Le système de plantation directe (SPD) est un système de gestion de la conservation des sols qui se caractérise par le maintien des résidus culturels à sa surface, une moindre perturbation du sol et le recours à la rotation des cultures. Avec ces exigences, il s'est étendu dans les États du sud du Brésil et, plus tard, s'est répandu dans tout le Brésil en réduisant l'érosion, le nombre d'opérations mécanisées et la consommation de carburant, en plus d'augmenter la matière organique et de maintenir l'humidité de surface.
Pour rendre ces effets viables, il est essentiel de maintenir une couverture végétale à la surface du sol, en quantité et en qualité. Les études mettent en évidence la relation inverse entre le pourcentage de couverture végétale et le transport de sédiments, où la présence d'une couverture de 80 % ou plus réduit, à un niveau proche de zéro, le transport de sédiments par processus érosif dans les parcelles avec précipitations simulées. Cette importance sera due à l'interception que la paille effectue contre les gouttes de pluie, minimisant leur énergie cinétique (énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement) et réduisant ainsi l'érodabilité de la pluie, la vitesse du ruissellement de surface et le pourcentage de sédiments. transportés au sein du système.
De nombreuses études ont souligné l’importance du couvert végétal dans le SPD. Cependant, lorsque cela n’est pas trouvé en quantité, en qualité et en diversité, associé à des erreurs de gestion, comme par exemple un trafic excessif de machines ou une gestion inadéquate d’un système d’intégration culture-élevage, un problème sérieux peut surgir : le compactage des sols. Cela empêche la croissance abondante des racines des plantes en profondeur en altérant la densité, la résistance à la pénétration et la porosité du sol. Pour éliminer ce problème, des stratégies telles que la décompression mécanique sont introduites, favorisant des effets immédiats sur la croissance des racines des plantes, entraînant une productivité accrue.
Les outils les plus utilisés pour décompacter mécaniquement efficacement les sols sont ceux équipés de tiges. Lorsque la couche compactée est plus superficielle, de l'ordre de 10 à 15 cm, les sillonneurs à tiges pour le dépôt d'engrais dans les semoirs sont les plus recommandés. Dans le sous-sol, jusqu'à 30 à 35 cm, des scarificateurs sont utilisés et, au-delà de 35 cm, des sous-soleuses sont nécessaires. Cependant, les deux ont des limites dans les conditions de paille, car ils ont des tiges, ils sont confrontés à des problèmes tels que le « bourdonnement », provoqué par le traînage de la paille. En revanche, lorsque le scarificateur dispose d'un disque de coupe devant les tiges, il réduit l'incorporation de résidus en surface, car il décompose la paille avant la mobilisation, par rapport à un scarificateur classique sans disque.
Récemment, des rouleaux décolmateurs ont également été ajoutés aux scarificateurs pour homogénéiser la surface du sol, trop rugueuse après le passage des tiges, rendant possible les semis ultérieurs. Bien que des solutions soient déjà utilisées commercialement pour réduire la rugosité de surface et maintenir la paille en surface, peu d'études comparatives avec ces principes de solutions ont été réalisées, laissant le développement de nouveaux concepts pour améliorer les opérations de scarification des sols en plantation directe compactée. L'objectif de ce travail était donc de promouvoir différentes combinaisons d'outils et de réglages utilisés dans les scarificateurs, comme un rouleau de décolmatage et un mécanisme de conditionnement de la paille (outil innovant développé pour maintenir la paille en surface), un disque coupe-paille et des variations de distance de ceci pour la tige de scarification, visant à obtenir des taux plus élevés de permanence de la paille à la surface du sol.
L'expérience a été réalisée dans une zone expérimentale située sur le campus de l'Université fédérale de Santa Maria, Santa Maria (RS), dans un Argisol Rouge-Jaune. La zone a été divisée en 72 parcelles de 60 m² avec une couverture prédominante de ray-grass. La quantité de paille présente dans la zone étant insuffisante en termes de valeurs représentatives d'un système de plantation directe, un supplément de paille de ray-grass a été ajouté, atteignant une quantité moyenne de 6.494 7,55 kg MS/ha avec un coefficient de variation de 5,5. La vitesse moyenne de fonctionnement était de XNUMX km/h.
