| Publié le 12/04/2023 | Télécharger la version pdf |
Ouverture et fermeture du sillon pour les semis de printemps
Ouverture et fermeture du sillon sont une des clés de réussite du semis de printemps | Les cultures de printemps sont souvent des plantes qui sont exigeantes quant à la structure du sol. Il leur faut une très bonne qualité du lit de semence, donc la présence de terre fine, et les racines ne doivent pas rencontrer d'obstacle à leur développement pour mieux résister au manque d'eau. De plus c'est une période où la majorité des nouvelles générations de ravageurs voient le jour et leurs besoins alimentaires sont importants. La meilleure parade pour limiter les impacts de ces ravageurs est d'avoir des plantes qui germent et se développent rapidement : la qualité du semis est donc primordiale. |
La germination des graines
Une graine germe grâce à deux ressources essentielles : de la chaleur et de l'eau. Une fois que la radicelle apparaît la graine commence à puiser dans les réserves du sol. Après la radicelle, apparaît le coléoptile : la levée est considérée comme accompli lorsque 50 % des plantes apparaissent.
Dans une graine on retrouve sous forme d’ébauche un bourgeon, une petite racine, des feuilles de réserve, une substance de réserve et une coquille de protection.
Anatomie habituelle d'une graine de dicotylédone
La germination se déroule en quatre étapes :
- Imbibition d'eau : c'est un mécanisme physique où la semence absorbe de l'eau et gonfle.
- Des réactions enzymatiques avec utilisation des réserves : le contenu de la semence s'active et les réactions biochimiques telles que la respiration sont plus intenses. Cette phase est réversible c'est-à-dire que, si les conditions changent et que la semence se déshydrate, elle peut reprendre le processus de germination au retour des bonnes conditions.
- Allongement de la radicule et de la tigelle : La radicule s'allonge, perce le tégument et devient fonctionnelle ; puis la tigelle s'allonge vers le haut. Les réactions biochimiques sont très élevées. La plantule nouvellement formée est encore dépendante des réserves nutritives. Dès que le tégument est percé par la radicule, la germination est irréversible : si les conditions changent et que la semence se déshydrate, elle s'assèche et meurt.
- Établissement de la plantule : grâce aux réserves, les cotylédons se déploient et lorsqu'ils sont déployés la germination est considérée comme terminée : la plante peut enfin faire de la photosynthèse et se développer. C'est à partir de ce moment que l'apport de lumière est important. La plantule devient graduellement indépendante des réserves en produisant des sucres par la photosynthèse.
Prérequis et conditions de réussite du semis
Pour réussir cette germination, voici les points importants à respecter :
- Obtenir de la terre fine,
- Rappuyer le sol après le semis,
- Ne pas avoir de résidu dans la ligne de semis,
- Avoir un sol adapté à une bonne germination (température, humidité, etc),
- Protéger la graine de la prédation.
Voici un tableau qui permet de caractériser les conditions de réussite des cultures de printemps.
| Culture | Maïs | Tournesol | Soja, sorgho |
| Période habituelles en ACS (/ au conventionnel) | De mi-mars à mi-mai (commencer une semaine après les conventionnels) | De début avril à fin mai | De début mai à fin mai |
| Limite principale dû au sol | - Sol bien ressuyé | - Obtenir de la terre fine - Limiter les pertes en eau (paillage, destruction des plantes présente) | La gestion de l'eau dans le sol |
| Limite principale dû à la température | Température du sol > à 10°C | Température du sol > à 13°C | Température > à 14°C |
| Limite principale dû au climat après semis | Pas de pluie dans les 6 jours après semis | Pas de pluie dans les 6 jours après semis | Obtenir le bon compromis température et humidité du sol |
| Autres commentaires | La tendance est à précocifier les semis ce qui est souvent payant si le semis est bien réalisé | Cette température élevée permet une levée en 1 semaine : c’est un bon objectif | Pour le soja, veiller à ce que la graine puisse sortir lors de la phase de levée (c’est une particularité des légumineuses où la graine doit sortir de terre) |
Les semences doivent être mises à deux ou trois centimètres de profondeur : en cas d'humidité à venir, remonter la profondeur jusqu'à 1 cm maximum. A l'inverse, en cas de sécheresse sans pluie annoncé, baisser la profondeur de 2 à 3 cm supplémentaires.
