Pomme de terre en ACS : des solutions pour réduire le travail du sol

Avec Frédérique Hupin, Victor Leforestier

La culture de la pomme de terre c’est en moyenne 3,3 tonnes de sol perdu par hectare et par an en Angleterre et 4,2 tonnes en Allemagne. L’érosion est l'une des grandes menaces de cette culture dans nos régions.

Afin de limiter l’impact important sur les sols et les risques environnementaux collatéraux, il est possible de produire des pommes de terre sous mulch de paille ou de résidus. Cette approche, qui demande au moins une centaine de tonnes de matière en surface, n’est envisageable qu’en situation de maraîchage et de jardinage, et inconcevable en plein champ. Arrêter sa production rémunératrice est également inconcevable. Mais on peut aborder le sujet de manière systémique grâce à l’approche ACS. S’il est possible de faire progresser les itinéraires techniques vers moins de travail du sol et moins de protection phytosanitaire pendant la saison, il est aussi possible d’activer un maximum de leviers agronomiques avant la plantation et après la culture pour réparer le plus vite possible et minimiser la casse.

Un bilan environnemental à améliorer

Le bilan environnemental de la pomme de terre n’est pas glorieux. Le professeur belge Philippe Baret rappelle qu’en Wallonie, la culture de pommes de terre représente environ 10 % des surfaces en cultures tout en utilisant 30 % des pesticides utilisés sur le territoire, pour une culture qui est destinée à près de 90 % à l’export sous forme de produits transformés (frites surgelées). La culture de pommes de terre est particulièrement néfaste pour les sols par les moyens mis en œuvre pour la cultiver et la récolter (affinement du sol à la plantation, tamisage du sol à la récolte et tassement par le charroi) ainsi que par l’érosion physique (tare terre) qu’elle occasionne, les sols se colmatent et leur teneur en matières organiques baisse. À propos des effets du tamisage, il est bon de savoir qu’en laboratoire, lorsque l’on désire connaître la densité maximale que peut atteindre un sol, la première étape consiste à tamiser le sol… Sa production n’est cependant pas près de s’arrêter en Europe de l’Ouest. Pierre Lebrun, directeur de la Fiwap (interprofession wallonne de la pomme de terre) déclare qu’« agronomiquement il n’y a plus de place pour augmenter les surfaces de pommes de terre en Belgique ». Les industriels se tournent donc vers la France. L’amélioration des conditions de culture des pommes de terre devient essentielle pour préserver notre outil de travail.

​​Retour aux sources

La pomme de terre est originaire des environs du lac Titicaca entre la Bolivie et le Pérou depuis des millénaires. « 4 000 variétés de pommes de terre indigènes sont encore cultivées dans les Andes aujourd’hui conservant des ressources génétiques inestimables », rappelle André Devaux, directeur belge à la retraite du Centre de recherche international de la pomme de terre au Pérou, le CIP. La première plantation de pommes de terre a été introduite aux îles Canaries par les conquistadores en 1622. Depuis, elle est cultivée sur environ 20 millions d’hectares de terres agricoles dans le monde, dans différentes conditions agroécologiques. Elle constitue le régime alimentaire de base de 1,3 milliard de personnes et est consommée par les deux tiers de la population mondiale.

La pomme de terre au secours du riz en Asie, le Centre international de la pomme de terre basé au Pérou effectue des recherches sur la pomme de terre cultivée en agriculture régénérative. Entendez par là, deux modèles qui sont étudiés en parallèle : l’agriculture de conservation des sols (non-labour et semis direct) et l’agriculture biologique.

En Asie, la riziculture a été reconnue comme la source végétale la plus importante d’émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial. Des actions visant à diversifier l’agriculture asiatique avec des cultures à faible émission de carbone, telles que les pommes de terre, sont en cours pour atténuer le changement climatique. Le scientifique péruvien du CIP, David Ramìrez, a publié en 2022 en collaboration avec des chercheurs asiatiques et européens, un article prouvant que la culture de la pomme de terre en non-labour et avec paillage était prometteuse en termes de gains agronomiques pour l’Asie. Quarante-neuf études ont été sélectionnées et examinées pour répondre à l’objectif de leur méta analyse. La pomme de terre est ainsi considérée comme une alternative pour l’intensification des systèmes basés sur le riz afin d’être introduite dans la rotation entre les cultures de riz ou entre le riz et d’autres cultures (blé).

