A – Réduction du risque érosif et des pertes de sols

12A l’origine même de l’apparition de l’ACS, la protection contre l’érosion est le principal objectif recherché par cette forme d’agriculture. Au-delà de limiter la perte pure et simple de sol sur les parcelles agricoles, réduire l’érosion a des impacts positifs tant sur la qualité de l’eau que sur la fertilité des sols, mais également des impacts indirects et globaux, sur le changement climatique par exemple.

13Même si la réduction du travail du sol est souvent considérée comme la pierre angulaire de l’ACS, c’est bien la combinaison de ses trois principes qui génère les divers services portés à son crédit. La modification de la répartition de la matière organique dans le profil cultural est l’un des principaux impacts sur le sol de cette combinaison. La matière organique se concentre particulièrement en surface en ACS alors qu’elle est répartie plus ou moins uniformément dans le sol, de la surface à la ligne de labour (profil cultural) dans les systèmes conventionnels. La diminution du travail du sol, l’absence de labour [3] notamment, dans ces systèmes en est la principale cause et la répartition de la matière organique s’apparente alors davantage à celle d’une prairie naturelle ou d’une forêt qu’à une parcelle travaillée. La couverture permanente du sol quant à elle, est la principale cause de l’augmentation de matières organiques en surface, souvent secondée par de plus gros amendements organiques dans ce type d’agriculture que dans des agricultures plus conventionnelles.

14La matière organique représente moins de 10 % des constituants d’un sol, elle est pourtant indispensable à son fonctionnement. Elle assure notamment sa cohérence, les particules de sol sont mieux arrimées entre elles lorsque la quantité d’humus (matière organique morte, décomposée et stable) est élevée. La modification de la répartition de la matière organique dans le profil de sol et son augmentation en surface améliorent ainsi la stabilité structurale du sol, diminuent le risque érosif et augmentent sa portance (Soane et al., 2012). De plus, au-delà de l’apport de matière organique qu’elle procure, la couverture permanente du sol en ACS, accentue ses effets positifs à l’égard de l’érosion (Labreuche et al., 2007 ; Soane et al., 2012) en offrant une protection physique contre la destructuration des agrégats de surface par les impacts de gouttes de pluie essentiellement. Cette stabilité limite ainsi la formation d’une croûte de battance, c’est-à-dire la compaction du sol en surface (sur quelques millimètres de profondeur), à l’origine d’un ruissellement érosif des eaux de pluie. Ces effets s’observent tout particulièrement avec la pratique du semis direct (pratique de réduction maximale des perturbations du sol [4]), avec lequel l’évolution du sol est plus rapide (West and Post, 2002) qu’en TCS [5]. De plus, l’arrêt du labour en ACS permet non seulement une économie d’énergie (puissance de traction nécessaire moindre) mais aussi de travailler davantage en travers de la pente, aussi bien en TCS qu’en semis direct (selon les types d’outils, notamment de semoirs), réduisant par-là d’autant plus l’érosion aratoire dans les parcelles en coteaux où le ruissellement est déjà problématique.8

15Néanmoins, l’efficacité, en termes de réduction de l’érosion, des techniques de conservation des sols, est très variable selon la texture du sol. En effet, si sur des sols argileux, leur efficacité est la plus probante (Chichester and Richardson, 1992 ; Labreuche et al., 2007 ; Rhoton et al., 2002 ; Tebrügge and Düring, 1999), leur efficacité sur des sols sableux semble moindre (Quinton and Catt, 2004) et les résultats sur sols limoneux sont très variables, dépendant essentiellement d’autres paramètres comme des types de culture inclus dans la rotation.

