Le semis en agriculture de conservation représente aujourd’hui un défi technique majeur pour de nombreux exploitants. La question centrale reste la même depuis des années : comment obtenir des levées homogènes et rapides en présence de résidus de culture, tout en maintenant le contact avec l’humidité du sol et en travaillant superficiellement ? 

La machine SHIFT, développée par 4Disc, propose une réponse technique originale à ces problématiques. Basée sur un principe mécanique totalement inédit dans le monde du semis, cette machine mérite une analyse détaillée de son fonctionnement et de ses caractéristiques techniques. C’est ce que nous allons voir dans ce nouvel article ! 

Les limites des technologies actuelles de semis

Les systèmes de semis conventionnels se heurtent à plusieurs difficultés récurrentes lorsqu’ils sont employés en présence de résidus de culture. Le premier problème identifié est le phénomène appelé « hairpining », qui se manifeste par l’entraînement des résidus végétaux dans la raie de semis. 

Au lieu d’être écartés ou coupés proprement, ces résidus sont poussés dans le sillon et se retrouvent accumulés autour de la graine. Cette accumulation de matière organique crée une barrière physique entre la semence et le sol minéral, compromettant gravement le contact avec l’humidité capillaire. 

Les conséquences sont multiples : retard de germination, levées irrégulières, voire absence totale de levée dans les zones les plus affectées.

Le deuxième obstacle technique concerne l’irrégularité de la profondeur de semis. Dans les systèmes traditionnels, la graine est déposée derrière ou à côté de l’organe qui travaille le sol. 

Cette configuration géométrique rend difficile le contrôle précis de la profondeur, particulièrement lorsque les conditions varient au sein d’une même parcelle. Les changements de densité du sol, la présence de mottes, les variations de vitesse d’avancement ou les différences de taux d’humidité se traduisent immanquablement par des profondeurs de semis hétérogènes. 

Certaines graines se retrouvent trop profondes et peinent à émerger, tandis que d’autres, trop superficielles, souffrent du manque d’humidité ou sont exposées aux prédateurs.

Enfin, la rupture de la capillarité constitue un troisième problème structurel. Tout travail du sol, même minime, perturbe l’organisation des particules et interrompt les canaux microscopiques qui permettent la remontée de l’eau par capillarité. 

En conditions sèches, cette rupture prive les graines de l’humidité profonde du sol, les condamnant à attendre une pluie pour germer. Cette attente prolongée expose les semences aux ravageurs, aux maladies et peut compromettre définitivement l’implantation de la culture.

Le principe technique de SHIFT

SHIFT repose sur une innovation mécanique fondamentale qui rompt avec les schémas classiques de construction des semoirs. Le cœur du système est constitué d’un disque de travail positionné à l’horizontale et animé d’un mouvement de rotation. 

Cette orientation horizontale représente déjà une première rupture avec les disques verticaux classiques. Mais l’innovation majeure réside dans le positionnement de la graine : celle-ci n’est pas déposée derrière ou à côté du disque comme dans tous les systèmes existants, mais directement en dessous de celui-ci.

Pour permettre cette configuration, les ingénieurs de 4Disc ont conçu un disque dont l’axe de rotation est creux. Le tube central, d’un diamètre intérieur de 45 mm et d’un diamètre extérieur de 65 mm, sert simultanément de conduit de descente pour les graines et d’arbre de transmission pour la rotation du disque. Cette double fonction permet de positionner la zone de dépôt exactement au centre de la zone de travail du disque.

Le principe de fonctionnement modifie fondamentalement la dynamique d’interaction entre l’outil et le sol. Le disque, tournant à une vitesse d’environ 60 tours par minute, pénètre superficiellement dans le sol et rencontre les résidus de surface. 

Grâce à son mouvement de rotation et à son tranchant affûté, il sous-passe ces résidus organiques sans les entraîner dans la profondeur. Les résidus sont repoussés latéralement ou soulevés temporairement, puis retombent après le passage du disque. Cette action mécanique libère une bande de sol propre, d’une largeur réglable entre 10 et 20 centimètres selon les besoins.

Les graines tombent ensuite par gravité à travers le tube creux, directement dans cette bande de sol dégagée. Elles se déposent sur une couche de sol ferme, non perturbée, où la structure capillaire reste intacte. 

Cette zone de dépôt se situe exactement sous le disque, dans un micro-environnement protégé. La rotation continue du disque provoque immédiatement après le recouvrement naturel des graines par de la terre fine et des résidus végétaux fins. 

Cette couverture se met en place sans compression excessive, créant une protection contre l’évaporation tout en permettant les échanges gazeux nécessaires à la germination.

Ce cycle complet se déroule en une fraction de seconde, créant des conditions très spécifiques : un sol ferme en contact direct avec la graine pour assurer l’ancrage des radicelles et maintenir la connexion avec la réserve hydrique du sol, et une couverture meuble composée de terre fine et de matière organique pour limiter l’évaporation, modérer les variations de température et permettre la respiration de la graine en germination.

Les bénéfices observables sur le terrain

Les essais menés dans différentes conditions montrent une homogénéité de levée remarquable, particulièrement en situations sèches où les semoirs conventionnels rencontrent des difficultés. 

Le positionnement des graines directement sur la couche capillaire intacte explique cette performance. Contrairement aux systèmes perturbant le sol sur toute la profondeur, SHIFT maintient la connexion entre la graine et l’humidité profonde. 

Cette uniformité se traduit par des levées groupées avec pour conséquences une compétition réduite entre plantes, un développement homogène du couvert et une meilleure valorisation du potentiel génétique de la semence.

La profondeur de semis, réglable de 1 à 6 centimètres, reste remarquablement stable grâce au guidage par parallélogramme individuel de chaque élément. 