​​​Paillis, fèves et fumier de volailles à l’étude, en Amérique latine, au Pérou, un mémoire sur la culture de la pomme de terre en agriculture régénérative a été défendu en 2024 sous la supervision du même chercheur David Ramìrez. De multiples facteurs ont été étudiés dont l’épaisseur d’un paillis, l’introduction de fèves comme plantes compagnes dans les buttes, différents niveaux de fertilisation organique au fumier de volailles. Les techniques de l’agriculture biologique et de l’agriculture de conservation des sols n’ont pu montrer de rendement supérieur mais bien des bilans carbone plus faibles. Quant à la rentabilité de l’une ou l’autre technique, elle était davantage liée au prix de la pomme de terre au moment de la récolte qu’aux facteurs techniques. D’autres essais doivent encore être menés avec d’autres variétés, d’autres types de mulch et en semant les fèves entre les buttes.

L’agriculture régénérative est mondiale

Cela pour montrer que hors Europe, ça cogite aussi pour cultiver la pomme de terre en AB et/ou en ACS. L’Europe va-t-elle continuer à exporter longtemps ? Certainement, mais nous ne sommes pas les seuls à faire de la patate, et les préceptes de l’agriculture régénérative sont mondiaux. En revanche, nous sommes les plus organisés en termes de filière… Un restaurant dans une ferme biologique au Costa Rica sert des frites hollandaises surgelées aux enfants qui ne veulent pas manger le poisson local…

Conserver et développer des sols performants en amont de la pomme de terre

Comme la production de la pomme de terre implique beaucoup de travail du sol, le premier réflexe, lorsque cela est possible, est d’essayer de l’encadrer dans une rotation assez longue où les modes de production, les cultures et aussi les couverts seront davantage orientés vers le régénératif. Cinq ans, et encore mieux huit à dix ans, de rupture entre deux pommes de terre, semblent optimaux. La stratégie est que, si la forte agression subsiste pendant la saison culturale, le sol aura gagné en résilience et pourra se régénérer plus rapidement à la sortie. Cette orientation est d’ailleurs doublement intéressante puisque la culture de pomme de terre apprécie particulièrement les sols organiques et qui fonctionnent bien. Entre deux pommes de terre, il faut garder à l’esprit plusieurs priorités.

La première sera de minimiser le travail du sol pendant cette période. S’il s’agit généralement de très bons sols, ce sont cependant souvent des limons très fragiles et sensibles à la battance et à la compaction. Il convient de recharger la surface en matières organiques, développer une stabilité structurale mais aussi une verticalisation du profil afin de valoriser ces sols souvent très profonds bien au-delà de la semelle de labour.

Par ailleurs, outre l’intensité du travail du sol, la pomme de terre retourne très peu de biomasse au sol comme d’ailleurs bon nombre de cultures racines et/ou légumières que l’on peut retrouver dans les mêmes rotations. Lorsque cela est possible, il est donc judicieux de choisir des cultures qui retournent de fortes biomasses au sol pour compenser ce défaut. Si les céréales sont souvent les « intercultures » habituelles, il convient de laisser la paille au champs ou d’envisager, si elle est prélevée, de retourner ce carbone sous la forme de fumier ou d’autres produits organiques. Ces sols manquent cruellement de carbone stable, mais aussi et surtout de carbone labile qu’il ne faut pas dilapider en compostant systématiquement les effluents organiques qu’on apporte. Le colza associé, avant la pomme de terre, permet de restituer au sol autant de biomasse qu’un maïs grain, avec l’avantage d’amener une interculture performante grâce à une légumineuse pérenne associée au semis du colza. Le maïs grain peut aussi être une culture très judicieuse dans cette stratégie. En tant que plante en C4, elle est capable de laisser au sol, pendant la culture, beaucoup d’exsudats racinaires et de grosses biomasses assez faciles à digérer par le sol. Le maïs grain est une culture à considérer vraiment et à juste titre comme constructeur de sol. En complément et comme plante semée au printemps, elle permet également de densifier les couverts végétaux et même de les pousser jusqu’au printemps pour recharger encore davantage le système en carbone de qualité. Enfin, c’est une culture qui dans ce contexte, ne demandera pas d’insecticides ni de fongicides. Une pause qui sera bien appréciée.