Pour obtenir de la terre fine, il est indispensable que le sol soit bien ressuyé ; en cas d'excès d'eau, aucun semoir n'est capable de créer de la terre fine. Le semoir et son bon réglage sont indispensables pour faire du bon travail : il est nécessaire de vérifier régulièrement le travail de l'élément semeur pour évaluer la présence de terre fine autour de la graine et vérifier le rappui après le semis pour favoriser le contact terre graine.
Focus sur le maïs : L’homogénéité de la levée
Un élément clé des cultures d’été, et en particulier de la culture de maïs, est la levée. Traditionnellement, le semoir monograine est utilisé au semis. Il a la capacité de semer graine par graine ce qui peut sembler le principal élément pour réussir la culture. En fait c’est surtout l’homogénéité de la levée qui est le facteur le plus important : on peut décliner en 4 points, dans l’ordre décroissant de l’impact sur le rendement :
- L’uniformité dans la levée du maïs : Une levée hétérogène dans le temps peut entraîner une perte de 10 % du rendement ; il est donc important d’obtenir une bonne mise en terre des graines avec suffisamment de terre fine et une profondeur de semis constante. Cette dernière est fonction de la capacité du semoir et du bon réglage réalisé par l’utilisateur.
- La période de semis : Comme on l’a vu dans le tableau ci-dessus, une température du sol suffisante et l’absence de pluie dans la semaine qui suit le semis sont primordiaux.
- Semer la bonne dose : Suivant la variété, le potentiel du sol et la présence d’irrigation, la densité de semis sera différente : c’est un calcul important à réaliser et, ensuite, il faut bien régler le semoir !
- Les doubles et les manquants : Ces derniers coutent entre 1 et 2% du rendement. Sur un semoir à maïs monograine, le réglage de la machine permet de limiter les doubles et les manques.
La conséquence de ce classement est que ce qui paraissait comme primordial (l’absence de double et de manquant), n’est finalement pas ce qui fait la principale réussite du rendement. Aujourd’hui, les semoirs volumétriques se sont beaucoup améliorés autant au niveau des doseurs que de la mise en terre. Ils ont des distributions qui permettent de maitriser avec précision la dose de semis et ils ont des mises en terre avec réglage de la force de terrage et de la profondeur de semis. Un tel semoir permet de placer la graine dans des conditions similaires à un semoir à maïs, de délivrer la dose exacte et d’emblaver rapidement de grandes surfaces.
Comme ces semoirs volumétriques évoluent rapidement, et davantage que les semoirs monograine, il est fort possible que les semis de maïs au semoir à céréales se démocratisent. Reste la récolte qui freine cette évolution mais il est probable que, là aussi, des évolutions arrivent rapidement !
La qualité du semis
Les constructeurs de semoirs ont fait de gros progrès pour éviter la présence de résidus de culture dans la ligne de semis et pour une bonne ouverture du sillon. Cela s’est traduit par d’importants progrès en matière de régularité et qualité du positionnement des graines. Aujourd’hui, on commence à considérer la fermeture du sillon comme une intervention complémentaire déterminante pour l’environnement de la graine, permettant de garantir une levée rapide et homogène. Cet aspect est essentiel lors des implantations de printemps avec des sols qui peuvent passer très vite d’un état humide, gras et plastique à un état sec et dur.
Ainsi, avec du poids, il est toujours possible d’ouvrir un sillon même dans les sols les plus durs. Cependant, les disques ouvreurs exercent sur le sol une action similaire à un « coin ». Ainsi l’appui sur le sol tend à compacter les parois latérales même en conditions sèches : ce lissage peut emprisonner la graine dans une sorte de pot de fleur qui va limiter une colonisation rapide du sol par les jeunes racines de la plantule, se remplir d’eau ou s’assécher rapidement en fonction des fluctuations climatiques. Cette situation évolue avec l’ancienneté en ACS par la remontée du taux de MO en surface, le développement d’une activité biologique intense et l’utilisation de couverts performants et structurants.
