Vue d'ensemble des méthodes bilans humiques

Les bilans humiques sont une méthode simple pour évaluer les pratiques agricoles par rapport au maintien de la qualité du sol (fertilité du sol). Ils répondent à la question suivante: le sol a-t-il un cycle d'humus équilibré, c.-à-d. les pertes d'humus par décomposition sont-elles compensées par l'apport en matière organique?

Méthode Neyroud / SALCA
La méthode d'évaluation des bilans humiques souvent utilisée en Suisse a été développée par J.-A. Neyroud à titre d'outil de conseil et fournit des résultats relativement bons pour un coût raisonnable. Elle compare la décomposition de l'humus à l'apport d'humus: la décomposition de l'humus est estimée à partir des propriétés du sol et de l'intensité d'exploitation (part de prairies temporaires ou de cultures sarclées dans la rotation). Le gain d'humus est calculé à partir de la quantité moyenne attendue de résidus de récolte (racines, chaumes, paille) ainsi que du type et de la quantité d'engrais organiques épandus.
La méthode d'évaluation des bilans humiques selon Neyroud a été reprise par Agrocsope pour les analyses de cycle de vie (SALCA-SQ) et est également utilisée dans le monitoring agro-environnemental de l'OFAG. Elle sert aussi de base au présent logiciel de bilan humique.

Méthode VDLUFA
En Allemagne, la méthode d'évaluation des bilans humiques la plus répandue est celle de l'Union des instituts de recherches et d'études agricoles allemands (Vereinigung der deutschen landwirtschaftlichen Untersuchungs- und Forschungsanstalten, VDLUFA). Cette méthode calcule le besoin en humus des cultures mises en place (pour la minéralisation des éléments nutritifs) et le compare avec l'humus apporté via les résidus de récolte et la fumure organique.

Méthode SIMEOS-AMG
En France également, une méthode a été développée. Il s'agit de la méthode SIMEOS, qui permet notamment aux agriculteurs d'estimer combien de paille ils peuvent prélever pour la production énergétique sans mettre en danger la teneur en humus de leurs sols agricoles.

Toutes ces méthodes d'évaluation des bilans humiques sont en principe en mesure de décoder correctement l'influence des différents modes d'exploitation; sur l'évolution de la teneur en humus; elles ne permettent toutefois pas d'estimer de façon fiable la teneur en humus ou ses variations au fil du temps.

Modèles de simulation C
En revanche, les modèles de simulation C sont capables de représenter en détails les principaux processus du sol et permettent ainsi de calculer l'évolution de la teneur en humus des sols dans le temps. Ils sont surtout utilisés comme appui scientifique et nécessitent des informations nettement plus nombreuses et détaillées sur le site et le mode d'exploitation que les simples méthodes d'évaluation des bilans humiques. Il faut par exemple que la quantité et la qualité des matières organiques apportées soient connues de même que les propriétés du sol, du site, ou encore l'évolution des températures et des précipitations.

Mode d'emploi

Données d'exploitation

Les données relatives à l'exploitation sont nécessaires dans deux cas:

1) lorsque les données du bilan humique doivent être mises à disposition de la recherche: seules les données accompagnées d'un minimum d'informations sur le type d'exploitation peuvent contribuer à améliorer l'interprétation du bilan humique.

2) à titre d'informations supplémentaires pour évaluer les résultats du bilan humique. Le fait de connaître le type d'exploitation aide l'utilisateur à bien situer les résultats de son bilan humique en les comparant à ceux du même type d'exploitation. Dès que toutes les informations nécessaires ont été saisies, le type d'exploitation s'affiche automatiquement avec le résultat du bilan humique de l'ensemble de l'exploitation.

Remarques:
- Les cultures spéciales sont les fruits, la vigne, le houblon, les petits fruits, les plantes aromatiques et médicinales, le tabac et les légumes (hormis les légumes de conserve). La surface totale des cultures spéciales doit être indiquée et pas seulement la surface des cultures spéciales prises en compte dans le bilan humique.

- La somme des terres ouvertes et des prairies temporaires devrait être identique à la surface de toutes les parcelles du bilan humique. Ces deux informations doivent être saisies, car elles ne peuvent pas être reprises du bilan humique.

Version de base et version expert

Le logiciel bilan humique peut être utilisé en deux versions, l'une plus détaillée que l'autre.

Version de base
Pour la version de base, voici les indications nécessaires par parcelle:

-Surface de la parcelle, teneur en argile et pH.