Une roue de jauge de grand diamètre, positionnée à l’avant, transmet les variations du relief au parallélogramme qui ajuste instantanément la position du disque. 

Ce guidage individuel permet à chaque élément de suivre précisément les micro-reliefs sans être influencé par les éléments voisins.

La polyvalence d’utilisation constitue un autre aspect notable. SHIFT fonctionne efficacement en semis direct intégral, même avec plusieurs tonnes de résidus par hectare. Les essais après maïs ou colza ont démontré la capacité du système à travailler proprement sans bourrage. 

Le disque horizontal sous-passe ces matériaux sans les accumuler, alors que les systèmes classiques nécessitent souvent une préparation préalable.

Le semis sous couvert vivant est également possible. Le travail superficiel et localisé du disque permet l’insertion d’une nouvelle culture tout en préservant les bénéfices du couvert en place. 

En agriculture biologique et conventionelle, le semis en bande de 10 à 20 centimètres offre des possibilités de désherbage mécanique efficaces. Le semoir Shift est  utilisé en binage, avec les disques de  210 millimètres coupant les adventices au ras du sol. Cette double utilisation rationalise le parc matériel et optimise l’amortissement. C’est un levier important pour lutter contre les résistances Ray Gras – Vulpins.

La construction légère résulte du principe de fonctionnement : le disque rotatif génère une action de coupe active, contrairement aux socs passifs nécessitant une masse importante. 

Le modèle de 3 mètres affiche 1 600 kg, le 4 mètres 2 300 kg et le 6 mètres 3 200 kg. Les besoins en puissance suivent cette logique : à partir de 120 chevaux pour le 3 mètres, 150 pour le 4 mètres et 180 pour le 6 mètres. 

La machine autorise des vitesses d’avancement élevées sans compromettre la régularité, les éléments indépendants absorbant les chocs sans transmettre de vibrations à l’ensemble.

Les systèmes techniques intégrés

Le système DeepSync Control, actuellement en cours de dépôt de brevet, résout un problème récurrent des semoirs à éléments multiples : la nécessité de régler manuellement chaque élément lors d’un changement de profondeur. Sur une machine de 9, 12 ou 18 éléments, cette opération peut prendre plusieurs dizaines de minutes.

Le principe repose sur une liaison mécanique entre tous les parallélogrammes. Un bras de réglage commun traverse la largeur de la machine et se connecte à chaque parallélogramme par un système de bielles. Un vérin hydraulique, commandé depuis la cabine, actionne ce bras qui entraîne simultanément tous les éléments dans le même mouvement. 

L’intelligence du système réside dans le fait qu’il préserve l’autonomie de débattement de chaque élément pour suivre le terrain. Il modifie uniquement la position de référence, permettant ainsi un changement de profondeur en quelques secondes, même en cours de travail. 

Cette réactivité permet d’adapter la profondeur aux variations d’humidité ou de type de sol rencontrées dans une même parcelle.

Le système Dynamic Traction Control répond au manque de stabilité des machines légères en conditions difficiles. Il peut transférer jusqu’à 800 kilogrammes du tracteur vers la machine, mais de manière intelligente et automatique. 

Le circuit hydraulique des disques est connecté au système de transfert : lorsque les disques rencontrent une résistance accrue, la pression augmente dans les moteurs hydrauliques, activant proportionnellement le transfert de poids. 

La machine devient donc plus lourde exactement quand elle en a besoin, sans intervention de l’opérateur et sans pénaliser la consommation en conditions normales. Ce fonctionnement automatique améliore la stabilité, réduit les vibrations et maintient la profondeur constante.

La construction mécanique adopte une architecture à trois poutres longitudinales créant un dégagement important sous le châssis. 

Cette configuration limite les risques de bourrage, les résidus pouvant circuler librement. Le cadre utilise des tubes de section 80 x 80 mm avec 6 mm d’épaisseur, offrant un bon compromis entre résistance et poids.

Chaque élément dispose d’un parallélogramme de guidage avec ressort de compression maintenant une pression constante sur la roue de jauge. 

La pression au sol est réglable jusqu’à 250 kilogrammes. Une sécurité pierre non-stop permet au disque de s’effacer verticalement lors de la rencontre d’un obstacle avant de reprendre sa position. 

Le nivellement et l’appui sont assurés par des niveleurs transversaux et un train de herses traînées à deux rangées, créant une surface plane favorable à l’émergence homogène.

Pour conclure

SHIFT marque une évolution notable dans le domaine du semis, particulièrement pour les pratiques de conservation des sols. Le principe du disque horizontal avec dépôt direct de la graine apporte des réponses concrètes aux problèmes de gestion des résidus, d’irrégularité de profondeur et de rupture capillaire.

Les systèmes DeepSync Control et Dynamic Traction Control constituent des apports fonctionnels significatifs en termes de confort et de précision. La polyvalence d’emploi, notamment la possibilité d’utiliser la machine pour le semis et le binage, répond aux évolutions des pratiques agricoles. Il est prévus de rajouter un équipement localisation d’engrais lors du binage réduisant l’évaporation de l’azote dans l’air grâce à l’enfouissement de cette dernière lors du binage.

Les trois modèles (3, 4 et 6 mètres) couvrent différentes structures d’exploitation. La conception en un seul corps simplifie la mécanique tout en maintenant la légèreté nécessaire à l’efficience.

Les observations de terrain montrent des levées régulières et rapides, y compris en conditions difficiles. La capacité à maintenir le lien capillaire entre la graine et l’humidité profonde explique ces performances en situations de déficit hydrique.

Pour découvrir SHIFT en conditions réelles ou obtenir des informations techniques complémentaires, contactez-nous pour organiser une démonstration.