Modélisation du compactage sous l’effet des passages déngins agricoles

Résumé :

Le compactage des sols par les engins agricoles modifie la structure du sol des couches travaillées et des couches sous-jacentes. Il peut de ce fait avoir des conséquences importantes sur la production végétale et l’environnement. Cet article est consacré à la modélisation du compactage en vue de prévoir son intensité en fonction des caractéristiques des engins agricoles et des conditions dans lesquelles ils sont utilisés. Il présente les différents modèles mécanistes disponibles dans la littérature et compare leurs performances. Les modèles de compactage prévoient la distribution des contraintes exercées par l’engin sur le sol et les modifications de structure qu’elles engendrent : l’augmentation de la masse volumique et la formation d’une ornière. Ils se décomposent en deux parties (i) un calcul des contraintes dans le sol à partir des caractéristiques de l’engin (charges pneumatiques) (ii) une modélisation de la résistance mécanique du volume de sol sur lequel s’exercent ces contraintes à l’aide des relations contrainte-déformation mesurées en laboratoire. Les modèles pseudo-analytiques requièrent peu de paramètres. Ils ont été évalués pour une large gamme de conditions expérimentales au champ (type de sol état hydrique et structural du sol) et s’avèrent satisfaisants dans des cas où le sol est de structure homogène. Les modèles basés sur la méthode des éléments finis (FEM) sont mieux adaptés pour traiter les sols hétérogènes. Cependant ils requièrent plus de paramètres et n’ont été testés que partiellement par des essais de laboratoire ou au champ avec des intensités faibles de tassement. Pour illustrer l’intérêt de la modélisation dans la gestion du risque de compactage lors des interventions culturales deux simulations sont présentées : l’une analyse le compactage lors d’un chantier de récolte de betterave selon l’équipement utilisé la seconde met en évidence l’effet du type de sol sur les délais d’intervention après une pluie lors des opérations de préparation de lit de semence au printempt.