Intensifier les couverts avec une approche « biomasse »

Il faut bien entendu recycler l’azote et éviter les fuites, voire en rentrer grâce aux légumineuses. Si c’est possible, après des pois ou d’autres légumes de plein champs, il sera indispensable d’utiliser des couverts d’été à base de sorgho pour encore aller chercher beaucoup de biomasse de qualité. Pour les autres couverts, les associations restent le bon conseil tout en essayant de pousser le curseur « biomasse » et racines vivantes le plus possible. Il faut certes recycler l’azote, mais le rôle clé des couverts dans ces rotations « légumières » est aussi de rentrer du carbone de qualité. La famille Leforestier est historiquement productrice de plants de pommes de terre, de lin et de betteraves rouges en Seine-Maritime. Conscients que ces cultures rémunératrices sont très impactantes sur leurs bons sols du pays de Caux, ils ont déjà incorporé depuis quinze ans des pratiques ACS comme les couverts Biomax, le strip-till, l’apport de BRF [bois raméal fragmenté] et de compost. « Si les sols se maintiennent, nous n’avons cependant pas remarqué de réelles améliorations », signale Victor, le fils.

De la prairie en interculture de la pomme de terre

Avec le retour de Victor sur la ferme, les Leforestier étudient le passage en agriculture biologique et au cours de plusieurs visites et déplacements en Europe du Nord, ils constatent que la prairie est omniprésente sur les fermes conduites en bio avec cultures industrielles. Elle occupe en général 20 à 30 % de la sole, où elle apporte une véritable rupture. « Avec le passage au bio, nous avons déjà arrêté les betteraves sucrières, pas assez rémunératrices par rapport aux dégâts qu’elles occasionnent sur le sol. Nos sols consomment près de 2 000 kilos de matière organique par an, malgré l’arrêt de la betterave et la systématisation des couverts. Il fallait modifier l’assolement pour obtenir un bilan excédentaire. » Ce constat leur permet d’accepter que le blé, « l’interculture » traditionnelle sur la ferme, même avec de très bons rendements, n’est pas si rémunérateur avec un impact agronomique neutre. À l’inverse une prairie, sans intervention, hormis le semis, sans implantation supplémentaire de couverts végétaux, peut avec la vente de fourrage sur pied, être aussi intéressante économiquement. Cette stratégie permet de rétablir un bon état structural, rentrer de la matière organique et réduire le salissement et entre autres, les chardons et les laiterons qui peuvent rapidement devenir un souci avec autant de cultures industrielles d’été (3 ans sur 5) dans la rotation.

Un sol largement régénéré avec moins de salissement

Des Angus en pâturage tournant dynamique En agriculture biologique, la sortie de la prairie se faisait par le labour, mais aujourd’hui, avec le retour au système conventionnel, le fraisage au printemps suffit. Ensuite le tamisage, la formation des buttes et le rebuttage en végétation permettent de finir la destruction. Victor admet que l’augmentation du taupin peut être un risque avec le déploiement de cette stratégie. C’est pour cette raison qu’il préfère la fauche et le broyage pour éviter les refus où les taupins pourraient se multiplier et qu’il n’envisage pas de dépasser une durée de 18 mois à 24 mois. Pour l’instant, aucune alerte à ce niveau. Au final, la sole herbagère devrait osciller entre 10 à 15 % de la surface. Avec l’expérience très positive des premières années, il a même investi dans quelques vaches allaitantes : des Angus ! L’idée est de mettre en place un petit troupeau en pâturage tournant dynamique totalement en extérieur. La création de ce nouvel atelier très complémentaire prend à contre-pied encore une fois les cultures industrielles qui exigent un niveau très élevé en capital entre les équipements et les bâtiments spécifiques.

