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Lesemis direct, ouculture sans labour, est unetechnique culturale simplifiée utilisée enagriculture ou ensylviculture, basée sur l'introduction directe de la graine dans le sol sans passer ni par letravail du sol, entre les rangs semés ou en profondeur[1] dans le cas de l'agriculture, ni par la culture en pépinière dans le cas de la sylviculture[2]. Ainsi, Le travail du sol est localisé à la seule ligne de semis.
Avec les rotations et les couverts améliorants, il est le troisième pilier de l'agriculture de conservation, aussi appelée agriculture écologiquement intensive[3].
La technique du semis direct (semis à la volée — épandage à la main ou avec unépandeur — ou semis avec unsemoir) permet de semer telles quelles des graines decéréales oud'oléagineuses sans pratiquer de travail du sol entre les rangs semés ou en profondeur, c'est-à-dire qu'il y a absence de retournement, de décompactage ou de préparation delit de semence[4]. On le confond très souvent avec latechnique sans labours (TSL) ou avec les techniques culturales simplifiées (TCS). De nombreuses techniques sans labour ont existé et continuent d'exister à travers le monde (par exemple l'agriculture sur brûlis). Dans le contexte de l'agriculture occidentale moto-mécanisée, le semis direct a été « redécouvert » auXXe siècle pour certains avantages, ce qui a nécessité l'invention de machines de semis adaptées.
Les caractéristiques physiques du sol nécessaires au développement des cultures sont obtenues par l'activité biologique du sol (racines, animaux,micro-organismes), l'action du climat, et préservées par un couvert permanent du typepaillis[4].
La version moderne de cette forme de semis est apparue dans lesannées 1970 avec la découverte duParaquat, premierherbicide foliaire total n'ayant aucun effet sur la culture suivante. L'apparition duglyphosate a renforcé l'usage du semis direct, d'abord testé en Amérique du Nord sur les sols vulnérables qui avaient subi de graves problèmes d'érosion après les tempêtes de poussières des années1920-1930 (Dust Bowl). Elle consiste à respecter le plus possible la vie dessols au moment du semis.
Pour cela, dessemoirs adaptés ont été créés. En un seul passage, le semoir ouvre le sol très localement avec des disques, dépose la graine et l'engrais solide dans la ligne de semis puis la referme. Cet unique passage remplace la séquence préalable qui incluait le passage de lacharrue, puis de la grille, dusemoir, du rouleau, de l'épandeur à engrais... Ces nouveaux semoirs déplacent très peu la terre et demandent de fait beaucoup moins de puissance que celle requise par le passage successif d'outils.
La technique du semis direct a d'abord été facilitée par l'utilisation d'herbicides pour l'élimination desadventices, avant le semis, afin d'avoir un champ "propre". L'élimination des adventices était une des fonctions du labour. La destruction mécanique couteuse en énergie et en moyens (par le retournement de la terre) est alors remplacée par une destruction chimique - on parle d'ailleurs parfois de « labour chimique ». L'utilisation de couverts étouffants (avoinediploïde,seigles, mélanges divers) en interculture détruits parroulage ou le gel au semis, est une alternative en cours d'études qui permet de réduire ou d'éviter l'emploi d'herbicides.
D'après la plupart des études effectuées en Amérique du Nord comme du Sud, cette technique améliore la structure du sol, lui permet par exemple de stocker plus d'eau, de laisser la faune et la flore du sol constituer remuer et homogénéiser le sol par leur action. Le sol des champs soumis au semis direct aurait alors une structure qui s'approche de la structure des sols forestiers, selon un principe derésilience écologique. Un des effets est entre autres de concentrer davantage la matière organique sur le premier horizon du sol, là où le travail du sol mélangeait chaque année leshorizons.
Il faut noter qu'un des rôles du labour est également de reconstituer chaque année une structure du sol propice à l'agriculture, mais dans certains cas, cela s'accompagne de la création d'unesemelle de labour néfaste que le semis direct permet d'éviter (en présence d'un telle semelle de labour, le passage d'unesous-soleuse, ou d'undécompacteur est parfois nécessaire ou utile les premières années de semis direct).
Les étapes de simplification du travail du sol peuvent être les suivantes :
Le semis direct, sous couvert si possible, diminue fortement la consommation decarburant et d'intrants à l'hectare, nécessite un investissement matériel beaucoup plus faible à l'hectare, et peut être adapté à des exploitations en traction animale. Il est notamment apprécié par la communautéamish qui refuse d'utiliser des véhicules à moteur, car il leur permet de grandes économies de chevaux et de main d'œuvre. Il diminue la fatigue de l'agriculteur et le nombre d'heures de travail ainsi que les besoins de main-d’œuvre, tout en allongeant la durée de vie des tracteurs, pour des rendements au moins aussi élevés qu'avec le labour, et avec un certain retour de labiodiversité, notamment favorable au petit gibier.
