Dave Brandt – Semis direct sous couvert depuis 40 ans

Rencontre et photos au 11 mai 2017

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Dave Brandt et Yann dans un couvert prêt à être roulé et semé.

Dave Brandt est une des légendes vivantes du semis direct sous couvert aux États-Unis. Son influence dépasse facilement les frontières du pays nord-américain. Ses 40 ans de pratique de semis direct avec presque autant d’années d’utilisation de couverts végétaux ont un effet tellement positif sur la qualité de ses sols, de ses cultures et du fonctionnement économique de son exploitation qu’il est difficile de contester la légitimité de ses pratiques.

Sur certaines parcelles, cela fait 7 ans qu’il n’a pas utilisé ni engrais ni herbicide. Sur d’autres parcelles l’utilisation de produits de synthèse est très faible. Les rendements à l’hectare, la qualité du grain et les marges  économiques à l’hectare sont très bonnes. Le niveau des éléments chimiques (N,P,K,S etc..) ne cesse d’augmenter.

Que fait Dave Brandt pour obtenir de si bons résultats ? Quel est ce monstre biologique qu’il développe sous ses pieds ?

Dave Brandt reste très simple et minimaliste dans ses interventions. Sur ses 1150 acres (460ha)  Il pratique une rotation classique blé (1/3 de la sole)/maïs(1/3 de la sole)/soja (1/3 de la sole) avec des  couverts d’été et/ou d’hiver d’interculture multi-espèces.

L’implantation du couvert après le blé et avant un maïs est composé d’un mélange multi-espèces  d’été et d’hiver. Le couvert entre le maïs et le soja et aussi un couvert multi-espèce d’hiver.

Les rendements en maïs peuvent atteindre jusqu’à 230 bu/acre (14T/ha) en maïs pour seulement 50 U N apportés. Ses soja peuvent atteindre jusqu’à 90 bu/acre (6T/ha). Il a des rendements moyens en blé de 125 bu/acre (8T/ha)  alors que la moyenne de ses voisins est de 45-50 bu/acre (3,3T/ha) (moyenne du county).

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Un des parcelles gérée depuis 40 ans en semis direct avec couvert végétaux. Un sol noir, sur une très grande profondeur. A ses débuts en 1971, ses sols argileux étaient de couleur “jaune”.

Couverts végétaux

Les couverts végétaux constituent le principal levier de gestion du système. Comme David a répété à plusieurs reprises, chaque couvert doit être élaboré en fonction d’un objectif précis.

Le 11 mai, le couvert qui allait être roulé et semé en maïs était composé de pois d’hiver, vesce, seigle et trèfle incarnat. Ce dernier est apprécié pour sa floraison homogène, plutôt précoce et sa bonne destruction par roulage.

Les couverts sont parfois clairs mais David en reste satisfait, mettant en avant un réchauffement plus rapide du sol et évitant des phénomènes de  bourrage lors du semis.

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Un couvert qui peut sembler clair mais qui permet le réchauffement du sol

Construction des sols, moyens et objectifs

La qualité des sols sur l’exploitation en termes de fertilité, vie biologique, matière organique et capacité d’infiltration a été nettement améliorée lors du passage de couverts mono-spécifiques à des mélanges de plusieurs espèces. Il implante minimum 6 espèces afin de répondre aux différentes attentes d’un couvert et de diversifier la vie du sol par des exsudats racinaires de nature différente.

Lorsqu’il reprend une nouvelle parcelle qui a été menée en conventionnel, le premier couvert implanté est riche en graminées estivales. Ceci permet d’introduire un maximum de carbone dans le système.

Il évite d’utiliser des couverts avec trop de légumineuses. Sur certaines parcelles où la production d’azote a été trop importante, il y a eu un déséquilibre du C/N, ce qui a conduit à une consommation de carbone et donc une baisse du taux de matière organique. Ceci a été observé sur des couverts de légumineuses laissant 550 kg/ha d’azote. Le C/N d’un couvert idéal est selon lui de 30:1.