Des Angus en pâturage tournant dynamique

En agriculture biologique, la sortie de la prairie se faisait par le labour, mais aujourd’hui, avec le retour au système conventionnel, le fraisage au printemps suffit. Ensuite le tamisage, la formation des buttes et le rebuttage en végétation permettent de finir la destruction. Victor admet que l’augmentation du taupin peut être un risque avec le déploiement de cette stratégie. C’est pour cette raison qu’il préfère la fauche et le broyage pour éviter les refus où les taupins pourraient se multiplier et qu’il n’envisage pas de dépasser une durée de 18 mois à 24 mois. Pour l’instant, aucune alerte à ce niveau. Au final, la sole herbagère devrait osciller entre 10 à 15 % de la surface.

Avec l’expérience très positive des premières années, il a même investi dans quelques vaches allaitantes : des Angus ! L’idée est de mettre en place un petit troupeau en pâturage tournant dynamique totalement en extérieur. La création de ce nouvel atelier très complémentaire prend à contre-pied encore une fois les cultures industrielles qui exigent un niveau très élevé en capital entre les équipements et les bâtiments spécifiques.

Enfin, la vente de fourrage permet de financer de l’engrais et des composts afin de compenser les exportations minérales. L’attrait des prairies fait qu’il commence à envisager des possibilités d’échange avec du fumier, voire des nouveaux débouchés potentiels avec les deux unités de méthanisation du secteur.

Cette orientation agronomique très en rupture, permet aux Leforestier de s’intégrer encore davantage dans le paysage agricole local et de générer des échanges, des entraides et des collaborations qui sont historiquement un pilier du fonctionnement de la famille. Ce sont autant de nouvelles opportunités et des bénéfices sociétaux qui complètent parfaitement les bénéfices agronomiques déjà bien établis. « Pour conserver de bons résultats malgré une agriculture très intensive et agressive sur le sol, il faut aussi être bon et intensif dans la régénération du sol pendant les périodes de pause », conclut Victor.

Compostage de surface : garder le couvert le plus longtemps possible

Christophe Bataille cultive 30 hectares de pommes de terre d’industrie dans le Pas-de- Calais entre Campagne-lès-Hesdin et Guines. Sur la commune de Campagne-lès-Hesdin, les sols sont limoneux et très battants tandis que sur Guines, les parcelles sont hétérogènes avec du limon, du sable et de l’argile dans la même parcelle. Depuis plusieurs années, Christophe Bataille a adopté le compostage de surface pour gérer une partie de ses couverts au printemps. Suivant les années, il détruit entre un tiers et deux tiers de ses couverts avant pommes de terre. Cela dépend principalement du développement du couvert à la sortie de l’hiver.

Un milieu défavorable aux pathogènes

Si toutes les espèces sont encore présentes (seigle, vesce, trèfle), il opte pour l’épandage des ferments lors du passage du broyeur et du rotavator. Ancien éleveur, pour Christophe, l’utilisation des ferments a du sens : « On utilise des ferments pour améliorer la conservation de l’ensilage et ainsi garder toute sa valeur nutritive. Les utiliser pour détruire un couvert conduit à mon avis à une meilleure valorisation de la matière organique ainsi ensemencée. On conserve les éléments qui seront ensuite relargués lorsque la matière se dégrade. » Une simple expérience l’a convaincu de mettre au sol ses couverts : « Une année, avec Novalis Terra, j’avais fait deux reliquats différents dans la même parcelle ; entre un couvert laissé debout et un autre couché au sol, il y avait 15 unités de plus d’azote dans la partie roulée. » Le deuxième objectif du compostage avec un rotavator est de se passer de glyphosate et c’est en partie le cas : « Je suis joueur, mais j’aime bien gagner ! Quand on commence à douter qu’il faut utiliser du glyphosate, c’est qu’il faut en mettre. Sinon les petits vulpins ou ray-grass qui repiquent risquent de se retrouver dans la culture de pomme de terre puis dans le blé suivant. » Cet hiver, les couverts sont propres et le glyphosate n’est prévu que sur les tours de champs.