Cette fixation sur l’ouverture du sillon, le positionnement de la graine et la conservation de l’eau (contact sol graine) ont trop souvent fait oublier qu’une graine nécessite de très bons échanges avec l’atmosphère au niveau eau, oxygène et température pour entamer sa germination comme nous l’avons vu. Ainsi les modes de fermeture par pression montrent leurs limites et apparaissent de moins en moins adaptés au semis direct. D’autant plus que ce sont des semoirs qui demanderont plus de poids par élément semeur donc un outil lourd à une période où le sol peut être en limite de portance.
La fermeture du sillon
Si la bonne fermeture du sillon conditionne la réussite des cultures d’automne, c’est d’autant plus vrai pour les cultures de printemps : Au printemps les conditions climatiques et l’état du sol évoluent très rapidement. Et tant que les conditions de semis ne sont pas optimales, aucun dispositif de fermeture du sillon ne fera correctement son travail. Néanmoins, il existe différents types de systèmes pouvant s’adapter en fonction des contraintes pédologiques, techniques et agronomiques de chacun.
Roue à doigts : | ||
| Dérivée du chasse-débris, cette roue pénètre sur les côtés du sillon | |
Roue Schlagle : | ||
| Rouleaux à doigts horizontaux refermant le sillon par pression et cisaillement | |
Roue Thompson : | ||
 | Disques droits dentés assurant un travail sur le sillon. | |
Roue Pro : | ||
  | 1. Roue larges plates en acier équipé d’un disque cranté sur la face extérieur | |
Roue Prosem : | ||
 | Disque à faible inclinaison (9° au lieu de 13° pour la plupart). Pas de rappuie de la graine dans le sillon (Parti pris du constructeur Sola qui estime que cela nuit à la levée) | |
Roue Kuhn : | ||
 | Disques concaves travaillant chaque côté du sillon. Les disques sont légèrement décalés. Doit être couplé à des roues plombeuses. | |
Roue Bertini : | ||
  | Roues plombeuses munies de dents pour rappuyer le sillon tout en faisant un léger travail de la ligne de semis. Les roues peuvent être montées en décalées et sur un balancier. | |
Roue bobines : | ||
 | Systèmes de spires formant un ressort et dépourvu de caoutchouc. | |
Roue Guttler : | ||
 | Roue crantées en fonte. Fait l’effet « pied de mouton » | |
Outre le choix du système de fermeture du sillon, les réglages et la disposition de ces roues sont des facteurs essentiels dans la réussite du semis. Pour optimiser la fermeture du sillon différents éléments de réglages peuvent être modifié :
- Inclinaison des roues de fermetures. Modifier l’angle d’inclinaison de la roue de fermeture modifie son impact sur le sol, la quantité de terre qu’elle foisonne et la compaction qu’elle génère.
- Pression exercée sur le semoir et sur les roues de fermeture. Une trop forte pression peut provoquer un lissage ou une compaction de la ligne de semis.
- Installation d’une ou de 2 roues de fermeture. Combiner 2 roues de fermeture peut améliorer la fermeture du sillon et mieux ramener la terre sur la ligne de semis. Attention néanmoins aux risques de bourrage.
- Dans le cas où il y a une seule roue : L’avancement de la roue peut se faire dans l’alignement du semoir ou avec un léger angle pour avancer en « crabe » par rapport à l’avancement du semoir. Cela permet généralement d’améliorer le rabattement de terre fine sur le sillon.
- Dans le cas où il y a 2 roues de rappuie, elles peuvent être montées en parallèle ou en décalé. Décaler légèrement l’axe de la première roue par rapport à la deuxième peut réduire le risque de bourrage et améliorer le phénomène d’autonettoyage des roues.