16La réduction du travail du sol en ACS est également à l’origine de transformations profondes de la structure du sol. La qualité physique du sol est améliorée par la formation d’une porosité biologique de surface qui garantit une meilleure infiltration et améliore ainsi la valorisation de l’eau de pluie et des éléments minéraux (en particulier le phosphore) par les cultures (Soane et al., 2012). Ces phénomènes sont lents à mettre en place et les premières années après le passage en ACS, on observe parfois une reprise en masse du sol, se traduisant par une augmentation de la densité apparente du sol sur les 20-25 premiers centimètres. Cela s’observe en particulier dans les systèmes mal maîtrisés, et se traduit par une aération réduite de l’horizon de surface, et un réchauffement du sol par conséquent ralenti au printemps, mais aussi par une augmentation de l’hydromorphie de surface. L’ensemble de ces phénomènes aboutit à un retard des semis de printemps. La porosité n’est en général reconstituée qu’après quelques années et se trouve être alors de nature biologique et non plus mécanique. Elle n’est en effet plus créée par des passages d’outils (fissurations et macroporosité verticale) mais principalement par l’activité biologique (macro- et microporosité interconnectées), notamment des vers de terre, ainsi favorisée. Dans les sols contenant plus de 15-20 % d’argile, les variations climatiques (alternance humectation/dessiccation, gel/dégel) agissent elles aussi sur la structure du sol par les changements de volume du sol qui créent des fissurations et donc de la porosité dans les agrégats. Il en résulte que la porosité biologique se caractérise, par rapport à la porosité mécanique, par une architecture différente et notamment par une interconnexion plus importante entre macro- et micropores. La porosité créée par les vers de terre anéciques (gros vers effectuant des parcours de direction générale verticale mais plus ou moins sinueux entre la surface du sol et ses horizons profonds situés à plus de 1 mètre), associée à un réseau très connecté de microporosité, augmente la réserve en eau facilement utilisable par les plantes ainsi que la conductivité hydraulique verticale, avec les horizons profonds, mais aussi horizontale, et favorise le drainage de l’eau (Soane et al., 2012). Le sol devient également moins sensible au tassement généré par les engins agricoles, sauf en conditions très humides, grâce à sa plus grande portance, elle-même générée par une plus forte cohésion des agrégats entre eux (Labreuche et al., 2007).

17Le bouleversement physico-chimique du sol en ACS est ainsi étroitement lié à l’évolution des communautés biologiques qui l’occupent. La modification profonde de l’habitat qu’est le sol, entraîne en effet une réorganisation importante, bien qu’encore mal comprise, des communautés inféodées au sol (l’édaphon), elles-mêmes en partie responsables de l’évolution de la structure du sol et de la disponibilité des éléments nutritifs.

B – Favoriser la biodiversité des sols et ses fonctions écologiques

18De manière générale, la composition et les structures des communautés du sol sont modifiées par l’ACS, en particulier à l’interface entre le sol et les résidus de culture laissés à sa surface (Tebrügge and Düring, 1999). Les habitats du sol sont modifiés, les ressources spatialement redistribuées et, plus directement, certains organismes qui auraient été immédiatement affectés par le travail du sol (destruction mécanique, dessèchement en surface et exposition à des prédateurs), sont protégés de ces risques en ACS. Ces modifications vont influencer toute la chaîne trophique des agroécosystèmes, aussi bien en termes d’abondance ou de diversité en espèces qu’en termes de distribution et d’activité, impactant de ce fait de nombreux services écosystémiques : nutrition des plantes, structuration du sol, contrôle des organismes bioagresseurs, stockage du carbone, émission de gaz à effet de serre, etc. (Vieublé, 2015).