Le sol n'étant pas travaillé, la levée d'adventices est en général moindre et plus tardive qu'avec un système classique. Certaines graines seront même dégradées plus vite sans aucun travail du sol car exposées à de nombreuses voies de dégradation (notamment les grosses graines) biologiques (champignons, insectes, oiseaux...). Le sol est plusrésilient face aux aléas climatiques (sécheresse en particulier). La production est plus stable, ce qui est favorable à lasécurité alimentaire. Le semis direct est aujourd'hui pratiqué à grande échelle en Amérique du Nord dans les régions sèches ou celles sujettes à l'érosion, ainsi qu'enAustralie, en Amérique du Sud (en Argentine, 90 % des surfaces sont cultivées en SD[5], auBrésil, 50 %), que ce soit dans de grandes exploitations ou de plus modestes. En France, la surface cultivée en semis direct est passée de 2% en 2014[6] à 7% en 2017[7].
Comme le sol n'est pas travaillé, il est moins sujet aux problèmes debattance, et à l'érosion[4].
Dans un contexte depénurie annoncée de pétrole et demodifications climatiques, le semis direct devrait donc se développer.
Le labour permet à l'inverse de planifier, systématiser et rationaliser une campagne agricole[4].
La technique du semis direct commence à être bien maîtrisée, les principales difficultés sont :
Un semis direct peut aussi être fait :
C'est une technique particulièrement efficace sur les solsarides, qui sont très rapidement détruits par le labour. En cas de mise en vraiejachère, les sols qui retiennent le mieux l'eau sont ceux qui ont été cultivés en semis direct, et là où le labour appauvrit le sol en matière organique, le semis direct permet une lente restauration de cette matière organique, ce qui contribue à restaurer la fonction depuits de carbone des sols. Le semis direct est pour toutes ces raisons et parce qu'il est plus rentable et lucratif encouragé et en plein développement par exemple au Maroc[9].
La notion de semis direct, s'oppose à celle de semis enpépinière. Dans le premier cas la graine est plantée directement dans les sols. Dans le second, la graine germe en milieu contrôlé, et le jeune plant est planté avec sa motte de terre; La seconde moitié duXXe siècle a été en Europe et notamment en France marquée par une phase de plantation intensive. Elle a détrôné les techniques de semis direct considérés comme trop aléatoires.
Après la régénération naturelle, le semis direct est la technique qui a été la plus utilisée jusqu’au milieu duXXe siècle. Pour être efficace il demande une bonne compréhension et maîtrise des risques de prédation des graines et jeunes arbres et une compétence en matière de préparation des graines, savoir et savoir-faire qui pour partie existent chez les pépiniéristes et sylviculteurs.
Le contexte climatique incertain et l’importance croissante donnée à la biodiversité et donc à la sélection naturelle (dont comme facteur de résilience écologique de la forêt) a – comme en agriculture – redonné de l’intérêt au semis direct, à nouveau considéré comme méthode de régénération artificielle efficace et économique par exemple pour la conversion depessières en peuplements mélangés comprenant desfeuillussciaphiles (hêtre en particulier)
Comme il était presque tombé en désuétude après 1918, le semis direct n’a pas fait l’objet d’études scientifiques jusqu’à ce qu’à la fin duXXe siècle, certains de ses avantages soient remis en valeur. À la suite de quoi, des études ont montré l’intérêt écologique (dans le cas d’essences locales et adaptées au substrat), sylvicole, mais aussi économique des méthodes affinées de semis direct
Des études[lesquelles ?], parfois divergentes dans leurs conclusions, avaient porté sur le facteurs et conditions de réussite du semis mais on manquait de comparaison directe des taux de survie et vigueur des arbres à moyen et long terme, selon qu’ils soient issus de semis direct ou de pépinière ou d’une régénération naturelle. Une étude récente[10] a comparé sur une durée de 9 ans des jeunes hêtres issus de semis directs et issus de pépinière (replantés à l’âge de 1 an) ; les chercheurs ont mesuré la croissance en hauteur et en diamètre, et la biomasse sèche produite en 9 ans. Cette étude a montré qu’après 9 ans, il n’y avait pas de différence entre les deux catégories d’arbres. Certains arbres issus de semis avaient même rattrapé l’année de retard qu’ils avaient par rapport aux plants (croissance d’environ 10 % plus importante). Les auteurs concluent que les plants issus des pépinières souffrent de la transplantation et perdent une bonne part de leur avance dès les 10 premières années.
L'absence de population importante d'herbivores (ou sinon une protection parclôture), de bonnes conditions desol (présence de champignonssymbiotes, et unehumidité suffisante) sont nécessaires.
De nombreux arbres (essences secondaires notamment, par opposition auxpionnières) exigent unmicroclimat forestier pour pousser normalement. Pour ces espèces, une plantation en clairières de petite taille, près de lisières forestières, à l'ombre, est nécessaire.
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