Qu’est-ce-que la compaction des sols ?

Qu’est-ce-que la compaction des sols ?

La structure du sol se définit par « l’ensemble des caractéristiques liées à la disposition spatiale des éléments qui constituent le sol ainsi qu’à la nature et à l’intensité des liaisons qui existent entre eux. » (Stengel, 1990) Elle désigne donc l’organisation des éléments du sol, ainsi que la stabilité de cette organisation. Le tassement du sol résulte donc d’une modification de la structure du sol, et ainsi de la réorganisation des éléments entre eux. (Roger-Estrade, 2017)
Ainsi, la phase solide d’un sol peut être décrite à l’aide de la structure. La phase complémentaire, donc les vides créés par les éléments du sol, peut elle être décrite grâce à la porosité. On distingue deux types de porosités : la porosité texturale et la porosité structurale. La première est liée à l’organisation des constituants élémentaires du sol (argiles, limons, sables…) entre eux. Le squelette du sol, qui se constitue des éléments les plus grossiers (sables et limons) est maintenu à l’aide d’un « ciment » constitué des plus fines particules (argiles). Les poches d’air que ces structures laissent sont appelées des pores texturaux. Ces derniers ne sont que peu fonctionnels, puisque l’eau n’y circule que très lentement, et les racines n’y pénètrent généralement pas. Ainsi, la porosité texturale n’évolue quasiment pas dans le temps, et n’est pas ou très peu impactée par le tassement.
La porosité structurale, en revanche, peut évoluer de façon plus ou moins importante avec le temps. Elle est liée à l’organisation d’éléments plus grossiers (agrégats, mottes) entre eux. Les pores structuraux permettent plus facilement la circulation de l’eau, et sont aussi amenés à être remaniés par l’activité biologique (prospection racinaire, creusement de galeries par des organismes vivants…) ou le passage d’outils lors des travaux agricoles. Ainsi, lorsque l’on parle de tassement, on décrit en fait une diminution de la porosité structurale des sols.

L’évaluation de la compaction

On peut déceler un problème de compaction par une simple observation du comportement des végétaux. Par exemple, lorsqu’un semis est effectué, on peut parfois observer des zones où la germination s’est mal faite, et donc où la densité de végétation est faible voire nulle, du fait de la difficulté de pénétration des racines dans le sol compacté. (Roger-Estrade, 2017) Aussi, sur la vigne, on peut observer des zones avec des plants manquant de vigueur. Cependant, ces observations peuvent aussi être dues à d’autres facteurs du sol, comme par exemple une toxicité, un engorgement en eau ou autre. Il est donc nécessaire de pouvoir avoir une autre méthode de mesure de la compaction.

La méthode visuelle

La méthode visuelle est la plus utilisée en agronomie pour déterminer l’intensité de la compaction d’un sol. Tout d’abord, elle peut s’effectuer à l’aide d’une fosse pédologique, soit l’observation d’un profil de sol sur une profondeur donnée. Cela permet de visualiser les différents horizons du sol, et ainsi de distinguer les différentes zones de tassement, leur répartition horizontale, verticale et l’intensité de la compaction. (Lagacherie, 2006) Chaque horizon peut alors être décrit à l’aide de différents critères, la façon dont se détachent les mottes qui le constituent et leur porosité étant des éléments essentiels pour la détermination de la compaction.