-Culture intermédiaire, mentionner également si elle a été récoltée ou non

-Culture principale, mentionner également si la paille a été évacuée ou non

-Type et quantité des engrais organiques utilisés

Version Expert
La version Expert permet d'effectuer des calculs plus poussés. Les indications complémentaires suivantes sont nécessaires:

– Date de récolte de la culture précédente et date de semis et de récolte de la culture principale (les données sont nécessaires pour calculer la période sur laquelle porte le bilan humique).

– Rendement de la culture principale (cette information est requise par la méthode VDLUFA pour calculer l'apport en matière organique par les résidus de récolte). Su aucune information n'est fournie, le logiciel bilan humique utilise le rendement standard de la culture. Si aucun rendement standard n'est disponible pour la culture, le bilan humique ne peut pas être entièrement calculé; dans ce cas, il faut donc indiquer le rendement prévu.

Le rendement est indiqué en poids humide (avec une teneur en eau habituelle lors de la récolte) ou en poids sec (cf. PRIF).

Les indications des dates de semis et de récolte permettent de calculer la période utilisée pour le bilan humique et de la représenter graphiquement. La durée de cette période varie suivant l'organisation de la rotation. La représentation graphique de cette période permet de vérifier si les cultures intermédiaires indiquées sont effectivement possibles et si des cultures intermédiaires supplémentaires pourraient éventuellement être mises en place sur les longues périodes de jachères.

La version Expert permet en outre de calculer le bilan humique avec la méthode VDLUFA. Cette méthode est utilisée de manière standard en Allemagne. Comme elle repose sur un principe un peu différent de la méthode SALCA, elle peut éventuellement donner des indications supplémentaires pour l'interprétation (données supplémentaires pour la méthode VDLUFA).

Saisie des données

Parcelle:
Est désignée comme parcelle une surface qui a été exploitée de manière identique durant l'année de calcul du bilan humique.

– Nom: le nom de la parcelle sert uniquement à l’identification de la parcelle par l’utilisateur. Il peut être adapté à volonté.

– Surface: la surface des parcelles est utilisée pour calculer la surface totale prise en compte dans le bilan humique. La surface est également utilisée pour calculer le bilan humique de l’ensemble de l‘exploitation (moyenne du bilan humique de toutes les parcelles d’une exploitation proportionnellement à la surface).

– Teneur en argile: la teneur en argile d’une parcelle est un facteur important pour estimer les pertes d’humus dues à la décomposition.

– Teneur en humus: la teneur en humus d’une parcelle n’est pas utilisée pour le calcul du bilan humique. Elle peut néanmoins être intéressante pour évaluer les résultats, si les données du bilan humique sont mises à disposition de la recherche.

– pH: le pH d’une parcelle est indiqué sur la base d’une mesure dans un extrait aqueux. Le pH a une incidence sur la décomposition de l’humus, dans la mesure où il est supérieur à 7 (c.-à-d. basique).

Les indications sur les parcelles (toutes les propriétés des parcelles et – si elle est disponible – la date de récolte de la culture principale) sont reprises au début d’une nouvelle année de culture et ne nécessitent une adaptation qu’en cas de changement dans la répartition des parcelles.

Cultures intermédiaires
Les cultures intermédiaires sont distinguées suivant la date de semis (précoce = avant le 1er septembre, tardif = après le 1er septembre) et différenciées en cultures hivernantes ou non. On admet que les cultures intermédiaires semées de manière précoce produisent davantage de biomasse que les cultures intermédiaires semées plus tard, de même que les cultures hivernantes en produisent plus que les cultures qui ne résistent pas au gel. Les cultures intermédiaires potentiellement vivaces qui sont coupées en hiver, doivent être indiquées comme „non hivernantes“.

Les sous-semis sont comptabilisés comme une culture intermédiaire semée de manière précoce et doivent être saisis comme „culture intermédiaire, semis précoce“ l'année de calcul suivante, c.-à-d. avant la prochaine culture principale.

Les prairies temporaires qui sont semées en automne, doivent être indiquées comme ""cultures intermédiaires non hivernantes"" jusqu'au 31 décembre de l'année de semis (cf. ci-dessous „Période considérée“.)