Dans ce travail, en plus de la comparaison entre les conceptions, deux études ont été proposées concernant le disque de coupe, liées à la présence du disque associé à la tige et si, lorsqu'il est présent, sa distance par rapport à la tige influence l'incorporation de paille. Cette possibilité est issue d'un diagnostic sur des modèles commerciaux de scarificateurs, car il n'existe aucune norme ni justification des réglages adoptés, avec des distances de 0,30 m à 1 m du disque par rapport à la tige. Ainsi, la distance la plus longue a été établie à 1 m, une distance intermédiaire à 0,50 m et la plus petite à 0,01 m.
L'indice de permanence de la paille au sol a été obtenu par la méthode d'analyse d'images, par enregistrement photographique de la partie interne d'un carré métallique de 0,5 m2 positionné sur la ligne de préparation. Les images ont été éditées dans un programme de manipulation d'images (Gimp 2.8) en superposant des grilles formées de 196 cellules. Pour le calcul, la méthodologie de Cortez et al (2007) a été adaptée en comptant les images de cellules avec présence de paille après application du traitement au sein de l'échantillon total de 196 cellules, selon l'équation 1.
Le tableau 1 présente la triple interaction entre les facteurs.
Les IPS les plus élevés sont observés dans les conditions avec le rouleau broyeur et avec le MAP. De plus, lorsque l'opération était réalisée sans disque de coupe, notamment sans rouleau de décolmatage, la paille restante était nettement inférieure, soulignant l'importance du disque de coupe dans le maintien de la paille au sol. Les distances de 0,50 et 1 m ont montré de meilleures valeurs par rapport aux conditions sans disque de coupe et avec le disque à 0,01 m de la tige.
Dans le tableau 2, on observe qu'en moyenne, il n'y avait pas de différence significative dans l'IPS entre les deux tiges. Concernant le facteur distance, lorsqu'il n'y avait pas de disque devant la tige, il y avait une plus grande incorporation de paille par rapport aux autres conditions, soulignant que la présence du disque de coupe devant les tiges favorise le maintien du couvert végétal sur la tige. surface du sol après l'opération. Cependant, l'IPS le plus faible a été trouvé à la plus petite distance (0,01) de la tige 2, réduisant ainsi la moyenne globale du facteur Distances. Lorsque le disque est très proche de la tige, il coupe la paille après que la terre ait déjà été mobilisée par l'extrémité de la tige, ce qui rend difficile une coupe efficace de la paille et favorise son incorporation.
Les données trouvées dans les travaux développés par Giraldello et al (2011), en étudiant, entre autres approches, l'effet de trois configurations de scarificateur sur le maintien de la paille au sol, montrent que lorsque l'outil avait un disque de coupe aligné avec la tige meilleurs résultats ont été obtenus. Par conséquent, il est clair que le disque, lors de la coupe de la paille en surface, réduit à lui seul le "blogging" et l'incorporation, et que la scarification, lorsqu'elle est réalisée avec un scarificateur conventionnel, sans disque de coupe, a tendance à former de grosses mottes et à augmenter la incorporation de déchets.
Dans la figure 1, on a constaté une tendance à moins d'incorporation de paille avec l'ajout du rouleau de décolmatage et du mécanisme de conditionnement de la paille, soulignant que ces outils sont importants pour les opérations de décompactage mécanique du sol, lorsque cela est nécessaire, dans les zones où il y a de la paille.
Le plus grand impact du mécanisme de conditionnement de la paille (MAP) sur la réduction de l'incorporation de paille a été pour la tige 2. Il n'y avait pas de différence entre les deux tiges, mais au fur et à mesure de l'ajout du rouleau de décolmatage (CR/SMAP) et, finalement, du rouleau de décolmatage associé au Avec le MAP (CR/CMAP), on a constaté une augmentation du pourcentage de paille maintenue en surface, du fait du rouleau décolmateur nivelant le sol et du MAP le piégeant lors de la mobilisation, rendant difficile son déplacement et favorisant le maintien en surface. .