19Globalement, l’activité biologique du sol augmente en surface grâce à l’ACS, mais elle peut être réduite en profondeur en raison de l’absence d’enfouissement des matières organiques. De nombreuses études ont été, et sont encore, menées sur l’impact de l’ACS sur l’édaphon et montrent généralement un effet positif de ces pratiques bien que de fortes disparités soient observées entre les différentes tailles d’organismes (Kladivko, 2001 ; van Capelle et al., 2012 ; Wardle, 1995). La macrofaune est significativement favorisée par l’ACS, par rapport à la méso- et la microfaune (Kladivko, 2001 ; Wardle, 1995). Les organismes de grande taille sont en effet plus durement impactés par la perturbation mécanique dans les systèmes conventionnels (mort des individus, exposition à la prédation, etc.) et profitent de la redistribution des ressources et des habitats en ACS. En particulier, l’ACS a un impact positif avéré sur les vers de terre, véritables architectes du sol et indispensables à sa structuration naturelle. L’absence de perturbations mécaniques et l’augmentation de la teneur en matières organiques en surface, modifient la répartition dans le profil de sol des ressources et des conditions d’habitat (flux d’air et d’eau) de l’édaphon. Le paillis, ou « mulch », ainsi constitué en surface par les débris végétaux va fournir un abri et une source de nourriture pour la faune de surface. Le mulch ralentit également l’assèchement du sol en fin de printemps et retarde le gel en fin d’automne, permettant ainsi des transitions entre saisons plus douces, favorables au développement des vers de terre. Les vers peuvent alors se nourrir et se reproduire plus longtemps et probablement mieux s’acclimater aux changements de saison. De nombreuses études et observations de terrain confirment par ailleurs que le nombre de vers de terre dans une parcelle agricole augmente avec la diminution de l’intensité du travail du sol (Kladivko, 2001). Les vers épigés et anéciques, qui s’alimentent tous en surface, sont particulièrement favorisés par les pratiques maintenant les résidus à la surface du sol. Il n’est par ailleurs pas rare qu’en système conventionnel, plus aucun ver épigé (déjà rares dans les agrosystèmes) ou anécique ne soit comptabilisé. Des espèces comme Lumbricus terrestris, ver anécique commun en Europe, peuvent complètement disparaitre suite à de nombreuses années en labour du fait de leur taux de reproduction très bas et d’une grande sensibilité à la perturbation du sol et à l’enfouissement des résidus. La re-colonisation de la parcelle par les vers de terre se faisant par ses abords, dans les régions où l’agriculture a été très intensive pendant de nombreuses années, il devient difficile de les voir réapparaitre même après un passage en ACS (Kladivko, 2001).

20La microfaune et la microflore quant à elles, ne sont pas systématiquement favorisées dans leur diversité en ACS. En revanche, l’évolution physique et chimique du sol en ACS, influe significativement sur la répartition des espèces et sur la balance entre bactéries et champignons par rapport aux systèmes en labour (Doran, 1980 ; Kladivko, 2001). Ces organismes étant étroitement liés à la fertilité des sols, à la capacité des plantes à prélever les éléments nécessaires à leur développement et aux risques phytosanitaires, ces équilibres sont d’une importance primordiale à la stabilisation de la production (Ishaq, 2017).

