Charrue

Charrue chinoise en fer, 1637 d'après Tien Kung Jai Wu.

En Chine, il existe des représentations d'araires à soc de fonte tirés par des buffles depuis le II^e siècle avant notre ère et qui semblent adaptées à la culture de terres lourdes[7].

Pline décrit des instruments aratoires qui peuvent déjà être qualifiés de charrues (Histoire naturelle, 8, 167 et 18, 171-173). Ils ont été utilisés couramment en Bretagne, en Rhétie et au nord de la Gaule au moins depuis le V^e siècle [8].

En 1955, la charrue a été définie comme un outil aratoire à structure dissymétrique. Depuis, c'est cette caractéristique qui la distingue de l'araire qui est un outil aratoire à structure symétrique[9]. Ce point impliquerait qu'historiquement la charrue n'est pas une évolution de l'araire mais différentiation pour un outil spécifique utilisé pour des labours dans un type de terres particulières[10].

Cependant l'anthropologue Pierre Reignez (CNRS) constate qu'étant donné la rareté des pièces archéologiques et des représentations iconographiques, il n'est pas possible de réaliser une typologie des instruments aratoires avant le XVIII^e siècle ; tous les socs retrouvés sont de type symétrique et la conservation d'éventuels versoirs en bois parfois renforcés de minces tôles de fer est insuffisante pour permettre leur caractérisation ; il envisage de plus que certaines araires aient pu être employées pour fournir un travail dissymétrique, par exemple en les forçant à travailler en biais[5] ou en les munissant d'une reille orientable[11].

Il est difficile de faire la différence entre araire et charrue dans l'œuvre d'Olivier de Serres qui a scrupuleusement observé les pratiques françaises. Il constate que chaque petite région avait son type d'instrument aratoire susceptible d'être modifié selon les besoins. Il en résultait une extrême diversité[5].

L'araire est typiquement utilisée dans les zones méditerranéennes ou semi-arides et travaille à 10 cm de profondeur[12]. On effectue plusieurs passages éventuellement croisés. La charrue est apparue pour exploiter les sols à climat océanique où l'humidité et la végétation indésirable pouvaient poser des problèmes insurmontables et pour enfouir le fumier. La profondeur de travail varie le plus souvent de 15 à 30 cm.

Les éléments essentiels d'une charrue sont à peu près les mêmes que ceux de l'araire : age, sep et mancherons. Mais l'ajout d'autres pièces entraîne d'importantes modifications : c'est d'abord l'avant-train, muni de roues de dimensions souvent inégales pour permettre à la charrue de garder sa stabilité lors du labour (une roue passe sur la terre non encore travaillée, l'autre au fond de la raie précédemment tracée). Autre élément nouveau par rapport à l'araire, le coutre, lame de fer destinée à découper la motte de terre, qui sera ensuite soulevée par le soc et renversée par le versoir. La charrue, beaucoup plus lourde que l'araire, nécessite la présence de deux mancherons pour assurer une meilleure conduite par le laboureur. L'age devient un axe très long sur lequel sont fixées toutes les pièces travaillantes. Soc et versoir sont dans le prolongement l'un de l'autre, formant parfois une seule pièce reliée à l'age par les étançons et située sur le côté de celui-ci (n'oublions pas que le principe du labour à la charrue repose sur la dissymétrie).

Charrue au travail, tirée par deux bœufs, l'homme les dirigeant à l'aide d'une longue gaule. Cette charrue en bois comporte une reille (soc-coutre de couleur acier). Les Très Riches Heures du duc de Berry, miniature du mois de mars, années 1440, musée Condé, Chantilly, ms.65, f.3.

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Labour en planches. À : en adossant. B : en refendant. 1 : fourrière;. 2 : enrayures ; 3 : ados ; 4 : sillon (rayage).

