critique du rôle de l'application du compost PAS 100 dans l'augmentation des rendements ; une évaluation complète des indicateurs physiques, chimiques et biologiques du sol et de la répartition des profils des racines de stockage, afin d'identifier les conditions optimales pour la prolifération des racines de stockage. Les valeurs seuils de résistance à la pénétration qui limitent l'allongement des racines seront quantifiées et les différences variétales dans l'architecture des racines et les rendements continueront d'être évaluées.
Le projet identifiera la PGB la plus rentable, en termes d'amélioration du rendement des asperges et de la santé des sols au cours de la période de 6 ans de récoltes commerciales, sur la base d'une analyse coûts-avantages. Cela permettra aux producteurs d'asperges de prendre des décisions éclairées concernant les aspects économiques de l'adoption de PGB dans le contexte économique de leur propre entreprise agricole.
L'intention est également d'étendre pratiquement les PGB sélectionnées à d'autres sites de production grâce à la création de 3 à 5 sites satellites répliqués. Le projet étudiera également le rôle potentiel de l'avoine comme culture compagne alternative au seigle, afin de fournir une protection contre le ruissellement et l'érosion hivernale.
Pour en savoir plus
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L'équipe
Grâce Choto
Gestionnaire d'échange de connaissances – Légumes de plein champ (salades feuillues, fines herbes et légumes de spécialité)Voir la bio complète
Kim Parker
Scientifique en protection des cultures : maladiesVoir la bio complète