Erosion aratoire Flashcards
Définition érosion aratoire ?
Erosion aratoire (érosion par travail du sol) = détachement et transport de terre sous l’effet des outils de travail du sol
Mécanismes : causes des détachements et transports ?
- Le détachement est causé par les actions de cisaillement, impact, vibration des outils de travail du sol
- Le transport est assuré par la friction et l’impact des outils sur la masse de terre détachée (énergie cinétique de l’outil est transférée à la masse de terre détachée)
Mécanismes : direction ?
Déplacement de terre :
–dans le sens d’avancement de l’outil
–latéralement par rapport au sens d’avancement (très prononcé dans le cas d’une charrue)
Facteurs ?
- Caractéristiques de l’outil et modalités de travail (vitesse, profondeur, outil animé ou pas, …) (= «érosivité»)
–Type d’outil (charrue, décompacteur, cultivateur, herse, …) et caractéristiques des pièces qui travaillent le sol (dents, socs, …)
–Outil animé ou pas
–** Vitesse ** de travail
–Profondeur de travail - Caractéristiques du sol (= «érodibilité »)
–Masse de terre par unité de volume : masse volumique apparente («bulk density»)du sol (kg/m³)
–Résistance mécanique et cohésion (humidité, texture, structure) - Caractéristiques du terrain
–Pente et forme du relief
–Direction de travail par rapport au gradient de pente
Types d’outils ?
Charrue, charrue à disque, décompacteur, cultivateur à dents, …
Effets de la vitesse, de la profondeur et de la direction ?
Erosion augemente si vitesse, profondeur augmente, et perpendiculaire aux courbes de niveaux
Conditions topographiques pour érosion, dépôt ?
-
Terrain plat
* Sur parcelle plane, le flux de terre Qs(kg/m) est identique en tout point de la parcelle (pour un outil et un sol donné, à vitesse constante)
* Après un seul passage d’outil, il y a un déplacement net de terre mais pas d’érosion (sauf sur les bords de la parcelle)
* Pour autant que les directions de travail du sol soient inversées d’une année à l’autre, il n’y a pas de flux net de terre à long terme (aucune érosion nulle part, même en bordure de parcelle) -
Pente uniforme : flux net vers le bas mais pas d’érosion ! Sous l’effet de la gravité, le flux de terre et la distance moyenne de déplacement de la terre sera toujours plus élevée vers le bas de la pente que vers le haut : il y a un déplacement net de terre vers le bas (similarité avec le splash!).
* Sur terrain en pente uniforme, le flux de terre Qs(kg/m) et la distance de déplacement dépendent de la direction du travail du sol par rapport à la pente.
* Il n’y a pas d’érosion/dépôt, sauf en bordures de parcelle
* Ceci est vrai pour un travail dans le sens de la pente ou selon les courbes de niveau - Pente non-uniforme : Sur pente non uniforme, la terre s’accumule dans les parties concaves et s’érode dans les parties convexes (il y a transport etérosion !)
Conséquences ?
- Conséquences sur site :
–Aplanissement du relief
–Mise à nu de couches profondes
–Variabilité des rendements
–Formation de terrasses et talus - Au sein de la parcelle, le taux d’érosion aratoire dans les zones convexes peut atteindre des ordres de grandeurs similaires à l’érosion hydrique
- Conséquences hors site : aucune!
–la terre ne quitte pas la parcelle !
–érosion aratoire = redistribution de terre intra-parcellaire.
Techniques de mesure ?
- Cs137: cette méthode reflète l’effet combiné de toutes les formes d’érosion (hydrique, éolienne, aratoire, récolte de plantes à tubercules)
- Enfouissement de traceurs solides métalliques dans le sol
Le taux de déplacement de terre dans la direction du travail du sol (Qs, en kg / m) est donné par :
Qs = D . ρ . d = M/w [kg/m]
- avec D la profondeur (m),
- ρ la densité (masse volumique) apparente (kg m-3),
- d la distance moyenne de déplacement de la terre (m)
- M la masse de terre déplacée [kg]
- w la largeur de la parcelle [m]
Comment calculer d la distance moyenne de déplacement ?
- Les expériences montrent que la distance moyenne de déplacement (d, en m) est proportionnelle à la pente (S, en m/m) :
avec ‘b’ un facteur de proportionnalité qui dépend de l’outil et des conditions de travail - d est valable pour des directions de travail du sol alternées
d = b . S [m]
Taux d’érosion ou de dépôt est donné par :
E = - dQs/dX = - Ktil d2h/dx2 [kg/m2]
si E < 0, érosion
si E > 0, dépôt
- h = hauteur [m]
- Ktil = coefficient de transport [kg/m/an]. Dans tables, ou selon régression non linéaire.
Techniques de lutte ?
-
Travailler le sol :
–moins souvent
–moins profond
–moins vite
–selon les courbes de niveau - Changer d’outils (p.ex., charrue décompacteur)
- Réduire la surface travaillée (p.ex., strip-till)
Strip-till ?
Travail en bande