Depuis 2 ans quelques bovins ont été engraissés sur une partie des couverts avant maïs. L’objectif étant d’accélérer la construction du sol et de sortir en 6 mois des bêtes de 350 à 450kg (achetées à 175kg)

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Sols avec quelques années de semis direct et de couverts, le carbone des biomasses produites colonise progressivement les sols argileux de couleur ocre. Le gradient de couleur est généralement plus progressif dans ses autres parcelles.

Destruction des couverts

Les couverts sont roulés au rouleau faca (roller crimper de chez I&J)  4 à 5 jours après semis. Le roulage sera efficace sur le seigle à floraison. Il nous a fait remarquer que même quelques jours avant la floraison, après un cassage à la main des tiges de seigle, celles-ci ne se relèvent pas.

Sur les légumineuses, le roulage est efficace à pleine floraison. Si on attend trop tard, l’azote racinaire migre vers les graines et sera donc moins disponible pour la culture. Le pois peut être roulé jusqu’à formation des premières gousses.

Toutes les espèces du même mélange arrivent ici à maturité en même temps, optimisant l’efficacité du roulage.

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Couvert de seigle, pois, vesce, orge, trèfle incarnat prêt à être roulé

Adventices de plantes pérennes et limaces, rien à signaler

Les limaces et les plantes pérennes ne sont pas un problème pour l’agriculteur. Un certain équilibre est  atteint dans son système.

Dave ne se soucie plus des limaces dans ses parcelles. Lors de grosses attaques, Il préconise l’application de nuit (lorsque les limaces sont de sortie) de 6 à 7 gallons (27-30 littres) d’azote 28% en liquide. Ceci permet d’éliminer, par simple contact avec le fertilisant, 70% des limaces. Les anti-limaces peut également être utilisés, cependant il souligne que l’impact négatif sur les auxiliaires de cultures est très fort.

Les couverts diversifiés et la rotation lui permettent de gérer la plus part des adventices pérennes. Si une parcelle présente quelques problèmes de salissement, les adventices sont gérées facilement avec les herbicides.

Blé

Le blé est implanté après soja au semoir à céréale 7’’ (18 cm), ou au monograine 15’’ (38cm).  Il associe son blé avec du radis qui sera tué par le gel de l’hiver.

Le monograine permet un semis plus uniforme : profondeur et espacement des grains sur le rang. Le nombre de talles est plus uniforme et elles sont plus vigoureuses. L’économie de graine est également non négligeable, 10lbs (5kg) en moyenne ce qui représente environ $15/acre (30€/ha). Cependant un écartement plus conséquent des rangs oblige le recours à un herbicide en début de cycle.

La profondeur de semis est de 1’’. La culture reçoit de l’azote 28% en liquide. La biomasse produite par la culture suffit à gérer l’enherbement quand il n’utilise pas d’herbicides.

Pour cette année, le seigle pour la production de semences de couverts a pris en partie la place du blé. Il a fertilisé en liquide avec du 28% d’azote, il n’a pas fait de désherbage.

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Seigle qui va être récolté

Maïs

Le maïs est semé à 30’’ (76 cm) à une profondeur de  1-3/4 inch  (4.5 cm)  afin qu’il lève le plus rapidement possible et soit vigoureux.

La température du sol déclenche le semis. Il veut des températures de sol stables, de jour comme de nuit aux alentours de 55 à 60°F (15°C). A ce moment l’activité microbienne minéralise davantage, la fertilisation starter n’est pas forcément nécessaire.

Du 9-24-3 est appliqué dans la ligne de semis si nécessaire dans des sols non réchauffés.

Lorsque le maïs atteint la hauteur de genoux il apporte du 28%  d’azote en liquide, enfoui. A l’avenir l’urée en plein en surface à raison de 30 à 40 unités sera préférée pour une infiltration plus progressive.

En moyenne, ses maïs sont plus denses en nutriments (9.1% de protéines contre 5.2 en conventionnel). David n’exclut pas d’en tirer partie en vendant un maïs « premium » pour ses qualités nutritionnelles supérieures (concept de « nutrient dense food »).

