La sélectivité - un concept important dans la lutte mécanique contre les mauvaises herbes

E. Johnson - Ferme expérimentale de Scott

Problème
La plupart des producteurs biologiques ont recours à une forme ou une autre de lutte mécanique contre les mauvaises herbes. Les méthodes de lutte contre les mauvaises herbes en postémergence avec un instrument tel qu'une herse ou une houe rotative peuvent contrer la prolifération des mauvaises herbes, mais n'améliorent pas toujours le rendement des cultures. Si l'interférence des mauvaises herbes est réduite, alors pourquoi la récolte n'est-elle pas toujours plus abondante ?

Contexte
La sélectivité se définit comme le rapport entre la maîtrise des mauvaises herbes et les dommages subits par les récoltes. En général, la lutte mécanique contre les mauvaises herbes est plus sélective quand l'espèce cultivée diffère des mauvaises herbes au point de vue des habitudes de croissance, du moment de l'émergence et de la maturité.

Les mauvaises herbes qui germent à un moment particulier sont plus facilement maîtrisées mécaniquement que les mauvaises herbes qui germent pendant une période étendue. Les cultures à grosses graines peuvent être semées profondément, ce qui permet des actions mécaniques hautement sélectives de lutte contre les mauvaises herbes entre le moment des semis et l'apparition des plantes cultivées. La plupart des graines de mauvaises herbes germent dans les deux premiers centimètres du sol, et la profondeur maximum d'où elles peuvent émerger est de six centimètres. Cette technique permet de lutter efficacement contre les mauvaises herbes et de donner à la culture un avantage concurrentiel. Pavlychenko a observé que le travail du sol en préémergence a fourni à la culture, après son apparition, une période de dix jours sans présence de mauvaises herbes.

La folle avoine peut émerger d'une plus grande profondeur que la plupart des autres espèces de mauvaises herbes, mais le passage de la herse en préémergence peut tout de même être efficace. Le mésocotyle de la folle avoine prolonge le point végétatif du méristème croissant loin de la graine jusqu'à proximité de la surface de sol. Dans les cultures de céréales, le mésocotyle reste près de la graine, protégeant le point végétatif contre des dommages mécaniques.

Cinquante-deux pour cent des producteurs biologiques interrogés en Saskatchewan ont recours au hersage en postémergence comme méthode de maîtrise des mauvaises herbes. La sélectivité du travail du sol en postémergence est généralement faible, car l'effet négatif sur la culture peut contrecarrer l'effet positif de la destruction des mauvaises herbes. Des études effectuées en Europe prouvent que la principale action du sarclage en postémergence est d'enfouir les plantes dans le sol, et que moins de 25 % des mauvaises herbes sont effectivement déracinés par le traitement. Beaucoup d'espèces de mauvaises herbes doivent être enterrées d'au moins deux à trois centimètres dans le sol pour les empêcher de repousser. Il peut être difficile de réaliser cela au champ, étant donné qu'on a constaté que moins de 10 % des plantes hersées ont été enfouies plus profondément que 1,5 centimètre. Les plantes partiellement enterrées survivent généralement, bien que la sécheresse du sol puisse augmenter le taux de mortalité des plantes partiellement recouvertes.

La vulnérabilité à l'enfouissement est reliée à la taille des graines. Les plantes dont les semences sont petites meurent davantage une fois enterrées, en particulier lorsque cela se produit durant les premières étapes de la croissance. Les plantes à petites graines dépendent énormément de la photosynthèse pour répondre à leurs besoins énergétiques, tandis que les plantes à grosses graines peuvent vivre de leurs réserves pendant les premières étapes de leur croissance.

L'efficacité de l'enfouissement des mauvaises herbes dépend de la texture du sol, du stade de croissance des mauvaises herbes, de l'architecture de la plante, de la vitesse et de la profondeur du hersage, du réglage de la herse, de l'humidité du sol et du nombre de passages. Les sols à texture fine ont une résistance mécanique plus élevée que les sols à consistance rugueuse, ce qui facilite le rétablissement des plantes enterrées. La capacité des plantes à résister au pliage est importante pour la tolérance envers le hersage en postémergence, étant donné que les plantes pliées sont plus facilement enterrées. Par conséquent, les plantes qui en sont à une étape plus avancée de leur croissance tolèrent le sarclage en postémergence mieux que des jeunes plants. Les mauvaises herbes dont le méristème forme une rosette près de la surface du sol sont plus vulnérables à l'enfouissement que les mauvaises herbes droites dont le méristème est situé au-dessus du niveau du sol.

La couverture du sol augmente proportionnellement à la profondeur du passage de la herse. Comme la profondeur atteinte et le type de sol varient selon différentes conditions, le niveau de maîtrise des mauvaises herbes obtenu dans un champ par le passage de la herse varie. L'enfouissement des mauvaises herbes par un instrument à dents peut varier en raison des arêtes constituées par la rangée arrière de dents. Kurstjens et Perdok ont signalé que jusqu'à 80 % des mauvaises herbes ont été recouvertes par des arêtes entre les dents ; cependant, le creux laissé par la dent a couvert moins de 30 % des mauvaises herbes. Cela explique peut-être pourquoi les passages multiples tendent à donner une maîtrise plus efficace des mauvaises herbes, étant donné que les passages suivants de la herse peuvent remplir les creux de terre. La quantité de sol qu'une herse peut remuer se règle par l'angle des dents de la herse par rapport à la surface du sol. On a découvert qu'une dent pointée vers l'avant transporte 42 % plus de sol à l'horizontale qu'une dent dirigée vers l'arrière. La distance de déplacement des agrégats de sol est proportionnelle au carré de la vitesse de l'outil. Par conséquent, un passage plus rapide de la herse a comme conséquence de recouvrir les mauvaises herbes d'une quantité plus uniforme de sol, mais n'augmente pas nécessairement la profondeur d'enfouissement. Un passage de herse plus rapide n'améliore pas la sélectivité, étant donné qu'il augmente à la fois l'enfouissement des mauvaises herbes et de la culture.