Témoignage de Valentin Matthey agriculteur à Novillard (90) (Earl Terr’Innov) et distributeur Precision Planting (SemPrecision) en ACS depuis 7ans
Mon semoir monograine est un John Deere 1760 NT que j'ai fait évoluer en deux étapes principales.
La première étape a été de remplacer le système de distribution de graines John Deere par une distribution VSet VDrive Precision Planting. Ceci permet de passer d'une distribution classique avec un entrainement mécanique à une distribution électrique moderne. Grâce à cela, même avec un semoir ancien, j'évite les doublons je peux faire de la coupure de tronçons et j'ai une densité de semis plus régulière. J'ai également ajouté un capteur d'effort et une languette qui donne la température, l'humidité et le niveau de matière organique (languettes SmartFirmer) (ceci grâce à la différence de luminosité : plus c'est noir plus il y a de matière organique). J'obtiens ainsi une carte précise de ma parcelle pour optimiser la densité de semis en instantané et semer les variétés les plus adaptées en fonction des parcelles.
La deuxième étape a consisté en l'ajout de vérins hydrauliques qui permettent de modifier la pression au sol en instantané suivant les conditions de semis (système DeltaForce). 4 fois par seconde une information d’effort prise sur les roues de jauges est envoyée à une électrovanne qui pilote le vérin d’appui de l’élément semeur pour optimiser la qualité du semis. J'ai ainsi équipé chaque ligne de semis avec un vérin double effet qui permet soit d'augmenter ou de diminuer la pression soit carrément de soulager l'équipement pour garder un contact au sol optimum. Ça évite que les roues de jauge appuient trop fortement ce qui entraînerait une difficulté pour refermer correctement les sillons.
En résumé la première étape facilite et permet de contrôler le travail ; la deuxième étape permet d'améliorer et de perfectionner le semis. L'investissement est assez important puisque ça représente de 1500 à 2000 € par rang pour la distribution électrique de la semence et la deuxième étape fait monter l'investissement à 4000 € par rang. C'est un investissement important mais ça me permet de garder un ancien semoir avec un équipement très performant.
À l'avenir la même languette pourra également détecter le taux de résidus dans le sillon et gérer automatiquement l'agressivité du chasse débris pour obtenir un sillon parfaitement propre. Il sera également possible de mettre un module électrique sur l'élément semeur et ainsi semer plus ou moins profondément suivant la température et l'humidité du sol : ceci se faisant de façon instantanée sans aucune intervention du conducteur.
Le but de tout cet équipement et d'avoir un semis optimum avec suffisamment de terre fine sans aucune poche d’air : si on tasse trop le sillon il sera d'autant plus difficile de bien le refermer et donc la levée sera mauvaise : ne pas oublier qu’en culture de printemps, dès 24 heures de décalage à la levée, le potentiel de rendement est entamé.
Témoignage de Christophe Gourdain, agriculteur en ACS à Loché sur Indrois (37), en ACS depuis 8 ans.
Ma SAU se compose à 90% de limons battants hydromorphes. Ce sont des terres drainées mais qui mettent du temps à se réchauffer au printemps. J’y cultive du maïs, tournesol, millet et sarrasin. J’ai adapté mes cultures au changement climatique en privilégiant des plantes capables de résister aux épisodes de sécheresse pouvant intervenir au printemps comme à l’été. Pour semer mes cultures de printemps j’ai 2 outils :
- Pour les cultures de maïs et tournesol j’utilise un semoir monograine John Deere 7000 mécanique. C’est un semoir mécanique que j’utilise en complément d’un strip-till. Le strip-till est passé au moment du semis et vient simplement foisonner les 5 premiers centimètres du sillon. Pour moi la clé de la réussite du semis c’est le positionnement de la graine et la fermeture du sillon. C’est d’autant plus vrai au printemps quand les conditions sont trop humides. L’utilisation du strip-till pourrait être substitué par l’installation de coutres sur le semoir à l’avant de l’élément semeur.
