Artigo originalmente publicado sob o título Impacts des systèmes de culture en semis direct avec couverture végétale (SCV) sur la dynamique de l'eau, de l'azote minéral et du carbone du sol dans les cerrados brésiliens, no periódico Cahiers d'études et de recherches francophones/Agricultures. Volume 14, Numéro 1, 71-75, janvier-février 2005. Nas regiões tropicais, principalmente no Cerrado brasileiro, para assegurar uma produção agrícola sustentável, é preciso recorrer a novos sistemas de cultura. Por isso, foi desenvolvido o Sistema de Plantio Direto com Cobertura Vegetal (SPDCV), que preconiza o não-revolvimento do solo e o cultivo de plantas de cobertura, antes ou depois da cultura comercial, para produzir mais biomassa e proteger permanentemente o solo. Desde 1999, vários estudos vêm sendo realizados no âmbito de um projeto de pesquisa franco-brasileiro. O principal objetivo foi quantificar os efeitos do SPDCV sobre a dinâmica da água, do nitrogênio e do carbono no perfil do solo. Os resultados permitiram confirmar que o uso desse sistema diminui significativamente o escoamento superficial e a erosão hídrica do solo. Nele, a oferta global de nitrogênio para a cultura comercial é maior. Além do mais, a planta de cobertura pode aproveitar a água e o nitrogênio não utilizados pela planta comercial para produzir mais biomassa, restituindo nutrientes para a próxima cultura comercial. Considerando as importantes restituições de biomassa proporcionadas por esse novo sistema a várias espécies cultivadas por ano, o SPDCV resultou em um balanço positivo de carbono e no aumento da taxa de matéria orgânica do solo. Termos para indexação: plantas de coberturas, reciclagem, utilização de biomassa, matéria orgânica, modelagem.

Between 1994 and 1999, a series of studies were done to try to quantify and to modelize the effects of conservation tillage (direct drilling of seeds into a residue mulch-CT) and particularly of a partial residue mulch on water dynamics in the soil-plantatmosphere system under semi-arid conditions of western Mexico. They showed that with even a very minimal amount of residue (1.5 t/ha), CT begins to give worthwhile improvements in productivity (Scopel, 1994, Scopel et al., 1999), illustrating the important role of runoff reduction (30% less than with traditional tillage) in explaining benefits of this technique. This study set out to explain the mechanisms involved in this reduction of runoff losses, trying to separate the short term effects on water movement on the soil surface and the long term effects on water infiltration capacity (Antoine Findeling 2001).

Cette étude a pour objectifs la compréhension et la modélisation de certains effets importants du semis direct avec paillis de résidus (SDP) sur les bilans hydrique, thermique et azoté d'une culture de maïs pluvial. Elle a été menée dans le contexte d'un climat tropical semi-aride au Mexique. D'un point de vue méthodologique, le travail a consisté tout d'abord à identifier les phénomènes physiques et biologiques principaux qu'implique l'itinéraire technique SDP. En s'appuyant sur les résultats de la littérature et sur les acquis au niveau du terrain d'étude, nous avons retenu comme prédominants les effets du SDP sur l'évaporation et la température du sol, la structure de surface du sol et l'infiltration, le ruissellement, et le cycle de l'azote et l'activité biologique des sols. Ces effets identifiés, une lourde campagne de collecte de données de terrain a été réalisée de mai à octobre 1998, sur le site expérimental de la Tinaja (état de Jalisco, Mexique). Des mesures complémentaires ont été faites en juin et juillet 1999 sur le même site. Certaines mesures difficilement réalisables sur le terrain ont été effectuées en laboratoire, et sont venues renforcer les données du terrain. A l'issu de ce travail expérimental important, nous disposons d'une base de données relativement riche sur l'ensemble des phénomènes étudiés.L'étude théorique des effets du SDP s'est déroulée en deux phases. La première s'appuie sur une stratégie d'atomisation de la problématique en volets élémentaires spécifiques, traitant les effets du SDP, en milieu contrôlé. Le premier volet vise à étudier et modéliser les flux d'eau et de chaleur dans le système sol-paillis-atmosphère (transferts turbulents et radiatifs au sein du paillis). Il permet de comprendre et de quantifier l'effet d'un paillis de résidus sur l'évaporation d'un sol et son amplitude thermique, en fonction du taux de couverture. Le deuxième volet consiste à caractériser les effets cumulatifs du SDP sur les propriétés hydrodynamiques d'un sol et donc sa capacité à l'infiltration. Le troisième volet est dédié à l'étude et la modélisation du ruissellement sur sol paillé éventuellement planté, en tenant compte de l'interception de l'eau de pluie, de la rétention de surface, de l'infiltration, de la canalisation du ruissellement et de son écoulement. La deuxième phase relève de la reconstruction par intégration et consiste en un volet unique. Dans ce volet les résultats des trois volets spécifiques précédents sont synthétisés et intégrés dans un modèle numérique de fonctionnement global. Ce dernier prend en compte à la fois les dynamiques de l'eau, de la chaleur et de l'azote. Il reproduit simultanément et de façon couplée tous les effets majeurs du SDP sur le système sol-paillis-plante-atmosphère.