Engrais organiques
Les quantités d'engrais organiques liquides sont indiquées en m3 (par ha ou par parcelle). La dilution doit également être spécifiée. Les PRIF indiquent comment estimer la dilution. Plusieurs apports du même engrais sur une parcelle pendant la même période de bilan humique peuvent être regroupés en un seul apport.
Les quantités d'engrais organiques solides sont indiquées en t (par ha ou par parcelle). Les PRIF indiquent comment convertir les m3 en t.
Lorsqu'il existe des informations concernant les teneurs en MS des engrais organiques épandus, les quantités de l'engrais organique peuvent être converties en engrais normalisés disponibles dans la base de données du logiciel bilan humique (selon les PRIF) sur la base de la quantité de matière sèche épandue.

Période observée
La période sur laquelle se base le logiciel pour calculer le bilan humique est toujours la période qui s'écoule entre la récolte du précédent cultural et la récolte de la culture principale de chaque parcelle. La durée de cette période est calculée sur la base des dates de récolte fournies pour le précédent cultural et la culture principale. C'est pourquoi il peut arriver que pour les parcelles d'une même exploitation, la période considérée pour le bilan humique soit très différente. Pour l'ensemble de l'exploitation, on calcule, comme pour le bilan humique, la moyenne de la période du bilan humique, pondérée par rapport à la surface. Si les cultures qui composent la rotation sont réparties proportionnellement sur les parcelles de l'exploitation, la période considérée pour le bilan humique de l'exploitation dans son ensemble devrait être proche de 365 jours. Lorsque le résultat s'écarte trop de cette valeur indicative, il est conseillé de vérifier les dates saisies. Lorsque le résultat s'écarte beaucoup d'une année (plus de 3 semaines), cela montre que les cultures sur les parcelles pendant l'année de calcul du bilan humique ne correspondent probablement pas aux pourcentages dans la rotation. Pour évaluer le bilan humique de l'exploitation, il est donc conseillé de refaire le calcul du bilan pour une année supplémentaire.

Pour les prairies temporaires qui restent en place une année entière („Année d'exploitation principale“), la date de semis indiquée est le 1er janvier et la date de récolte le 31 décembre. Pendant l'année du semis, la prairie temporaire nouvellement semée (p. ex. après des céréales) doit être indiquée comme „culture intermédiaire non hivernante“. Exemple prairie temporaire biannuelle après des céréales (semis après la récolte de céréales en 2015) suivie d'une culture de maïs en 2018:

- 1ère année (= année de semis 2015 et 1ère année d'exploitation principale de la PT, p. ex. 2016): date de récolte du précédent cultural = récolte de céréales (2015), culture intermédiaire = „culture intermédiaire, semis précoce non hivernant“, culture = „prairie temporaire“ avec semis au 1er janvier 2016 et récolte au 31 décembre 2016

- 2ème année (=2ème année d'exploitation principale de la PT, 2017): récolte du précédent cultural = 31 décembre 2016, culture = „prairie temporaire“ avec semis au 1er janvier 2017 et récolte au 31 décembre 2017

- 3ème année, 2018: récolte du précédent cultural = 31 décembre 2017 (même si la prairie temporaire n'est défrichée que peu avant le semis de la culture suivante au printemps 2018, culture = „maïs ensilage“ avec semis…

Résultat

La minéralisation est estimée sur la base des propriétés du sol et de la proportion de cultures sarclées et de prairies temporaires calculée pour toutes les parcelles. C'est pourquoi il peut arriver que la quantité d'humus minéralisée d'une parcelle varie après que d'autres parcelles aient été enregistrées. Cette méthode repose sur l'hypothèse qu'au cours d'une rotation régulière, quasiment le même pourcentage de prairies temporaires et de cultures sarclées est mis en place sur une parcelle qu'en une année sur toutes les parcelles d'une exploitation.
Le résultat du bilan humique de l'ensemble de l'exploitation est la moyenne de toutes les parcelles pondérée par rapport à la surface.

Bilan humique par parcelle
L'en-tête situé au-dessus des détails relatifs à la parcelle indique le résultat du bilan humique de la parcelle sélectionnée, dès que toutes les données nécessaires ont été saisies. Directement en dessous du résultat du bilan humique par parcelle, il est possible de cliquer sur le symbole graphique et d'afficher un schéma représentant la contribution des principales mesures d'exploitation aux pertes et aux gains d'humus. Si le mode Expert a été sélectionné et les données nécessaires saisies, la période considérée dans le bilan humique est indiquée et représentée graphiquement.