- Pour les cultures de millet et sarrasin (petites graines), j’utilise mon semoir à dent. C’est un semoir à céréales autoconstruit équipé tous les 21cm de dents fines (15mm) et qui me sert à semer toutes mes cultures. Dans ce cas je n’utilise pas le strip-till. Je réalise plutôt un passage à vide avec mon semoir environ 2 semaines avant le semis afin de générer une légère terre fine et de localiser de l’urée à hauteur d’une centaine d’unités d’azote. Quand les conditions le permettent je viens ensuite semer avec mon semoir à dent. Mon semoir est équipé à l’arrière de chaines trainées (chaines d’épandeur avec des maillons de 14mm) permettant, au moment du semis de ramener un maximum de terre fine dans la ligne de semis autour de la graine. De cette manière je permets un réchauffement du sillon et je maximise le contact sol-graine, conditions indispensables pour la réussite de levée des graines de millet et de sarrasin.
Le maitre-mot pour le semis des cultures de printemps c’est la « patience ». En effet, le point crucial pour réussir ses semis de printemps concerne le ressuyage du sol. Même les meilleurs dispositifs de semis et de fermeture du sillon feront du mauvais travail dans des conditions trop humides. Un semis trop précipité peut occasionner une mauvaise fermeture du sillon et cela peut avoir plusieurs conséquences : exposition de la graine aux ravageurs (limaces et volatils), sensibilité au sec et risque de dessication, difficulté pour la graine de s’enraciner, etc...
Il est parfois difficile de garder sa patience et le voisinage peut être une pression supplémentaire qui nous pousse à aller semer. Mais la patience permet de maitriser le tout premier facteur de rendement : la levée. De plus, semer tôt peut nous exposer à des risques désherbages plus important. Pour ma part je préfère adapter les variétés que je sème pour retarder le semis mais privilégier la levée. Ainsi en tournesol je travaille sur des variétés précoce à demi-précoce et pour le maïs sur des indices maximaux de 280.
Lorsque les conditions de semis sont bonnes, il faut rester vigilant à la qualité de fermeture du sillon. Bien recouvrir la graine permet de la protéger, de maximiser son contact avec la terre pour favoriser son imbibition et un bon rappuie permet de bénéficier de l’effet de capillarité du sol. J’ai pu essayer différents dispositifs de fermeture et de rappuie du sillon. J’ai banni l’utilisation de roues plombeuses ou de roues gommes standard car elles exercent beaucoup de pression sur le sillon, elles peuvent provoquer un lissage de surface et créer une gouttière néfaste à la bonne pénétration de l’eau dans le sol. Aujourd’hui je suis satisfait de mon système sur monograine. Mon semoir est équipé des roues Schlagle. Elles fonctionnent très bien puisqu’elles rappuient la graine sans tasser le fond du sillon. Elles cassent le potentiel lissage généré par le disque dans la ligne de semis. L’inconvénient est que ces roues sont sensibles aux cailloux et peuvent se bloquer. A la différence du semoir monograine équipé de disques, le semoir à dent sort de la terre du sillon en passant. C’est problématique et il faudrait pouvoir ramener cette terre sur le sillon et bien refermer la ligne de semis pour assurer la levée. Je n’ai pas encore trouvé le dispositif idéal. Les roues Schlagle permettrait de bien rappuyer la ligne de semis mais elles ne permettent pas de ramener la terre sur le sillon. Je pense que la roue de fermeture doit avancer « en crabe » avec une double inclinaison couplée à un système de « doigts » pour ramener la terre sur la graine et fermer le sillon. De plus la difficulté sur les semoirs à dents concerne la pression de rappuie. Nos semoirs à dents sont généralement à châssis fixe, sans éléments indépendants. La pression exercée par la roue de fermeture est donc très variable et très irrégulière. Je suis en phase d’expérimentation pour trouver des solutions.
En tant qu’agriculteurs nous ne maitrisons pas la météo. Nous sommes nos propres arbitres décidant, lorsque qu’un maximum de facteurs s’aligne, s’il est tant d’intervenir pour semer ou non. Néanmoins il peut arriver que les conditions parfaites n’arrivent pas. Si je dois commencer des semis dans des terres à peine ressuyées alors je me permets de ne pas rappuyer mon sillon au moment du semis. Je préfère attendre 1 ou 2 jours et passer avec mon rouleau plus tard.