Du soja peut être associé au maïs. Le semis a lieu en même temps.

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Couvert prêt à être roulé puis semé en maïs

Soja

Le soja est implanté dans un couvert multi-espèce qui sera ensuite roulé sans application d’herbicides. Si le soja reste propre il ne fera pas d’application d’herbicides.

Un engrais starter 2-1-6  est utilisé si le sol n’est pas assez réchauffé.

Fertilisation

Principes de fertilisation

La fertilisation est un poste de dépense qui a drastiquement diminué sur l’exploitation. Les niveaux de N, P, K, S etc augmentent d’année en année dans ses sols et ce malgré les exportations de grains avec des rendements records et les très faibles niveaux d’intrants. La vie biologique de ses sols est extrêmement développée par les 40 ans de SD et les couverts. Les éléments minéraux de la roche mère et du sol sont alors de plus en plus disponibles.

Par ailleurs le tournesol dans les couverts permet de rendre disponible le zinc (Zn), il n’a donc pas besoin d’en mettre dans sa fertilisation starter du maïs. Le seigle mobilise le calcium (Ca). Sur les parcelles récemment acquises il implante à chaque fois du sarrasin dans le couvert. Ceci permet de réduire les apports en phosphore de 15lbs/acre (15kg/ha).

Du fumier de poulet est parfois appliqué sur les couverts mais reste un intrant cher pour David.

Le semis de précision de ses couverts permet de mettre le maïs à proximité des anciens rangs de radis, ce qui permet un relargage des  nutriments au plus près des racines du maïs.

Effet du couvert sur la fertilisation azotée en maïs (retour d’expérience)

Pendant 5 ans ils ont cherché à identifier la quantité exacte que fournissent différents couverts de légumineuses. Pour cela,  ils ont semé en direct le maïs dans différents couverts de légumineuses en pur. Dans chaque modalité ils ont fertilisé en azote à différentes doses. Ils ont alors comparé les rendements et les modalités qui avaient les mêmes rendements avec 200lbs (100 kg) d’N. La restitution d’azote pour la culture suivante pour chaque couvert est de :

  • Trèfle incarnat : 60Lbs/acre (60kg/ha)
  • Mélilot : 80lbs/acre (80 kg/ha)
  • Trèfle violet : 75lbs/acre (75 kg/ha)
  • Vesce :  150 lbs/acre (150 kg/ha)
  • Vesce chikling: 30 lbs/acre (30 kg/ha)
  • Pois d’hiver : 125 lbs/acre (125 kg/ha)
  • Cow pea (type de soja): 50 lbs/acre (50 kg/ha)
  • Sunn Hemp (légumineuse): 100 lbs/acre (100 kg/ha)

Il espère au minimum sur les couverts qu’il sème au printemps 50lbs N /acre (50kg/ha). Il enlève cette quantité d’azote sur la quantité finale de fertilisation azotée de ses maïs

Semis à la volée

Soja sur blé

A plusieurs reprises, Dave a eu l’opportunité de semer à la volée du soja dans le blé. Ces semis ont été réalisés dans un blé qui n’avait pas une biomasse importante mais qui restait assez intéressant à moissonner. Le blé a finalement fait 50 bu/acre (3.3T/ha) et le soja semé à la volée 50 bu/acre (3.3T/ha).

Les quelques clefs importantes pour un soja à la volée :

  •  Avoir une surface du sol grumeleuse. Sur un sol travaillé la technique ne va pas très bien fonctionner car la surface du sol ressemble plus à une dalle de béton que un lit de semence. Pour l’agriculteur en semis direct la surface du sol sera plus apte à cette structure.
  • Semer avant une bonne pluie
  •  Augmenter la dose de semis de 20-25%

Le soja a été inoculé et semé dans le blé qui venait juste d’épier. Les années où les pluies en début de cycle étaient suffisantes ont été une réussite.

Semis de couverts

Les semis à la volée des couverts font partie intégrante du système de la ferme. Tout type de graine peut être semé à la volée dans le soja et le maïs encore vert ou après leur récolte.  La pluie n’est pas souvent un facteur limitant à cette période de l’année (mi-Août à Novembre). Il est important d’avoir une bonne structure du sol en surface pour permettre à la graine de germer.

