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Dans les modèles de simulation du fonctionnement des cultures, l’interception du rayonnement est une variable cruciale pour la prévision de la productivité en biomasse. D’autre part, la connaissance de l’interception du rayonnement par une culture permet de mieux analyser la réponse à un traitement en autorisant la distinction entre les effets morphogénétique et physiologique du traitement. Par exemple, dans l’étude de la fertilisation azotée du colza [1] on a pu faire la part de l’effet morphogénétique (accroissement de l’indice foliaire, donc de l’interception) et de l’amélioration de la conversion photosynthétique du rayonnement absorbé. Dans un cas comme dans l’autre, une estimation correcte de l’interception du rayonnement est essentielle. Très souvent, un formalisme dérivé de la loi de Beer-Lambert est utilisé pour quantifier la part interceptée du rayonnement : PARi = epsiloni PAR (1) et epsiloni = 1 - e- k.IF (2), PAR représentant le rayonnement photosynthétiquement actif incident (exprimé en Joules ou en moles de photons), PARi la part de ce dernier interceptée par le couvert, epsiloni le coefficient (sans dimension) d’interception, IF l’indice foliaire et k le coefficient d’extinction du rayonnement. Un formalisme un peu plus complexe doit être utilisé si on veut considérer le rayonnement absorbé [1, 2]. Pour des cultures couvrantes, la sensibilité de ces modèles à la valeur de k est faible pour les IF élevés, c’est pourquoi ces modèles sont souvent utilisés avec succès. Mais aux faibles IF, les modèles sont sensibles à k, d’où l’importance de l’estimation de ce paramètre pour les cultures présentant une longue période de faible couverture du sol, tel le colza peu fertilisé en phase hivernale. De plus, pour les cultures discontinues, c’est-à-dire présentant des zones où le sol n’est pas du tout couvert par la végétation, comme les inter-rangs, on doit introduire dans l’équation 2 un paramètre représentant le taux de couverture du sol. Si l’estimation par mesure directe de epsiloni et donc l’estimation de k sont assez simples, au moins dans le principe pour un couvert développé en hauteur (colza après montaison) [3], une telle mesure devient beaucoup plus complexe dans le cas d’un couvert discontinu et bas. Dans ce milieu hétérogène (et souvent dans des conditions hivernales sévères), une distribution représentative des capteurs de rayonnement est difficile, les risques de perturbation de la mesure (salissure des capteurs, déréglages) sont élevés. Plusieurs études ont déjà traité de epsiloni et k dans le cas du colza [3-7]. Elles sont fondées sur des mesures d’interception du rayonnement et concernent des couverts fermés, après montaison. Une autre approche consiste à effectuer un calcul précis de PARi avec des modèles détaillés utilisant une description complète des paramètres (géométriques et radiatifs) du feuillage, et du rayonnement incident [8]. Mais les données nécessaires sont alors nombreuses, complexes à obtenir et donc généralement non disponibles en expérimentation. Pour répondre aux besoins de calcul de l’interception du rayonnement dans les phases d’installation du colza, cet article présente une méthode permettant de calculer epsiloni en tenant compte des principales caractéristiques de la morphologie du couvert et du régime radiatif auquel ce dernier est soumis. Les données nécessaires sont limitées : l’indice foliaire, les taux de couverture du sol (deux définitions), la latitude du lieu considéré, la date et le rayonnement incident quotidien. Ce calcul permet une estimation du coefficient moyen d’extinction k (équation 2). On verra que k peut être corrélé à l’IF, la période de l’année et la latitude du lieu, ce qui permet de proposer une estimation simple de k et donc un calcul simplifié de epsiloni, adapté au cas des faibles IF(colza entre levée et montaison).

La réduction du travail du sol, dans les exploitations agricoles pratiquant l'agriculture de conservation, conduit à laisser les résidus de culture à la surface des sols après la récolte, mais peu de références sont disponibles sur leur décomposition. L'objectif du travail était de déterminer la dynamique de décomposition des résidus de cultures dans ces situations en systèmes de travail réduit du sol et en semis direct, pour, à terme, mieux les gérer et tenir compte de leur contribution à la fertilisation des cultures suivantes. L'étude a consisté à suivre, de 2009 à 2011, sur quatre exploitations agricoles de la région Grand Est (France), la décomposition de résidus de cultures de maïs grain, tournesol, colza, blé et escourgeon, et le carbone (C) et l'azote (N) de ces résidus. Le suivi a été fait par le prélèvement et l'analyse des biomasses de résidus pendant une à deux années après les récoltes. L'expression du temps, en utilisant la méthode des jours normalisés à 15 °C, a permis de comparer les cinétiques des différents sites et des trois années. La décomposition a été rapide dans toutes les situations, la quasi-totalité des résidus étant dégradée après 700 jours normalisés à 15 °C. Les cinétiques d'évolution des quantités de biomasse, C et N ont suivi une relation mathématique unique en fonction du temps normalisé, quelles que soient l'espèce, la localisation et l'année. Ces cinétiques peuvent donc être prédites par un seul et même ajustement non linéaire, statistiquement très hautement significatif. Ceci indique que, dans les conditions agricoles et climatiques explorées de la région Grand Est, la température est le principal facteur déterminant la cinétique de décomposition des résidus de culture, rendant relativement simple une prise en compte de la minéralisation de l'azote des résidus de culture dans le calcul des bilans d'azote pour les cultures suivantes.

L’estimation précise des biomasses de résidus de culture présents sur un sol après une récolte est importante vis-à-vis des enjeux agronomiques et environnementaux de la gestion des matières organiques dans les systèmes cultivés. Elle n’est pas aisée dans les parcelles agricoles en raison d’une forte variabilité de leur distribution sur les sols, liée aux opérations de récolte. L’objectif de cette étude est de proposer une méthode de mesure des biomasses de résidus de culture au champ précise, robuste et générique pour une diversité de cultures. Cette méthode repose sur l’utilisation de placettes de prélèvement (0,5 × 0,5 m) localisées selon un transect en tenant compte des opérations de récolte (sens de la récolte, largeur de la récolteuse) de façon à capter cette variabilité. Cette méthode a été testée après les récoltes de 2009 à 2011, en région de « grandes cultures », sur des exploitations pratiquant les techniques culturales simplifiées (TCS) et de semis direct (SD), avec les cultures de blé, maïs grain, orge de printemps, pois protéagineux, colza, féverole et tournesol. La comparaison des résultats obtenus avec un ou deux transects montre que la précision des estimations est suffisante en réalisant un seul transect, ce qui diminue significativement le temps de travail. La précision des estimations de biomasse par cette méthode de prélèvement n’est pas affectée par les modes de gestion (TCS versusSD).