Témoignage d'Éric Boisleux, agriculteur en ACS à Arras (62) en ACS depuis 2009
J'utilise un strip cat de chez Sly en 8 rangs à 75 cm d’écartement pour maïs et à 6 rangs à 45 cm pour betteraves. Dans nos sols argileux et limoneux du Nord de la France, il est important d'avoir une excellente structure pour l'implantation des cultures de printemps. Je passe le strip-till en deux passages : une fois en automne et une fois au printemps.
Après avoir semé, juste après moisson, un mélange à forte densité de racines fasciculées (par exemple : orge de printemps (100 kg) + phacélie (0,5 à 2 kg suivant l’état du sol) + vesce ou féverole), je passe le strip-till la première quinzaine de septembre avant les pluies d’automne : il vaut mieux que le sol soit trop sec plutôt que trop humide. Passer dans le couvert permet aux racines de recoloniser rapidement la ligne, ce qui évite une compaction par les pluies.
Pour le maïs, je descends la dent fissuratrice à 15 cm ; pour la betterave je la descends à 20 -22 cm. Des essais ont été menés qui montrent que c'est, pour la betterave, la meilleure profondeur pour obtenir le rendement optimum. Le strip-till doit travailler la ligne de semis le moins large possible en créant une petite butte ; avec les pluies la butte disparaît au printemps, mais sans cette butte, ça fait un creux au printemps et ça laisse le sol trop humide au moment du semis (avec risque de ravines). J'escamote les roues de fermeture et ce sont les disques des côtés de la dent que je règle pour bien refermer le sillon et faire la butte. Juste avant la dent fissuratrice, un chasse débris qui ne fait qu’effleurer la terre précède un disque ouvreur légèrement gaufré pour éviter tout phénomène de bourrage.
Au printemps je vais vérifier qu'il n'y a plus le creux que peut créer le strip-till. Pour la betterave je remplace la dent fissuratrice du strip-till par 2 dents de vibroculteur en quinconce et je passe à 4,5 cm de profondeur en une ou deux fois suivant la structure du sol. Ensuite je peux semer les betteraves.
Pour le maïs je laisse la dent fissuratrice et descends à nouveau à 15 cm.
Pour les 2 cultures, je poursuis avec un rouleau Cambridge pour abaisser la butte et émietter la terre. Si le sol est trop humide, il faut bien sûr attendre qu'il soit ressuyé pour passer le rouleau. Il ne faut surtout pas damer le sol : c'est le bon sens agronomique du paysan : on ne roule jamais une terre humide ! Je peux ensuite semer avec mon semoir monograine. Les 2 opérations, rouleau et semis, peuvent être inversées suivant l’année.
Pour les deux cultures j'apporte des EM en automne, ils coulent le long de la dent du strip-till et du 14 48 + zinc au printemps comme engrais starter. Les résultats que j'obtiens pour ces deux cultures de printemps sont très satisfaisants et me permettent de bien sécuriser la levée.
Un autre point important à prendre en compte est le désherbage de la betterave : La flore qui lève entre la surface travaillée et non travaillée est différente. Dans la zone travaillée on trouve plus facilement, du chénopode, de la mercuriale, de la matricaire ; alors que dans la zone non travaillée on retrouve plutôt du gaillet, de la grande berce, de la bardane etc. En maïs, c'est moins gênant puisque les mêmes produits permettent de gérer toutes ces dicotylédones.
En betterave, des essais menés par la sucrerie montre qu'il est indispensable de semer exactement là où est passé la dent : nous sommes au centimètres près ! Le RTK est donc obligatoire pour semer aussi précisément. Grâce à cette technique, il est plus aisé pour semer le blé en direct après betterave car je garde une bonne structure malgré la récolte à l’automotrice qui est un engin très lourd.
Article écrit par le comité technique de l’APAD.
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