Bilan humique de l'ensemble de l'exploitation
L'en-tête situé au-dessus de la liste des parcelles indique le résultat du bilan humique de l'ensemble de l'exploitation et éventuellement le type de l'exploitation. Directement en dessous du résultat du bilan humique de l'ensemble de l'exploitation, il est possible de cliquer sur le symbole graphique et d'afficher d'autres détails sur le bilan humique de l'exploitation (représentation de la contribution des principales mesures d'exploitation aux pertes et aux gains d'humus).

Il est également possible, dans l'onglet „comparaison annuelle“, d'afficher un graphique avec les résultats de plusieurs années. Si dans le mode Expert, le calcul du bilan humique selon la méthode VDLUFA a été sélectionné, le résultat du bilan humique VDLUFA pour l'ensemble de l'exploitation apparaît également ici avec les contributions des différentes mesures d'exploitation.

En haut à droite, dans l'en-tête se trouve un symbole d'impression. Il permet d'éditer toutes les données et les résultats du bilan humique dans un fichier pdf.

La liste de parcelles permet d'afficher le nombre des parcelles ainsi que l'ensemble de la surface cultivée prise en compte dans le bilan humique.

Bilan humique d'une parcelle dans une rotation
Au lieu de calculer le bilan humique d'une exploitation, il est également possible de calculer le bilan humique d'une parcelle sur une longue période (c.-à-d. au minimum pendant une ou plusieurs rotations). Pour cela, il ne faut pas saisir les informations relatives aux parcelles d'une exploitation, mais les données d'une même parcelle sur plusieurs années.

Interprétation
Le résultat du calcul du bilan humique, le bilan proprement dit, est évalué comme suit (données en kg d'humus/ha):
< -400: très bas
-400 bis -200: bas
-200 bis 200: équilibré
+200 bis +400: élevé
+400 bis +800 très élevé
>800 critique
Informations complémentaires sur l'interprétation

Cliquer sur le (i) à côté du bilan humique de l'exploitation permet d'afficher l'interprétation absolue du résultat, ses incidences pour le sol et les recommandations d'exploitation.
Cliquer sur le (i) à côté du type d'exploitation permet d'afficher des paramètres statistiques sur les résultats de bilan humique d'exploitations du même type tirés du monitoring agro-environnemental de l'OFAG. Ils peuvent servir pour l'interprétation relative du résultat.

Paramètres et gestion

Gérer les exploitations
Il est possible de calculer plusieurs exploitations (variantes d'exploitation).
Sous l'élément de menu „Editer l'exploitation“

– on peut indiquer si les données peuvent être libérées pour la recherche. Seules les données de l'exploitation principale actuelle sont utilisées à des fins de recherche. Lorsqu'on souhaite tester les répercussions de plusieurs variantes d'exploitation sur le bilan humique, il est bon de faire une copie de l'exploitation effective (""exploitation principale"") et de réaliser ensuite les tests avec la copie.

– il est possible de choisir le mode Expert pour l'exploitation concernée; lorsque le mode Expert a été sélectionné, il est également possible d'opter pour le calcul du bilan humique VDLUFA.

Ajouter des années d'utilisation
Lorsqu'une année d'évaluation supplémentaire est ajoutée, toutes les parcelles des années précédentes déjà enregistrées sont automatiquement reprises, y compris leurs propriétés et les dates de récolte des cultures principales (si elles sont disponibles) qui deviendront les nouvelles dates de récolte des précédents culturaux. Toutes les autres données saisies sont effacées.

Importer le calendrier des champs électronique
Si l'utilisatrice ou l'utilisateur emploie le calendrier des champs électronique, toutes les données nécessaires peuvent être reprises automatiquement depuis le calendrier. Les données importées doivent ensuite être contrôlées et éventuellement adaptées, car les données du calendrier des champs électronique ne correspondent pas toujours exactement aux exigences du logiciel bilan humique.

Ajouter un utilisateur
De cette façon, les données des exploitations peuvent être mises à disposition d'un autre utilisateur du logiciel bilan humique, à condition que celui-ci soit inscrit. Ce dernier peut non seulement consulter les données, mais aussi les traiter.

Copier l'exploitation
La fonction „Copier l'exploitation" permet de copier toutes les données d'une exploitation qui ont déjà été saisies. Cette fonction permet par exemple de copier toutes les données de base d'une exploitation principale dans une exploitation test, afin de modifier les données de manière ciblée dans cette exploitation test et de visualiser ainsi les possibilités d'amélioration sans pour autant perdre les caractéristiques effectives de l'exploitation principale.