La méthode du pénétromètre

Le pénétromètre est un outil principalement utilisé en géotechnique, permettant de mesurer la résistance d’un sol à la pénétration d’une tige métallique. Elle est mise en œuvre à l’aide d’un manomètre, qui donne la pression exercée sur la tige pour permettre son enfoncement dans le sol à une certaine profondeur. (Tsague, 2005) (Van Huysteen, 1983) (Zaher) Cette pression peut être exercée soit par un poids, par un moteur ou par l’homme.
On peut utiliser un pénétromètre dynamique ou statique. La différence entre ces deux types réside dans la continuité ou non de la pression exercée sur l’appareil. En effet, pour un pénétromètre dynamique, un poids tombe à intervalle régulier sur la tige, alors que pour un pénétromètre statique, la pression est exercée en continu sur l’appareil. Le pénétromètre statique est plus adapté que le dynamique pour l’étude du tassement des sols, puisqu’il permet de bien distinguer les différences de pression exercée selon la profondeur, et ainsi d’en déduire les zones de tassement. Les accoups perpétrés lors des mesures au pénétromètre dynamique ne donnent pas vraiment d’informations sur les différences de tassement retrouvées le long d’un profil de sol. De plus, il existe des pénétromètres à enregistrement, aussi appelés pénétrologger, qui permettent d’enregistrer la pression exercée au cours de l’enfoncement de la tige dans le sol, et donc d’obtenir une évolution du tassement avec la profondeur, accessible ensuite sur informatique.

La conductivité hydraulique

La capacité des sols à infiltrer l’eau, aussi appelée perméabilité, est décrite grâce à leur conductivité hydraulique. Pour connaître cette conductivité hydraulique, on utilise un outil appelé infiltromètre, qui permet de mesurer la quantité d’eau infiltrant le sol en un temps donné. Comme exposé précédemment, l’infiltration de l’eau est plus limitée dans un sol, du fait de la diminution de la porosité. Ainsi, une conductivité hydraulique qui diminue devrait donc signifier un tassement du sol plus important. Mesurer la conductivité hydraulique permettrait donc de donner une valeur quantitative de la porosité du sol et ainsi de l’état de compaction de celui-ci. (Zaher) (SoLab,2011).

Les sols du Château Pédesclaux

Le terroir de l’appellation Pauillac

Le vignoble du Château Pédesclaux se situe sur l’aire d’appellation de Pauillac, sur la rive gauche de l’estuaire de la Gironde, dans le Médoc. Le terroir de cette appellation se démarque par la présence de terrasses quaternaires graveleuses constituées de graves garonnaises. Par l’érosion des vents, ces terrasses du Günz ont formé des croupes, formant donc aujourd’hui des collines, qui constituent le terroir principal des grands châteaux de l’appellation. Ces croupes reposent sur un socle calcaire, appelé calcaire de Saint-Estèphe. (Vin-Vigne).

Un parcellaire éclaté et une diversité des sols importante

Le parcellaire du Château Pédesclaux est particulièrement éclaté. Ses 47 ha sont répartis sur 125 parcelles, dans douze secteurs différents. On y trouve donc une certaine diversité de sols. Les études pédologiques, menées par la société RVS Consultants Viticoles et les anciens stagiaires du domaine, ont permis de mieux connaître les caractéristiques des différents sols retrouvés. Cela a notamment permis au domaine de mieux réfléchir l’adaptation du porte-greffe et du cépage au sol, mais aussi leurs méthodes de travail à chaque parcelle.Ainsi, comme on peut le voir sur la carte pédologique du Château Pédesclaux, on retrouve principalement sur le domaine des Peyrosols (41% de la surface) et des Arénosols (29% de la surface). Ces sols se caractérisent principalement par une présence majoritaire de sable, les Peyrosols présentant une proportion plus importante d’éléments grossiers (supérieur à 60%), alors que les Arénosols montrent une présence d’éléments grossiers inférieure à 60%. On retrouve ensuite des Calcosols et Calcisols (19% de la surface). Ensuite, on retrouve sur certaines parcelles d’autres types de sol : des Colluviosols, des Podzosols, des Planosols, des Rédoxisols et des Luvisols.

Le décompactage des sols avant plantation

Un intérêt pour le bon enracinement des plants

Lors de l’étude du développement du système racinaire des plants se trouvant sur les côtés latéraux des fosses pédologiques, il a pu être observé certaines différences entre les pieds du même âge, mis en place soit lors de la plantation de la parcelle soit par complantation dans une parcelle plus ancienne. Il a en effet été constaté que le plant étudié sur la parcelle de Manet avait un appareil racinaire moins bien développé, et avec une orientation moins favorable que les plants étudiés sur la parcelle de Cissac. Cela peut donc démontrer l’intérêt pour les plantes de préparer le sol préalablement à la plantation, dans le but de faciliter leur implantation et ainsi de bien développer leur système racinaire, ce qui les rendra moins sensibles à la sécheresse et leur permettra de donner des résultats réguliers d’une année sur l’autre.