21Suivant la répartition de la matière organique, une forte stratification verticale des micro-organismes du sol se met en place en semis direct, aussi bien en termes de quantité que d’activité, par rapport à la répartition plus homogène dans le profil d’un sol labouré (Andrade et al., 2003). En semis direct, les champignons dominent de 0-5cm là où les bactéries dominent en labour (Frey et al., 1999). La biomasse et l’activité microbienne dans la couche 0-10 cm sont significativement plus élevées qu’en labour, mais deviennent inférieures ou égales dans les couches sous-jacentes (Wright et al., 2005). Cela a des répercussions sur la vitesse de minéralisation du carbone et de l’azote, et donc leur disponibilité pour les plantes. Dans les couches superficielles, la minéralisation est plus élevée en ACS du fait de l’activité microbienne plus élevée. Cependant, dans les couches profondes (> 10 ou 15 cm), l’inverse se produit et la vitesse de minéralisation du carbone et de l’azote est alors bien inférieure à celle en systèmes labourés (Grigera et al., 2007 ; Pekrun et al., 2003). A cela s’ajoute une évolution globale de la communauté de bactéries et de champignons vers des espèces plus adaptées aux nouvelles qualité et répartition de la matière organique. L’ACS stimule les eubactéries actinomycètes copiotrophes (adaptées à de hauts niveaux de nutriments, particulièrement de carbone) au développement lent et impliquées dans la dégradation progressive de la matière organique fraiche. Elle stimule également les bactéries Azotobacter et Nitrospira, toutes fortement impliquées dans le cycle de l’azote [6], les unes comme les autres indicatrices d’un environnement stable. Bien que les bactéries prédominent et présentent une diversité génétique plus importante en labour et travail du sol intensif (Kladivko, 2001), les bactéries nitrifiantes et anaérobies sont plus diversifiées en semis direct (Drijber et al., 2000 ; Ibekwe et al., 2002), rendant ainsi possible la fourniture d’azote minérale à partir de matières organiques humifiées du sol, même situées dans des horizons ou compartiments pauvres ou dépourvus d’oxygène. L’ACS stimule également la présence de champignons ascomycètes qui dégradent la matière organique fraiche peu récalcitrante [7], et de champignons mycorhiziens (Drijber et al., 2000) en particulier dans les premiers centimètres du sol grâce à la plus forte humidité sous le mulch et à la non perturbation mécanique (Spedding et al., 2004). La colonisation des racines des plantes par les mycorhizes est alors plus importante en semis direct (McGonigle et al., 1999), favorisant la prospection racinaire et donc leur capacité à capter l’eau et les nutriments, tout en renforçant les défenses naturelles des plantes (Selosse et al.,2004). En labour ou travail du sol intensif en revanche, ce sont en particulier des champignons basidiomycètes, capables de dégrader la matière organique récalcitrante, qui sont favorisés. La matière organique fraiche étant rapidement consommée par les bactéries, plus nombreuses dans ces systèmes, ces champignons dégradent cette matière organique plus stable, remettant en cause la durabilité du système puisque les matières organiques du sol à l’origine de sa meilleure structure et d’un stockage à long terme du carbone dans le sol, s’amenuisent peu à peu du fait de ces pratiques. Globalement, les communautés bactériennes et fongiques favorisées en ACS permettent une dégradation plus lente de la matière organique et une fourniture plus progressive des éléments minéraux pour la plante tout au long de son développement. De plus, le rapport champignons/bactéries passe de 1 pour 1 en parcelle labourée à 3 pour 1 en parcelle sous ACS (Brady and Weil, 2008), tendant ainsi à se rapprocher des écosystèmes naturels où la domination fongique peut atteindre un ratio de 100 pour 1 (sols forestiers). De nombreuses espèces de champignons se développent en effet sous forme de réseaux de filaments (mycélium), réseaux qui sont particulièrement endommagés par le travail mécanique du sol, réduisant ainsi significativement la quantité et la diversité de ce type de champignons en systèmes conventionnels. Or, ces réseaux mycéliens jouent un rôle clé dans la stabilité structurale du sol (Guggenberger et al., 1999) et dans le stockage à long terme du carbone (Bailey et al., 2002) notamment.

22Enfin, la mésofaune (insectes, nématodes, collemboles, etc.) est la part de l’édaphon pour laquelle il est encore aujourd’hui difficile de conclure sur l’effet des pratiques mais également sur les conséquences pour les processus, et donc services écosystémiques, qui lui sont associés. En 1995, David A. Wardle (Wardle, 1995) compile les résultats de 106 études menées jusqu’alors et souligne que de fortes variations sont observées d’une étude à l’autre, en particulier concernant cette faune de taille intermédiaire, selon les intensités de travail du sol et d’enfouissement pratiqués, les périodes de l’année, la culture étudiée et les conditions de sol et de climat. De plus, il souligne l’importance des pratiques associées à la réduction du travail du sol, or la définition de l’ACS à l’époque, et encore aujourd’hui dans une certaine mesure, ne permettait pas d’identifier clairement les exploitations pratiquant réellement l’ACS dans le respect de ses trois principes. Les études plus récentes, menées cette dernière décennie, confirment toujours les conclusions de David Wardle. Christine van Capelle et al., qui ont compilé en 2012 (van Capelle et al., 2012) les études allemandes sur le sujet, concluent que les impacts, en particulier à long terme, sur la biodiversité du sol sont toujours peu compris, notamment l’interaction entre pratiques, texture du sol et type de culture.