Paramètres utilisateur
Ici, il est possible de changer le mot de passe, de sélectionner la langue et de définir l'exploitation principale.

Interprétation des résultats des bilans humiques

Interprétation absolue

Comme le calcul du bilan humique ne prend pas en compte la teneur actuelle en humus, il est recommandé d'être prudent dans l'interprétation des résultats du bilan en valeurs absolues. Avec le même mode d'exploitation, un résultat au bilan dans une exploitation qui affiche des teneurs en humus élevées suite aux pratiques d'exploitation antérieures, peut conduire à une baisse de la teneur en humus, mais à l'inverse, il peut conduire à une hausse de la teneur en humus dans une autre exploitation qui affiche des teneurs en humus basses suite aux pratiques d'exploitation antérieures.
En supposant que ces situations extrêmes ne sont pas la règle générale, voici le schéma qui a été choisi pour interpréter les résultats des bilans humiques:

Comparaison avec d'autres exploitations

Les résultats du bilan humique dépendent beaucoup du type d'exploitation.

Les résultats du bilan humique d'une exploitation peuvent être classés dans la mesure où l'on dispose de résultats d'exploitations comparables du même type. Il est possible de se référer aux bilans humiques du monitoring agro-environnemental de l'OFAG qui sont publiés chaque année dans le rapport agricole de l'OFAG.

Dépouillement centralisé des indicateurs agro-environnementaux Série de données

L'affectation d'une exploitation à un type d'exploitation peut se faire à l'aide du logiciel d'évaluation du bilan humique en remplissant les données relatives à l'exploitation. Dès que toutes les informations nécessaires ont été fournies, le type d'exploitation est déterminé et affiché.

Le résultat du bilan humique est alors comparé avec les résultats des exploitations du monitoring agro-environnemental appartenant au même type d'exploitation.

Résultats résumés

Résultats détaillés

En plus du tableau résumé, des résultats plus détaillés sont présentés dans les tableaux suivants.

Comme il n'y a pas suffisamment de données disponibles pour tous les types d'exploitation pour pouvoir faire une évaluation statistique, on a utilisé des types d'exploitation principaux pour les résultats résumés. Les résultats plus détaillés s'y référant sont présentés dans les tableaux:

- Tableau B1: pour les grandes cultures (11) et les exploitations de cultures spéciales (12),

- Tableau B2: pour les exploitations de production animale: lait commercialisé (21), vaches-mères (22), autre bétail bovin (23), chevaux/ovins/caprins (31) et transformation (41) et

- Tableau B3: pour tous les types d'exploitation combinés: combiné lait commercialisé/grandes cultures (51), combiné vaches-mères (52), combiné transformation (53) et combiné autres (54).

Pour que chaque agriculteur puisse comparer ses résultats avec ceux du type d'exploitation correspondant exactement au sien, les résultats sont également indiqués dans les tableaux C1 à 7 en bas dès que le nombre de données disponibles est suffisant (au moins 50 exploitations évaluées sur les 6 ans entre 2009 et 2014). Les données sont également évaluées par région (de plaine et de colline) (tableaux D1 et D2). En effet, ces deux régions se caractérisent particulièrement par les types d'exploitation qu'elles abritent.


Les tableaux contiennent les indications suivantes pour les années 2009 à 2014, ainsi que pour chaque année séparément:

- le nombre d'exploitations évaluées

- la médiane. C'est la valeur moyenne, c.-à-d. que le résultat de la moitié des exploitations se situe soit en dessous, soit au-dessus

- la moyenne arythmétique et l'écart-type. 66 % des valeurs se situent dans la moyenne +/- 1
l'écart-type, et 95 % des valeurs se situent dans la moyenne +/- 2 l'écart-type.

- le quartile inférieur. Un quart des exploitations affichent un résultat qui se situe en dessous de cette valeur

- le quartile supérieur. Un quart des exploitations affichent un résultat qui se situe au-dessus de cette valeur


La médiane et les quartiles ainsi que les résultats de l'ensemble des années s'affichent sur un fond sombre.

Informations complémentaires

  • Publikation von J.-A. Neyroud, 1997
  • Neyroud J.-A., Supcik P. & Magnollay F., 1997. La part du sol dans la production intégrée. 1. Gestion de la matiére organique et bilan humique. Revue Suisse Agriculture 29, 45–51.