Un décompactage peu visible sur les parcelles à planter

Comme exposé dans la partie précédente, il a pu été constaté sur les profils des fosses pédologiques des parcelles non plantées que le passage du Ripper effectué auparavant n’était pas visible. En effet, aucune trace de dent n’a été décelée et la compaction du premier horizon était encore relativement présente. Cela peut indiquer la présence d’un sol particulièrement sensible au tassement, et donc un certain manque d’éléments permettant de maintenir une bonne structure. Cependant, on peut observer sur les analyses de sol que le taux de matière organique n’est pas particulièrement bas, et qu’il est dans les valeurs conseillées pour la culture de la vigne.

Table des matières

INTRODUCTION
I. Contexte de l’étude 
I.1. La compaction des sols : causes et conséquences
I.1.1. Qu’est-ce-que la compaction des sols ?
I.1.2. Dans quelles conditions intervient-elle ?
I.1.3. Quelles sont les conséquences sur la culture ?
I.1.4. Comment la limiter ?
I.2. L’évaluation de la compaction 
I.2.1. La méthode visuelle
I.2.2. La méthode du pénétromètre
I.2.3. La conductivité hydraulique
I.2.1. La densité apparente
I.3. Les sols du Château Pédesclaux 
I.3.1. Le terroir de l’appellation Pauillac
I.3.2. Un parcellaire éclaté et une diversité des sols importante
I.3.3. Des historiques d’exploitation différents
I.3.1. Les pratiques culturales au Château Pédesclaux
II. Matériel et méthode
II.1. Choix des parcelles
II.2. Étude de fosses pédologiques 
II.2.1. Emplacement des fosses
II.2.1. Protocole de description d’une fosse utilisé
II.2.1. Étude de l’enracinement de plants situés à proximité de la fosse
II.3. Mesures au pénétromètre 
II.4. Mesure de la conductivité hydraulique du sol
II.4.1. Plan de mesures
II.4.2. Protocole d’une mesure à l’infiltromètre
II.4.3. Calcul de la conductivité hydraulique en phase stationnaire
II.5. Recensement des pratiques et modèle Terranimo®
II.6. Traitement des données
II.6.1. Description des données
II.6.2. Analyses statistiques
III. Présentation des résultats 
III.1. Les pratiques culturales au Château Pédesclaux
III.1.1. Les fréquences de traitement
III.1.2. Les travaux du sol
III.1.3. Des apports organiques sur certaines parcelles
III.2. Description des fosses pédologiques
III.2.1. Observation d’un premier horizon de travail mécanique du sol
III.2.2. Des horizons de compaction retrouvés à des profondeurs similaires
III.2.1. Un tassement similaire entre le rang et l’inter-rang
III.2.2. Un tassement retrouvé même sur des parcelles non plantées
III.2.3. Observation de l’enracinement de plants sur les parcelles de Cagnon
III.3. Résultats des analyses statistiques des données d’infiltrométrie
III.3.1. Description des données
III.3.2. Comparaison entre le rang et l’inter-rang
III.3.3. Comparaison entre les modalités : mode de conduite, sols et ancienneté
IV. Discussion 
IV.1. Interprétation des résultats
IV.1.1. Une différence peu marquée entre le rang et l’inter-rang
IV.1.2. Des différences entre modalités peu visibles sur l’inter-rang
IV.1.3. Le décompactage des sols avant plantation
IV.2. Préconisations
IV.3. Limites de l’étude
IV.3.1. Des mesures aux écarts-types importants
IV.3.2. Des outils à mieux adapter
IV.3.3. Un échantillonnage sans doute peu représentatif
IV.3.1. Des perspectives d’amélioration
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE

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