C – Stockage du carbone en ACS

23L’agriculture est comme la plupart des activités humaines, en partie responsable des émissions de gaz à effet de serre et donc des pertes de carbone fossile [8] vers l’atmosphère où le carbone s’accumule sous forme minérale (CO₂, le gaz carbonique), accentuant pollutions et réchauffement climatique (GIEC, 2014). Les sols peuvent ainsi perdre par l’agriculture intensive jusqu’à 75 % de leur carbone organique (Lal, 2011), perte qu’il faudra alors compenser par des apports exogènes, parfois coûteux, afin de maintenir la productivité. Pourtant, à l’état naturel, les sols sont un indispensable puits de carbone et on estime aujourd’hui qu’une gestion appropriée des sols dans les agroécosystèmes peut permettre un potentiel de re-stockage de 1,2 à 3,1 milliards de tonnes de carbone par an (Lal, 2011 ; Paustian et al., 2016). Ce stockage concerne particulièrement l’horizon de surface mais on sait désormais qu’il s’opère également dans les zones plus profondes, au-delà de 30 cm (de Moraes Sa and Lal, 2009 ; Mulder et al., 2016 ; Plaza-Bonilla et al., 2016). Les apports de matières organiques via les amendements, les résidus de culture ou les couverts végétaux sont le principal vecteur de ce stockage. Ils permettent ainsi de stocker 0,3 à 0,5 tonne de carbone par hectare et par an, que cela soit avec ou sans travail du sol (Dimassi et al., 2014 ; Lal, 2015a). Et ces chiffres peuvent atteindre 0,5 à 0,9 si l’ACS est appliquée dans ses trois principes (olson et al., 2014 ; Powlson et al., 2016). John M. Baker et al. (Baker et al., 2007) estiment ainsi en 2007 que 25 milliards de tonnes de carbone pourraient être re-stockées en 50 ans si toutes les terres arables passaient en ACS.

24on remarquera tout particulièrement ici que c’est bien la synergie des trois piliers de l’ACS qui permet ce stockage (Lal, 2015b ; Pisante et al., 2015). En effet, le non travail du sol, bien qu’important pour la préservation structurelle des agrégats du sol, n’a finalement qu’un effet marginalement positif sur le stockage du carbone (de Moraes Sa and Lal, 2009 ; Powlson et al., 2014) s’il n’est pas associé à l’utilisation de couverts végétaux, à la restitution des résidus et au raisonnement de la rotation. L’utilisation de variétés ou d’espèces avec une importante masse racinaire dans la rotation permet par exemple de déposer le carbone plus en profondeur dans le profil, là où le turnover des éléments est moins important, favorisant ainsi un stockage pérenne du carbone (Kell, 2012 ; Paustian et al., 2016). Avoir recours aux couverts végétaux pendant les périodes d’interculture permet une séquestration du carbone tout au long de l’année et, avec des espèces bien choisies, permet également une synergie avec le cycle de l’azote (Lal, 2015c).

25En plus de participer à la réduction des gaz à effet de serre, le stockage de carbone dans les sols agricoles contribue à l’amélioration qualitative et quantitative du cycle de l’eau, à la restauration des sols et des écosystèmes et la biodiversité qui leur est associée et à la sécurité alimentaire globale. En effet, l’augmentation du carbone organique dans les sols participe à sa qualité et par là-même à la production de denrées alimentaires. Dans les pays en développement, un gain d’une tonne de carbone par hectare et par an, s’accompagnerait d’un gain moyen de 32 millions de tonnes de céréales par an (Lal, 2011).

A – Levier face au changement climatique

27L’impact des activités humaines sur le climat implique aujourd’hui deux impératifs : atténuer notre impact sur le climat et nous adapter aux changements engendrés. Le changement climatique a notamment un impact important sur l’agriculture, car il modifie la phénologie des plantes cultivées, altère leur physiologie et leur productivité et complique la gestion de l’eau. L’ACS, du fait de son impact sur le sol en particulier, contribue aussi bien à l’atténuation qu’à l’adaptation au changement climatique (Pisante et al., 2015).

