Poids des véhicules agricoles modernes : un risque pour la productivité des sols

Dans une étude parue en mai 2022, dans la revue Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), des chercheurs s'intéressent à l'impact du poids des engins agricoles modernes sur le tassement des sols. Ces nouveaux « mastodontes » sont notamment comparés avec les plus gros dinosaures ayant existé : les sauropodes.

Au cours du XX^e siècle, la puissance et la capacité de chargement des véhicules agricoles ont progressé de manière constante, augmentant par là-même leur poids. Entre 1958 et 2020, le poids en charge des moissonneuses-batteuses a été multiplié par 9 (36 tonnes en 2020). Les machines actuelles pèsent désormais davantage que les plus gros animaux terrestres actuellement vivants et que la plupart des dinosaures. Pour éviter des pertes de puissance et une surconsommation de carburant, les fabricants ont ajusté la dimension des pneus et leur souplesse : cela permet de maintenir un rapport constant entre la surface de contact et le poids de ces engins, et donc de limiter les contraintes au sol. Le tassement du sol en surface a donc pu être contenu, voire diminué au cours de la dernière décennie (figure ci-dessous - A). Pour autant, le compactage chronique du sol a, lui, été accru, se propageant aux différentes couches jusqu'à une profondeur de 50 cm, au niveau de la zone racinaire des plantes. De ce fait, la pression subie en sous-sol augmente avec le poids en surface (figure ci-dessous - B). 

Évolution de la pression en surface (A) et à 50 cm de profondeur (sous-sol, B) en fonction du poids des véhicules agricoles, et comparaison avec différents animaux (sauropodes, éléphant, cheval)

Source : PNAS

Lecture : chiffres en rouge : année d'une moissonneuse-batteuse type sur la période 1958 à 2020. En bleu et en italique, les différents sauropodes (1 : Plateosaurus engelhardti ; 2 : Morosaurus agilis ; 3 : Cetiosaurus sp ; 4 : Argyrosaurus superbus ; 5 : Prontopodus sp. ; 6 : Neosodon praecursor ; 7 : Sauropodichnus giganteus ; 8 : Brachiosaurus sp. ; 9 : Prontopodus birdi ; 10 : Barosauros lentus ; 11 : Argentinosaurus).

Les auteurs estiment que 20 % des surfaces cultivées dans le monde (figure ci-dessous) courent un risque élevé de perte de productivité, difficilement réversible, en raison du compactage chronique provoqué par les engins agricoles modernes, atteignant les limites mécaniques intrinsèques du bon fonctionnement des sols. Les risques les plus élevés, modélisés dans cette étude, concernent les zones agricoles relativement humides, les plus mécanisées et avec de grandes exploitations (Europe, Amérique du Nord, Amérique du Sud et Australie).

Carte mondiale de l'indice de sensibilité au compactage du sous-sol

Source : PNAS

Lecture : l'indice de sensibilité au compactage du sous-sol (SCSI) représente le rapport entre la contrainte typique estimée du sol et la résistance du sol à une profondeur de 0,5 mètre. Cet indice est basé sur des estimations du niveau de mécanisation, de la taille moyenne des machines agricoles, de la texture du sol et des conditions climatiques. Un indice > 1 correspond à un risque de compactage chronique du sous-sol.

En conclusion, les auteurs appellent les fabricants des futurs véhicules agricoles à des modifications dans la conception des machines pour limiter les effets de compactage chronique des sols.

Jérôme Lerbourg, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS 

Évolution agrotechnique contemporaine II. Transformations de l'agro-machinisme : fonction, puissance, information, invention, Delphine Caroux, Michel J. F. Dubois, Loïc Sauvée (dir.)

Cet ouvrage est issu de la deuxième édition du séminaire « Évolution agrotechnique contemporaine », organisé par l'unité de recherche Interact. Les agro-équipements sont un domaine privilégié pour observer le renouvellement des interactions homme-technique-vivant, autour des enjeux de l'information. D. Caroux, M. Dubois et L. Sauvée (UniLaSalle) soulignent, en introduction, que les techniques mobilisées par les agriculteurs « portent en elles-mêmes » des « capacités d'intensification » des processus naturels, par la logique propre de leur « concrétisation ». Ce terme, emprunté au philosophe G. Simondon, se réfère au processus de coordination entre les fonctions de la machine et le milieu où celle-ci opère.

Cette approche, attentive à « la technique en train de se faire », est déclinée dans une série de courtes présentations sur les firmes du secteur, l'agriculture urbaine, l'énergie, etc. Par exemple, C. Chéron (co-fondateur d'AirInov, leader français des drones agricoles) met en perspective l'avènement des machines agricoles autonomes. D. Caroux réfléchit sur la place des agriculteurs dans la production des innovations, « entre sujétion, association, autonomie ».

Mais l'originalité de l'ouvrage est de laisser une large place à quatre récits professionnels, complétés pour trois d'entre eux par un film réalisé sur le terrain (vidéos accessibles en ligne). Ph. Colin, pionnier des techniques culturales simplifiées, analyse la conversion de son exploitation à la production de miscanthus en 2007, et les défis posés par l'émergence d'un « milieu associé » à cette production (matériels de récolte, de stockage, débouchés, etc.). P. Hervé-Gruyer décrit l'application des principes de la permaculture sur la ferme biologique du Bec Hellouin, et notamment la mise au point d'outils manuels adaptés au travail en planches plates. X. David-Beaulieu et A. de la Fouchardière reviennent sur l'invention d'un robot viticole travaillant en essaim, le Vitirover. Enfin, M. Glamel, entrepreneur de travaux agricoles et agriculteur sur une petite ferme à la limite du Vexin, explique comment il a cherché à la rendre viable économiquement en diversifiant la production, en introduisant l'agriculture de conservation et en travaillant sur l'autonomie énergétique.

Florent Bidaud, Centre d'études et de prospective

Sources : Université de technologie de Belfort-Montbéliard, Le comptoir des presses d'universités

Machinisme et productivité de la petite agriculture en Chine

L’IFPRI publie, dans sa collection Discussion papers, une étude de X. Zhang, J. Yang et T. Reardon sur « le paradoxe agricole chinois ». Comment expliquer, dans un contexte de pénurie de main-d’œuvre agricole, l’augmentation soutenue de la production en dépit d’une atomisation persistante du parcellaire, la taille moyenne des exploitations se situant à 0,5 ha ?

Depuis la fin des années 1990, à l’origine sous l’impulsion du Bureau du machinisme agricole de Peixan, se sont développés des « clusters » de « coopératives » de machinisme agricole, dont les brigades sillonnent le pays pour proposer services et puissants tracteurs aux paysans, au fil du calendrier agricole. Ainsi, « en louant des services de récolte travail + machines, les petits agriculteurs peuvent rester compétitifs malgré l’échelle de production ».

L’article, très complet, discute certains aspects fondamentaux de la théorie des trajectoires de développement (le « chemin de Lewis ») et livre des éléments sur les conditions concrètes d’organisation de la mécanisation (achats de petits tracteurs par les paysans vs. recours aux entreprises de travail agricole, simplification des opérations culturales, avec notamment l’introduction des herbicides). En conclusion, les auteurs précisent que la consolidation foncière leur semble cependant inévitable à moyen terme, à mesure des sorties d’activité.

Florent Bidaud, Centre d’études et de prospective

Source : IFPRI