SOLAG - Tassement du sol

Revenir au menu

Les machines agricoles sont de plus en plus lourdes et restent très mobiles quel que soient les conditions d’humidité du sol. La compaction du sol, sa déformation sous l’effet du poids de l’outil, est déterminée lorsque la pression verticale exercée par les roues/pneus est supérieure à la résistance mécanique du sol. Cette exigence conduit au concept de charge maximale admissible par la roue ou par essieu.

Exemple d’une automotrice à betteraves

Figure 5 : intensité du tassement en fonction du poids par essieu. Profondeur du tassement déterminé au croisement avec le témoin. Source : tassement des sols, prévenir et corriger leurs effets. Projet Sol-D’Phy - AgroTransfert 2012-2018.

Avec 17 t/essieu à vide concernant l’automotrice, la profondeur du tassement engendré atteint les 25-30 cm. Avec la trémie pleine (récolte de betterave), on obtient 24 t/essieu : le tassement augmente jusqu’à 40 cm de profondeur. L’effet s’accentue lorsque le sol est humide, proche de sa capacité au champ. 

Influence des conditions météos et des pratiques mises en place sur la charge maximale à la roue

La figure 6 ci-dessous représente la charge à la roue pour l’année 2001 (fortes précipitations : 1329 mm) et 2003 (année plutôt sèche : 745) en système semis direct. En 2001, cette charge à la roue, qui représente la capacité du sol à supporter l’outil, a beaucoup fluctué et n’a atteint les 5t que par moment (début mai et fin mai), permettant ainsi de réaliser un épandage avec une tonne à lisier de 8m3 avec un seul essieu. En 2003, le sol a pu supporter des valeurs plus élevées de mai à fin septembre. La charge à la roue dépend donc des quantités annuelles de précipitations et également de leur répartition, autrement dit de l’état hydrique des sols. En disposant d’une tonne à lisier de 12m3 en double essieu, le sol est dans ces deux cas de figure capable de supporter la charge de cet outil.

Figure 6 : charges maximales admissibles à la roue en fonction de plusieurs années climatiques (2001 : 1379 mm et 2003 : 745 mm) en système semis direct. Source : charge maximale admissible à la roue – une variable caractéristique utile pour la pratique. Recherche Agronomique Suisse7 (7-8) : 330-337, 2016.

Figure 7 : charges maximales admissibles à la roue en fonction de différents systèmes de culture (moyenne pondérée de 2001 à 2011). Source : charge maximale admissible à la roue – une variable caractéristique utile pour la pratique. Recherche Agronomique Suisse7 (7-8) : 330-337, 2016.

La charge maximale admissible à la roue est également influencée par le type de travail du sol sur le système de culture. La figure 7 compare un système en labour, semis direct et prairie permanente.

On remarque qu’en système labour, pendant la phase où les sols sont les plus secs, la charge à la roue est supérieure à plus de 2t par rapport au système en semis direct. L’hypothèse d’un sol labouré s’asséchant plus vite est mise en avant et donc moins sensible à la compaction sur ces périodes.

Impact des pneumatiques sur la charge à la roue

Le pneumatique détermine la pression au sol et donc l’intensité de la compaction, notamment en surface (cf. figure 8). Le choix du pneumatique est donc important. Le pneu diagonal aura une emprunte au sol réduite, avec un pic de pression au centre. Le pneu radial quant à lui aura une meilleure répartition de la charge au sol et donc un tassement de surface moindre.
En revanche le tassement de profondeur sera identique quelle que soit la caractéristique du pneumatique (cf. figure 9).

Figure 10 : charges maximales admissibles à la roue en fonction de différents pneus et pression (moyenne pondérée de 2001 à 2011, système en semis direct). Source : charge maximale admissible à la roue – une variable caractéristique utile pour la pratique. Recherche Agronomique Suisse7 (7-8) : 330-337, 2016

Le graphique ci-dessus nous montre les charges admissibles à la roue en fonction de différents pneus combinés à différentes pressions. Ainsi, on peut voir que la tonne à lisier avec un seul essieu entrainera un risque de compactage d’août à mai quel que soit le pneumatique utilisé. L’utilisation de pneumatique basse pression avec une pression adaptée (10km.h-1) permettra de réaliser des épandages sans compaction de mai à août.

Le doublage de l’essieu sur la tonne à lisier, combiné à des pneus basse pression correctement gonflés offre quasiment un créneau annuel d’épandage sans contraindre le sol. 

Nombre de passages et intensité du tassement 

Le tassement en profondeur est surtout lié au premier passage. L’intensité des passages par leur succession influence peu la compaction en profondeur. En revanche le tassement de surface est complètement lié à la répétition des passages.

 
Figure 11 : influence du nombre de passages d'une arracheuse de betteraves. Source : tassement des sols, prévenir et corriger leurs effets. Projet Sol-D’Phy - AgroTransfert 2012-2018.

Comme nous le montre la figure 7, le tassement de surface est accentué avec un deuxième passage de l’arracheuse. En revanche le tassement en profondeur (≈ 30 cm) est peu modifié avec le deuxième passage qui augmente de 0.1-0.2 MPa. L’importance de passer dans les meilleures conditions le premier passage est donc déterminante pour la suite sur le tassement en profondeur du sol.

La surface roulée sans aucune optimisation sur une parcelle au cours d’une campagne agricole est comprise entre 66 et 100% de la surface. Avec l’arrivée du GPS combiné à la voie des tracteurs et largeurs des outils, il est possible de localiser facilement des zones des trafics, qui supporteront le tassement tout long d’une saison, voire d’une carrière, et permettre ainsi de limiter les zones de contraintes. Ce principe, appelé « Crontrolled Traffic Farming » est illustré ci-dessous : 

Figure 12 : principe du Controlled Traffic Farming.

On définit un JAD (Jours Agronomiquement Disponible) comme un jour pendant lequel les conditions météorologiques et l’état hydrique du sol permettent d’effectuer une opération culturale avec le moins d’impact possible sur le sol. Il est important de différencier et de concilier la travaillabilité et traficabilité. La travaillabilité correspondant à la possibilité de réaliser une opération culturale garantissant une réussite maximale. La traficabilité est la capacité du sol à supporter le passage d’engin sans dégrader la structure du sol, donc sans risque de tassement.

Pour déterminer les JAD plusieurs données sont nécessaires :

• La surface à travailler
• Nombre de jours travaillables
• Climat (pluviométrie des 10 dernières années)
• Le type de sol et la capacité de ressuyage (limite de travaillabilité quotidienne)
• La main d’œuvre disponible
• La vitesse de travail

Après avoir calculé les JAD, il sera plus facile de dimensionner son matériel en fonction du nombre de jours disponibles, mais aussi de son système de culture en prenant en compte la préservation de la fertilité physique de ses sols.

Actuellement un projet est en cours piloté par Arvalis : consulter la page web J-Ditas ou le poster.

Les chenilles permettent d’augmenter la surface d’emprunte au sol. Ainsi, le tassement en profondeur est quasiment identique avec un passage avec des roues, la charge étant la même par essieu. L’avantage a lieu sur le tassement de surface ou celui est moindre avec des chenilles.

Figure 13 : intensité du tassement selon le montage de l'outil.

L’outil Terranimo permet, en fonction du matériel utilisé et des pneumatiques qui sont associés, de visualiser l’impact du passage de l’ensemble sur la parcelle et ainsi adapté en amont la pression des pneumatiques.