28Comme nous venons de l’évoquer, l’ACS présente un fort potentiel pour le stockage du carbone atmosphérique et donc pour l’atténuation des risques associés aux gaz à effet de serre comme le CO₂ sur le réchauffement climatique. A cela peut s’ajouter le fait qu’en ACS, la réduction du nombre de passages d’outils de travail du sol et une gestion plus intégrée de la fertilisation grâce à la matière organique et aux couverts de légumineuses surtout, engendre de moindres consommations d’énergies fossiles et émissions de gaz à effet de serre (Holland, 2004). La consommation de carburant en ACS est ainsi diminuée de 60 % par rapport à des systèmes conventionnels (SoCo, 2009) et on constate également une diminution des émissions de N₂O et de CH₄, autres gaz à effet de serre, après quelques années d’ACS bien conduite (Dendooven et al., 2012 ; Palm et al., 2014 ; Six et al., 2004) notamment du fait de l’évolution de l’activité bactérienne du sol.

29L’ACS est également elle-même plus résiliente face au changement climatique, compte tenu de la résilience de sa productivité en contexte de stress hydrique (Pittelkow et al., 2014). Les changements des propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol associés à l’ACS permettent d’améliorer la fourniture en eau et stabilisent la production en atténuant l’effet d’épisodes de sècheresse ou d’intempéries violentes (Holland, 2004), susceptibles de devenir plus fréquents à l’avenir. Cette résilience est particulièrement imputable aux bénéfices tirés des apports de matières organiques au sol (Song et al., 2015), à la stabilité des agrégats de surface qui empêche la fermeture du sol en cas de pluie forte, aux résidus qui améliorent le stockage de l’eau et ralentissent le ruissellement, et à la micro- et mésoporosité biologiques qui maximisent la rétention de l’eau pour les épisodes de sècheresse (Pisante et al., 2015).

B – Régulations biologiques

30De nombreux services dits « de régulation » (au sens du MEA, 2005) sont à la base de la production agricole. La valeur de la production alimentaire mondiale assurée par la pollinisation animale, par exemple, a été estimée à 153 milliards d’euros en 2005 (Gallai et al., 2009 ; Klein et al., 2007), les insectes pollinisateurs étant garants de la reproduction de 84 % des plantes cultivées pour l’alimentation humaine en Europe, 65 à 70 % au niveau mondial (Williams, 1994), soit en volume, 35 % de la production alimentaire mondiale (Klein et al., 2007). De même, le biocontrôle des ravageurs par leurs ennemis naturels est l’un des plus importants services écosystémiques intrants [9] des agroécosystèmes (Fiedler et al., 2008 ; Gurr et al., 2003 ; Wilby and Thomas, 2002). Ces auxiliaires prédateurs et parasitoïdes sont responsables de 50 % du contrôle des ravageurs dans le monde, contre 40 % pour les facteurs génétiques et seulement 10 % pour les pesticides (Pimentel and Burgess, 2014). A l’échelle mondiale, ils permettent à eux seuls de réduire de 100 milliards $/an les pertes liées aux ravageurs (Pimentel et al., 1997).

31L’usage d’insecticides et, dans une moindre mesure, de fongicides sur les cultures nuit aux insectes bénéfiques, comme les pollinisateurs ou les ennemis naturels des ravageurs de culture (Lavorel and Sarthou, 2008 ; Oerke, 2006). Dans une logique de protection intégrée des cultures et de contrôle biologique par conservation, l’usage de ces intrants représente donc la pratique de base à éviter afin de promouvoir l’abondance et la diversité des ennemis naturels dans les cultures (Ehler, 2006) et le contrôle biologique des ravageurs qu’ils assurent (Howarth, 2000 ; Jonsson et al., 2008). L’impact positif de l’agriculture biologique, interdisant l’usage de produits biocides de synthèse, sur ces organismes est aujourd’hui avéré (Winqvist et al., 2012).