L'IPS dans les conditions avec le mécanisme de conditionnement de la paille était élevé et similaire aux conditions post-semis directes trouvées par Furlani et al (2004) et supérieur à celles trouvées par Giraldello et al (2011) et Santos et al (2014), ce dernier ils travaillaient avec un outil équipé uniquement d'un disque de coupe et d'un rouleau de décolmatage. En moyenne, la condition avec seulement un rouleau de décolmatage (CR/SMAP) a fourni des valeurs similaires à la condition sans cet outil, montrant que sa fonction est simplement de niveler le sol après mobilisation des tiges (Furlani et al, 2004).
Dans le tableau 3, un IPS plus élevé est observé dans la condition avec le mécanisme de conditionnement de la paille associé au rouleau de décolmatage (CR/CMAP) lorsque le disque de coupe était à 1 m de la tige, ce qui justifie l'hypothèse que le MAP favorise le maintien de paille en surface, résultant du « piégeage » de la paille à proximité du sol lors de la mobilisation, réduisant son déplacement et réduisant son incorporation. Cela représente une réduction significative de l'incorporation de paille, atteignant des niveaux proches des opérations de semis direct. Cruz et al (2002) ont souligné 13 exigences importantes à établir pour le succès du système de plantation directe et ont souligné la nécessité de maintenir au moins 80 % de la surface du sol recouverte de paille, renforçant ainsi le rôle prometteur du MAP.
L'IPS dans les conditions avec seulement le disque de coupe et le rouleau de décolmatage et dans la condition avec seulement les tiges, est proche de celui des travaux de Giraldello et al (2011), qui ont comparé un scarificateur avec les outils susmentionnés et un scarificateur conventionnel avec seulement des tiges. Par ailleurs, on observe que lorsqu'il n'y a pas de rouleau dérobeur ni de mécanisme de conditionnement de la paille, il en reste moins à la surface du sol, mais lorsque ces deux outils sont associés les valeurs sont élevées.
Theisen & Bianchi (2010), en étudiant l'exposition du sol pendant les opérations de semis, ont constaté que dans la ligne où le sol est mobilisé par les mécanismes du semoir, l'incidence la plus élevée de mauvaises herbes se produit, principalement en raison du fait qu'il n'y a pas de couverture végétale à ces endroits. . Dans un autre travail, Herzog (2003) a constaté que la réduction de la quantité de paille favorise l'émergence de plus grandes quantités de mauvaises herbes. Cela met en évidence la nécessité et l’importance de maintenir la paille à la surface du sol, maintenant ainsi la durabilité du système utilisé. En conséquence, le mécanisme de conditionnement de la paille devient un outil à fort potentiel pour introduire des opérations de décompactage mécanique du sol dans le système de plantation directe.
Tiges utilisées dans l'expérience
Les tiges, le disque de coupe, le rouleau de décolmatage et le mécanisme de conditionnement de la paille (MAP) ont été couplés à une structure porte-outil mobile pour permettre des combinaisons et des ajustements. La tige inclinée droite 1 (Figure 2A) a une épaisseur de 0,035 m et un angle d'attaque de 60º, et une pointe d'une largeur de 0,055 m et un angle d'attaque de 20º. Tige 2, de forme parabolique (Figure 2B) et d'une largeur de 0,03 m, une pointe avec un angle d'attaque de 20º et une largeur de 0,05 m. Le disque de coupe utilisé est lisse (Figure 2C), de diamètre 0,46m. Le rouleau de décolmatage (Figure 2D) a un diamètre de 0,30m, une largeur de 0,60m et une suspension pivotée pour qu'il exerce une pression sur le sol. La profondeur moyenne de travail de la scarification était de 0,24 m et celle du disque de coupe de 0,05 m.
Le mécanisme de conditionnement de la paille (MAP) est doté de deux roues d'un diamètre de 0,40 m et d'une largeur de 0,115 m avec attelage indépendant, afin de pouvoir être éloigné ou rapproché de l'axe médian de préparation du sol (Figure 2E). Chaque roue dispose d'une suspension pivotante composée d'un ressort hélicoïdal avec réglage pour appliquer une pression sur la paille et la terre, et permettre un réglage en fonction de la profondeur de travail (Figure 2F). Les roues étaient positionnées latéralement et devant les tiges avec un réglage MAP différent pour chacune d'elles.
Par Mateus Potrich Bellé, du Campus IFSC São Carlos ; Airton dos Santos Alonço, Tiago Rodrigo Franceto, Wagner Pirès e Elias Prochnow, de Laserg - UFSM
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