Après la destruction du couvert, la préparation du sol est ensuite très simple : un premier passage d’outil à dent type chisel, suivi d’un passage de vibroculteur, puis un passage de herse rotative peu profond et rapide. La plantation se fait en petites buttes qui seront ensuite rebuttées par un buttoir constitué de dents vibrantes, de moulinets et d’une cape de buttage. Cette technique laisse un sol motteux, mais ce n’est pas un problème. « Les mottes restantes vont mûrir pendant la saison, car elles ne sont pas compactées ; elles ont été colonisées par les racines du couvert et elles n’ont pas été battues par les outils de travail du sol.

Des ferments pulvérisés dans la culture

Christophe a également systématisé la pulvérisation de ferments dans la culture : 100 litres à l’hectare lors du travail du sol, 100 litres pulvérisés sur la terre dans la raie de plantation et 100 litres à l’émergence. C’est donc entre 300 et 400 litres à l’hectare qui sont pulvérisés chaque année sur les pommes de terre. Les résultats techniques sont tout à fait satisfaisants, en rendement comme en qualité ou santé des plantes : bien que les pommes de terre reviennent tous les quatre ans, il ne constate pas de montée de la pression rhizoctone par exemple et ce, sans traitement de plant. L’effet des ferments est difficile à isoler : entre la rigueur portée à la réussite des couverts, les années de recul en non-labour, les ferments, le buttage, Christophe porte une grande attention à la réussite de ses cultures. Néanmoins, il remarque que les fois où il a comparé les ferments dans la raie de plantation avec d’autres solutions commerciales de microorganismes « c’était toujours moins bien ».

Les Rimette compostent des couverts au printemps Dans la Somme, Dominique et Vincent Rimette produisent 75 hectares de pommes de terre à Offoy sur des sols contenant entre 15 et 25 % d’argile. Depuis plusieurs années, ils « compostent » également des couverts au printemps avec des ferments avant pomme de terre, une vingtaine d’hectares sur les 60 implantés en TCS. Leur inspiration est la même que celle de Christophe Bataille : une formation à l’agriculture régénérative donnée par Dietmar Naser et Friedrich Wenz. Chez les Rimette, la rotation sur quatre ans est assez serrée avec blé, betteraves sucrières (ou lin, haricots verts), blé et pommes de terre. Depuis bientôt dix ans, les Rimette ont investi pour faire évoluer leurs itinéraires, toutes cultures confondues, de l’implantation à la récolte. Pour leurs pommes de terre, un premier couvert d’été est semé en semis direct, avec un semoir à dent autoconstruit, le plus tôt possible. À l’été 2024, le couvert consistait en 15 kg de tournesol, 45 kg de pois fourrager, 30 kg d’avoine, 12 kg de lentilles, 2 kg de roquette et 1 kg de moutarde d’Abyssinie. Il a été semé avec 40 kg de soufre élémentaire et 3 kg d’antilimace. Le 25 septembre, le couvert a été broyé puis incorporé lors du semis du couvert d’hiver. Semer deux couverts peut paraître trop coûteux, en temps comme en semences, mais cela offre l’avantage de couvrir dès la moisson (éventuellement avec un couvert simple à base de crucifère voire de colza seul) et les conditions sont bien meilleures pour fissurer en septembre que fin juillet. Si épandages d’organique ou d’amendement calcaire il y a, ils sont effectués quinze jours ou trois semaines avant le semis de ce deuxième couvert, afin que le premier ait le temps de capter l’azote libre du produit organique. Au printemps lors de la reprise du couvert, la structure sous le couvert est donc intacte et sans traces de roues. Le couvert d’hiver est constitué de 160 kg/ha de féverole, 1 kg de trèfle incarnat, 2 kg de navette, 20 kg de triticale, 80 kg de seigle et encore 40 kg de soufre élémentaire.

