Article de recherche / Research Article

Mesurer l’épaisseur des résidus à la surface d’un sol pour estimer leur biomasse

Measuring the thickness of crop residues on the soil surface to estimate their biomass

INRA, UMR 614 Fractionnement des Agro-Ressources et Environnement (FARE), 2, Esplanade R. Garros, 51100 Reims, France

^* Auteur de correspondance : pascal.thiebeau@inra.fr

Résumé

Aujourd’hui, les résidus de culture ne sont plus considérés comme des déchets : leur contribution aux équilibres agronomiques et environnementaux des systèmes de culture est reconnue. Dans ce contexte, connaître leur quantité à la surface d’un sol, après une récolte, devient un enjeu important de la gestion des matières organiques dans la rotation des cultures. Généralement, l’estimation quantitative se réalise par prélèvement d’échantillons, afin d’en déterminer la masse sèche (MS) au laboratoire. L’objectif de ce travail est de proposer une méthode rapide de quantification des résidus au sol, dont l’hypothèse est basée sur une méthode d’estimation de biomasse prairiale sur pied. Ce travail a été réalisé sur des exploitations pratiquant l’agriculture de conservation en région de grandes cultures. Les résidus ont été broyés lors de la récolte ou lors d’une opération spécifique suivante. Les données de biomasse ont été collectées à l’aide de cadres de 0,5 × 0,5 m, tandis que les mesures d’épaisseur ont été effectuées à l’aide d’un aspérimètre. Ce travail compare deux méthodes de mesure d’épaisseur : soit par répétitions aléatoires de positionnement de l’aspérimètre le long d’un transect perpendiculaire au sens de progression de la moissonneuse, soit par répétitions côte à côte. Un test du nombre de mesures d’épaisseur a été réalisé pour connaître l’espacement maximal à conserver pour réaliser une estimation précise. Les résultats montrent qu’il est préférable de réaliser les mesures d’épaisseur des résidus sur l’intégralité d’un transect de moissonneuse pour estimer avec précision cette information, et qu’il faut maintenir 100 mesures d’épaisseur pour conserver une estimation proche de la mesure d’épaisseur de référence, l’espacement entre deux mesures ne devant pas excéder 6 cm. Par ailleurs, ce travail montre qu’il est possible d’obtenir une approximation de la biomasse présente au champ avec une bonne qualité d’estimation, en retenant qu’un millimètre d’épaisseur de résidu représente 50 g MS.m⁻².

Abstract

Today, crop residues are no longer considered as waste: their contributions to the agronomic and environmental balance of cropping systems are recognized. In this context, knowing their quantity on the soil surface after harvest, becomes an important stake of the management of organic matter in the crop rotation. Generally, the quantitative estimation is carried out by taking samples, in order to determine the dry mass (DM) in the laboratory. The aim of this work is to propose a rapid method of quantification of soil residues, the assumption of which is based on a method for estimating standing grass biomass. This work has been carried out on farms practising conservation agriculture in a crop farming region. The residues were ground during the harvest or a subsequent specific operation. Biomass data were collected using 0.5 × 0.5 m frames, while thickness measurements were collected using an asperimeter. This work compares two methods of thickness measurement: either by random repetitions of positioning of the asperimeter along a transect perpendicular to the direction of progression of the harvester, or by side-by-side repetitions. A test of the number of thickness measurements was carried out to know the maximum spacing to keep making an accurate estimate. The results show that it is preferable to perform residue thickness measurements over the entire harvester transect to accurately estimate this information, and that 100 thickness measurements must be maintained to keep an estimate close to the reference thickness measurement; the spacing between two measurements must not exceed 6 cm. Moreover, this work shows that it possible to approximate the biomass left on the soil with a good quality of estimation by retaining that one millimeter of residue thickness represents 50 g DM.m⁻².