32En revanche, le potentiel bénéfice de la préservation des sols par l’ACS vis-à-vis des régulations biologiques s’y déroulant, est beaucoup moins connu et étudié. Pourtant, l’intensité du travail du sol, en particulier le labour (c’est-à-dire l’inversion du sol), a des effets négatifs bien documentés sur les arthropodes du sol (Kladivko, 2001 ; Legrand et al., 2011 ; Shearin et al., 2007 ; Witmer et al., 2003). Le travail du sol a par ailleurs été utilisé pendant des siècles pour contrôler les ravageurs dans les champs, notamment les ravageurs du sol. En ce qui concerne les insectes auxiliaires, plusieurs études ont montré une plus grande diversité de prédateurs, notamment carabes et araignées, dans les parcelles en semis direct ou en non-labour que dans celles subissant régulièrement un labour (Holland and Luff, 2000 ; Kosewska et al., 2014 ; Marti and Olson, 2007), les espèces de grande taille étant une fois encore les plus touchées par l’effet du travail du sol (Hatten et al., 2007). La présence de résidus de culture en surface et d’un couvert végétal permanent offrent un environnement plus complexe, apprécié par les araignées (Rypstra et al., 1999), des abris et un microclimat tamponné favorable au développement de nombreux arthropodes à différents stades de leur cycle de vie et périodes de l’année (Roger-Estrade et al., 2010). A cela s’ajoute la présence de proies alternatives, favorisées par l’augmentation de la matière organique, de résidus de cultures et de graines d’adventices non enfouies (Holland, 2004).

33De plus, peu de recherches ont porté sur les effets de la gestion du sol sur les ennemis naturels aériens et moins encore sur les polinisateurs. Pourtant, des effets bénéfiques similaires du non-labour ont été montrés pour une espèce d’abeille sauvage pollinisatrice des courges (Shuler et al., 2005), pour les coccinelles (Marti and Olson, 2007), les guêpes parasitoïdes Trichogrammatidés (Sharley et al., 2008), les coléoptères volants, les larves de syrphes et les chrysopes (Tamburini et al., 2016). Certaines de ces espèces, bien qu’a priori non inféodées au sol, profitent des évolutions de l’agroécosystème en ACS. En effet, certaines espèces d’abeilles ou de syrphes (Diptères, Syrphidés), celles qui nidifient ou hivernent dans le sol parfois au sein même des parcelles agricoles (Raymond et al., 2014), profitent de l’absence de perturbation. D’autres tirent profit plus indirectement du passage en ACS, par la création d’habitats, la plus grande diversité d’adventices (souvent plus présentes et tolérées en ACS), ou encore par la modification physiologique des plantes hôtes qui ont poussé dans un sol à la biodiversité riche, notamment en bactéries fixatrices d’azote et en mycorhizes, renforçant leurs défenses naturelles ou modifiant leur attractivité pour les pollinisateurs notamment (Barber and Gorden, 2015).

34Concernant l’efficience du contrôle biologique des ravageurs des cultures et leur impact sur les cultures, il est constaté qu’ils sont respectivement meilleure (Tamburini et al., 2016) et équivalent à moindre (Basch et al., 2015 ; Kesavan and Malarvannan, 2010 ; Kutcher et al., 2011) en ACS par rapport à un mode de culture conventionnel. Beaucoup d’études sur l’effet du travail du sol ne prennent pas en compte les interactions avec les autres pratiques de l’ACS, or la maitrise des bioagresseurs dans ce type de systèmes ne peut être atteinte qu’au moyen d’une bonne utilisation de la rotation en particulier, notamment contre les maladies (Leake, 2003). Les trois piliers de l’ACS sont en ce sens indissociables pour assurer le maintien voire l’amélioration des services de régulation (Roger-Estrade et al., 2010). Certains cas restent par ailleurs problématiques comme les limaces, largement reconnues et documentées comme difficilement gérables sans travail du sol, en particulier les premières années.

C – Performances agronomiques et économiques de l’ACS

35On estime qu’à travers le monde, tous types de climats et de cultures confondus, l’ACS présente une baisse de rendement de l’ordre de 2,5 % par rapport à l’agriculture conventionnelle (Pittelkow et al., 2014) [10]. En revanche, dans un contexte de stress hydrique, les rendements observés en ACS sont en moyenne plus élevés qu’en agriculture conventionnelle (Pittelkow et al., 2014). On constate ainsi en climats secs une augmentation des rendements de l’ordre de 50 à 100 % selon Oihane Fernández-Ugalde et al. (Fernández-Ugalde et al., 2009) et entre 20 à 120 % selon Amir Kassam et al. (Kassam et al., 2012) par rapport à l’agriculture conventionnelle.