L'effet de l'humidité du sol sur l'efficacité du sarclage mécanique en postémergence n'est pas clair. Lors d'études effectuées dans des environnements contrôlés, la teneur en humidité n'a pas affecté la survie de quatre espèces de mauvaises herbes lorsqu'elles étaient complètement enterrées. Les conditions sèches étaient très efficaces pour augmenter la mortalité si les plantes étaient arrachées et les racines étaient enterrées. Un bon taux d'humidité du sol peut avoir favorisé la récupération de la folle avoine après le hersage. Des précipitations au-dessus de la normale ainsi que de bonnes conditions d'humidité du sol au moment du sarclage, et après, ont été signalées une année où le travail mécanique a amélioré le rendement du blé de printemps. L'effet de l'humidité du sol sur l'efficacité du sarclage peut également dépendre de l'espèce de mauvaise herbe.

Des passages multiples de la herse peuvent être nécessaires pour atteindre un certain niveau de maîtrise des mauvaises herbes. Un modèle développé par Rasmussen suggère que jusqu'à trois passages de herse fournissent un niveau optimal de maîtrise des mauvaises herbes et de rendement en pois fourrager. Quatre à cinq passages consécutifs de la herse dans le blé d'hiver ont été nécessaires pour obtenir un niveau de maîtrise des mauvaises herbes pouvant atteindre 95 %. Trois passages ont réduit la biomasse des mauvaises herbes d'environ 75 % dans l'orge de printemps. Un passage profond de la herse, une importante agitation du sol et des passages multiples peuvent enterrer davantage de mauvaises herbes ; cependant, la sélectivité n'est pas nécessairement améliorée, car il y a généralement une augmentation proportionnelle de l'enfouissement de la culture. Lorsque le peuplement de mauvaises herbes est faible, la plus grande atteinte à la culture causée par les passages consécutifs de la herse a eu comme conséquence une diminution des rendements d'orge de printemps de 0,12 à 0,15 % pour chaque pourcentage d'atteinte à la culture.

Pour réduire au minimum les dommages à la culture, on recommande habituellement d'effectuer le sarclage dans le même sens que les rangées de culture. Cependant, Wilson a constaté que la direction du passage de la herse n'a eu aucun impact sur la maîtrise des mauvaises herbes ou les dommages à la culture de blé d'hiver. Le sarclage peut être plus sélectif lors des stades postérieurs de croissance de la culture, si les mauvaises herbes en sont aux étapes préliminaires de leur développement. Quatre passages avec une herse à dents flexibles ont permis d'éliminer jusqu'à 90 % des petites mauvaises herbes latifoliées sans endommager le blé d'hiver lorsqu'on effectuait le traitement alors qu'il avait atteint une taille de 20 à 25 centimètres. Les plants de blé établis pouvaient repousser les dents sur les côtés, là où les mauvaises herbes poussant entre les rangs étaient détruites. Wilson a également signalé que le blé d'hiver a bien toléré le passage de la herse au printemps, mais le hersage d'automne causant généralement de graves dommages à la culture.

En général, la modification du rendement suite au sarclage en postémergence a été modeste en raison de la faible sélectivité entre la culture et les mauvaises herbes. Kirkland a rapporté une augmentation de rendement de 19 % du blé de printemps une année étudiée sur trois. Au Danemark, le sarclage en postémergence dans le blé de printemps a donné des rendements en blé de 91 à 118 % par rapport aux parcelles témoins non traitées. Le résultat obtenu au point de vue du rendement du blé d'hiver allait de 0 à 10 %. Une recherche effectuée sur le sarclage des pois fourragers a suggéré que le rendement augmente de 0 à 5 %, pour une maîtrise des mauvaises herbes de 0 à 70 %. Cependant, Al-Khatib a signalé que le passage du sarcloir à céréales en postémergence a donné une augmentation de rendement de 18 % en pois fourragers. Le niveau de maîtrise des mauvaises herbes sarclées dans l'orge de printemps atteint 75 % en moyenne ; cependant, le rendement n'a pas augmenté de plus de 10 %. Les modèles développés par Rasmussen suggèrent que le rendement de la culture augmente davantage lorsque la pression exercée par les mauvaises herbes est forte, car l'effet positif de leur destruction sera supérieur aux dommages infligés à la récolte.

Conclusions
Les producteurs biologiques qui ont recours aux moyens mécaniques de lutte contre les mauvaises herbes devraient planifier leurs opérations pour maximiser la sélectivité. Le passage de la herse en préémergence dans les récoltes enfouies profondément peut avoir comme conséquence une maîtrise fortement sélective des mauvaises herbes. La sélectivité du sarclage en postémergence est faible. Par conséquent, les producteurs biologiques doivent étudier leurs champs pour déterminer si la pratique est justifiée. Si le sarclage en postémergence est justifié, toutes les tentatives devraient être faites pour réduire au minimum les pertes infligées à la culture.

Sources de financement
Fonds d'innovation en agroalimentaire Canada-Saskatchewan


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