Généralement il ne fait pas d’enrobage spécial sur la graine. Lors des premiers semis à la volée sur une parcelle récemment reprise il enrobe la semence avec de l’acide fulvique et humique. Cet enrobage doit permettre de stimuler la vie biologique autour de la graine.

Un enjambeur reconditionné pour semer à la volée

Dave a construit lui-même la machine qui sert au semis à la volée à partir d’un enjambeur d’occasion.

La machine a coûté au total 125 000$. Ce prix comprend 80 000 $ pour la trémie/distribution pneumatique Montag.

La machine peut semer jusqu’à  500 acres/jour (200ha/jour).  Elle peut semer de 4 lbs à 60 lbs/acre (4-60kg/ha) de semence et jusqu’à 120 lbs/acre (120kg/ha) avec du fertilisant.

Le coût à l’acre est de 10$ pour la machine plus 5$ pour l’opérateur. Soit 15$/acre.

L’éclateur fixé pour semer dans du soja répartit des graines homogènement sur un diamètre de 34 inch (86.36cm).

Pour semer dans du maïs il fixe grâce à des attaches rapides des tubes qui permettent une descente à travers les feuilles et ainsi s’assurer que la graine arrive au sol. Il n’y a pas d’éclateurs au bout des tubes.

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L’enjambeur semoir de couverts et de cultures de vente

Semis dans des couverts permanents :

Le semis direct sur couverture permanente vivante est aujourd’hui une piste que Dave essaie d’approfondir. Les résultats sont plus ou moins concluants, mais il continue ses recherches.
Son but principal de la couverture permanente est de réduire l’investissement en semence et l’implantation de couverts.

Il a essayé plusieurs années d’affilé avec des couverts en pur. Il a essayé 3 trèfles différents pour du maïs et 3 fétuques différentes pour le soja.  Cependant, les rendements ont diminué de 20% lorsque les couverts restaient vivants. D’autres couverts sont morts à cause de l’ombre.

Pour éviter la disparition des couverts il recherche des plantes avec un port de feuilles plus pointant vers le ciel pour laisser un peu de lumière rentrer pour la couverture permanente.

Un semis plus tardif du maïs (environ 1er juin) permettrait d’obtenir les mêmes rendements que le semis traditionnels du 1er mai. Cependant la couverture permanente aurait un peu plus de temps pour bien s’établir.

Pour le soja il pense semer deux semaines plus tôt que le maïs pour  garder un bon rendement.

La densité optimale en maïs  serait de 28000 graines /acre (69 160 graines/ha). La densité optimale de soja serait de 100 000 graines/acre (247 000 graines/ha).

Le semis de maïs sur de la luzerne OGM résistante au glyphosate a très bien fonctionné. Il  y avait entre les rangs de maïs 3 rangs de luzerne.  Après deux années de couvert il n’avait plus besoin d’herbicides.  Il a fait plusieurs années d’affilé du maïs sur luzerne. Cependant il n’aime pas faire de la monoculture de maïs, il a donc abandonné cet itinéraire technique.

Conclusion

Selon Dave passer du temps dans les parcelles pour observer et appréhender les changements  est l’élément principal pour réussir en semis direct.

L’utilisation de mélanges de couverts végétaux et la réduction d’utilisation des intrants (produits phytosanitaires et engrais) lui ont permis d’aller loin dans la construction de son système. Les changements sur ses sols sont le meilleur exemple.
Aujourd’hui et demain, Dave souhaite continuer à aller vers des itinéraires avec le moins d’intrants possibles. Il souhaite continuer à produire du grain de haute qualité (maïs à  9% de protéine).
La construction du nouveau centre de tri, nettoyage et ensachage  de semences de couverts  est un nouveau challenge pour  Dave et sa famille.

Un très bel exemple. Affaire à suivre.

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Le nouvel ensemble pour la commercialisation de graines de couverts

 Yann JANIN & Sylvain COURNET

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