36A l’échelle européenne, des différences notables s’observent entre pays. Au nord du continent, les rendements sont globalement moins bons en ACS et chutent de 6,9 %. Le sud en revanche (incluant la France) présente des rendements supérieurs d’environ 13 % par rapport l’agriculture conventionnelle (Basch et al., 2015). Les niveaux de rendement mesurés en ACS sont par ailleurs particulièrement dépendants de l’ancienneté du système et tendent à augmenter au fil des années (Pittelkow et al., 2014).

37Au-delà des rendements, différents auteurs reconnaissent que le profit économique de l’ACS est plus élevé (Sturny and Chervet, 2015 ; Tebrügge and Böhrnsen, 1997) par rapport à un mode de production plus conventionnel du fait de frais de main d’œuvre réduits de 50 à 75 % (SoCo, 2009), de frais de carburants réduits de 60 % (SoCo, 2009) et de frais d’entretien de matériel réduits de 80 % (Freixial and Carvalho, 2010). L’amélioration de la teneur en carbone organique dans les sols et l’incorporation de légumineuses dans la rotation ajoutent à cela la possibilité de réduire également les coûts de fertilisation azotée après quelques années (Carvalho et al., 2012). Tout ceci abaisse le seuil de rentabilité (niveau de rendement) à partir duquel l’exploitation est économiquement viable. Au Portugal, pour une ferme de 500 ha, ce seuil de rentabilité (calculé sur la marge nette) a ainsi été estimé à 14,3 quintaux de blé par ha en labour contre 11,3 en ACS (Marques and Basch, 2002).

38En revanche, la principale limite à l’abandon ou à la forte diminution du travail du sol est que cela enlève aux producteurs leur principal moyen de lutte contre les adventices. Le recours au travail du sol pour la destruction mécanique des adventices ou la pratique du faux semis, par exemple, est en effet la principale alternative à l’usage d’herbicides, elle lui est souvent préférée pour son efficacité et son moindre coût. De plus, sans travail du sol, les graines restent plus facilement en surface et la présence d’un mulch permanent modifie les conditions de germination, favorables à certaines espèces, mais limitantes à la germination de la plupart des espèces pour lesquelles une induction lumineuse est indispensable. Certaines graines laissées en surface sont également consommées ou endommagées par la biodiversité souvent plus riche en ACS et certaines adventices sont désavantagées par ces conditions particulières. On observe ainsi en ACS une sélection d’un cortège d’adventices différentes de celles qui auraient été sélectionnées en conventionnel (Holland, 2004). A l’heure actuelle, en l’absence de travail du sol, le contrôle chimique des adventices est encore l’option la plus efficace et donc la plus répandue.

39Le passage à l’ACS demande ainsi un changement de paradigme radical en ce qui concerne la gestion des adventices. or les moyens humains, les outils et même les stratégies de lutte contre les adventices en ACS sont encore trop peu disponibles pour accompagner la conversion (Singh et al., 2015). En pratique, le passage en ACS s’accompagne à l’heure actuelle d’un usage accru d’herbicides les premières années, durant une phase de transition principalement liée à l’apprentissage par l’agriculteur et à la maturation du système (transformation biotique et abiotique du sol notamment). En revanche, après quelques années d’ACS bien conduite, adoptant une démarche de gestion intégrée des adventices en combinant méthodes chimiques et non chimiques (essentiellement destruction mécanique, rotation allongée, couverts végétaux pendant les intercultures), on constate une diminution de la levée d’adventices après semis (Gupta and Seth, 2007 ; Singh et al., 2015) et une diminution du recours aux herbicides, qui devient équivalent voire inférieur aux systèmes conventionnels (Sturny and Chervet, 2015). Aussi, Farooq et Siddique placent dans leur livre « Conservation Agriculture » (Farooq and Siddique, 2015b), le contrôle des mauvaises herbes comme « 4ème pilier » de l’ACS, soulignant par-là l’importance de cette question pour ces systèmes. L’utilisation habile des couverts végétaux est un levier particulièrement déterminant pour la gestion des adventices en ACS, mais l’expertise sur les couverts, tant de la part des agriculteurs que des conseillers, est encore trop rare et peu adaptée aux variations des conditions locales.