Au printemps, le couvert est détruit par un et de rotavator, précédé par un épandage de ferments au pulvérisateur. Vincent et Dominique Rimette ont choisi la fraise Geohobel pour la forme de ses dents en ailettes tenues par le milieu, plutôt que les L qui équipent d’habitude les rotavators. Ces ailettes se recroisent sur 3 cm ; ainsi toute la largeur est scalpée même à 4-5 cm de profondeur. La fraise est montée sur un rouleau barre à l’avant et des roues de jauge à l’arrière afin d’ajuster précisément la profondeur de travail. En fait, ils ajustent la profondeur par le troisième point hydraulique sans toucher au réglage des roues. Le mulch est ensuite laissé dix à quinze jours avant d’être retravaillé pour la plantation. Cela laisse le temps aux microorganismes du sol et des ferments de faire évoluer la matière organique. Un passage d’outil à dents puis de herse rotative est souvent effectué avant la fraise à pomme de terre qui forme ici deux billons dans lesquels ils plantent quatre rangs.

Précision dans le réglage des outils

En cultures industrielles, la recherche de la performance et de la meilleure agronomie est délicate et nécessite une grande technicité. Dominique et Vincent Rimette ont trouvé, avec le compostage, une manière de couvrir au maximum leurs sols tout en conservant leur productivité. C’est cependant une technique délicate qui demande d’être souple dans l’organisation du travail et précis dans le réglage des outils. Il semble sage de ne réserver le compostage de surface qu’à une partie de la sole : mieux vaut en faire peu pour le faire bien et modérer la prise de risque économique.

Sortir habilement de la patate

L’irrigation, le travail du sol lors de la récolte, et lors de l’implantation de la culture suivante font que la pomme de terre peut induire d’importants reliquats azotés de post-récolte. Le blé, culture classique qui suit et qui fonctionne très bien, n’est peut-être pas la meilleure option. Dans la majorité des cas, les jeunes plantules seront incapables de capter à l’automne et durant l’hiver, l’ensemble de la fertilité disponible sera emporté par les pluies à travers le sol, d’autant plus que le niveau de résidus organiques est faible. Après un léger travail de nivelage voire de restructuration en fonction des conditions de récolte pour limiter tous ces impacts, il semble plus judicieux de partir dès la récolte sur un couvert végétal à haute densité. Il peut être composé de graminées (avoine), de crucifères (moutarde) et de phacélie afin de récupérer l’azote disponible. Cette couverture envoie aussi beaucoup de racines pour coloniser l’ensemble du profil afin de vite retrouver une bonne stabilité structurale. Enfin, sa troisième fonction est de produire une forte biomasse afin de compenser en partie, le manque de retour de la pomme de terre.

Profiter de la biomasse printanière du maïs grain

Un maïs grain est certainement la meilleure option. Il permet de profiter du couvert végétal encore plus loin et de bénéficier de la biomasse printanière. Dans ce cas, il conviendra d’ajouter des légumineuses afin de prendre le relais en cas d’azote limitant. Le maïs est une culture qui fournira, en fin de cycle, encore beaucoup de biomasse avec une pause fongicide et même insecticide. C’est certainement ce type d’enchaînements, lorsqu’ils sont possibles, qui peuvent panser le sol et restaurer le plus rapidement un état favorable. À l’automne, le colza pourrait aussi s’envisager, sûrement jusque mi-septembre. Il sera capable de recycler les reliquats azotés. Il peut aussi permettre de créer une coupure « 2-2 » pour nettoyer les graminées si besoin. Suivant les fermes, c’est l’organisation de travail qui sera le frein au changement de la rotation. Les chantiers de récolte sont gourmands en main-d’œuvre et même en TCS, il faut un chauffeur sur le tracteur !