En sa forme primitive, la charrue simple est parfaitement adaptée au labour en billons et à sa variante la plus fréquente, le labour en planches. En effet, si la charrue n'est pas réversible, le laboureur est obligé d'alterner les passages de chaque côté du premier sillon; le trajet en fourrière s'allonge donc à chaque sillon dans le cas de travail en adossant. Le principe de ce labour est simple : une fois que la charrue a terminé sa première raie et qu'elle effectue le trajet en sens inverse, le versoir, qui se trouve orienté vers le sillon de terre soulevée par le premier passage, rejette à nouveau la terre sur celui-ci. Ce type de labour qui laisse une rigole à chaque reprise de billon est excellent dans les sols humides, dont il facilite le drainage. Par contre, il n'est guère nécessaire dans les régions à sol sain ni en pays méditerranéen où on lui préfère le « labour à plat » : pour cela on peut modifier l'orientation du soc et du versoir de façon à renverser la terre toujours dans la même direction (on dit qu'on adosse toujours du même côté). S'il était facile de modifier l'inclinaison d'un araire, muni de deux oreilles symétriques à l'axe, la chose se complique avec une charrue. Mais très vite sont nés des instruments de type tourne-oreille qui ont permis de simplifier la tâche du laboureur : l'oreille y est un versoir mobile, que l'on fixe alternativement d'un côté et de l'autre de l'age chaque fois que la charrue arrive à l'extrémité de la raie.

Ces modifications étaient fastidieuses, aussi dès qu'on a pu disposer d'équipages de trait suffisamment robustes, on a rajouté à la charrue un second ensemble soc-versoir-coutre orienté différemment ; il suffit alors de basculer la charrue pour amorcer le sillon suivant[12]. La charrue en est notablement alourdie, ce qui améliore sa tenue dans le sol. La charrue reste dite monocorps (un seul corps travaille à un moment donné).

Il existe plusieurs dispositions : balance, quart-de-tour, Brabant, etc.) suivant le type de pivotement[3]. On a fabriqué ensuite des charrues réversibles à plusieurs corps placés en décalage longitudinal et latéral sur une poutre principale[13].

Le labour à plat s'est imposé dans toutes les régions du monde avec les grandes cultures industrielles ; il laisse en effet de grandes surfaces uniformes jugées idéales pour l'utilisation de matériel de forte puissance.

Les premiers tracteurs tiraient les charrues de la même façon que l'aurait fait des animaux de trait. On mit ensuite au point des systèmes d'attelage avec relevage assisté mécaniquement pour les outils lourds. Le train à roues de la charrue est alors supprimé. L'invention du relevage hydraulique trois points par Harry Ferguson en 1919 révolutionna le labour. Il permet une manipulation simple de la charrue et autorise le transfert de charge de l'avant du tracteur (que l'on peut lester) sur l'essieu arrière, ce qui augmente considérablement l'adhérence des roues arrière motrices (il y avait peu de tracteurs à quatre roues motrices à l'époque). Il réduisait à peu l'avantage des tracteurs à chenilles sur les tracteurs à roues pour le labour. Il y est adjoint un contrôle mécanique automatique de la profondeur de travail ou de l'effort. L'ensemble constitue le Ferguson system. Il devient une norme internationale en 1948.

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  Labourage nivernais de Rosa Bonheur, 1849. On plaçait souvent deux jeunes bœufs au labour entre quatre autres pour les habituer au travail. La charrue est déjà un outil complexe avec plusieurs réglages.
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  Charrue-balance multisocs (1921), elle était tirée par un treuil actionné par une locomobile placée en bout de sillon avec une poulie de renvoi à l'autre bout. La charrue basculait automatiquement en repartant en sens inverse.
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  Première Guerre mondiale. Des landgirls effectuent un labour traditionnel en planches, Royaume-Uni, 1914. Remarquer la puissance des chevaux de labour.
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  Première Guerre mondiale. La motorisation. Charrue simple à trois corps.
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  Ancienne charrue Brabant, dans une cour de ferme en Suisse, 2019.
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  Charrue réversible à quatre corps type Brabant à coutres circulaires portée sur relevage trois points.
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  Ensemble de labour: brabant trois corps porté poussé à l'avant du tracteur, brabant cinq corps porté tiré à l'arrière, charrues Kongskilde, 2016.
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  Charrue réversible semi-portée à sept corps en position transport, 2008

La particularité de cette charrue, exposée au Compa, conservatoire de l'Agriculture, à Chartres, est de présenter un réglage du labour en hauteur et en largeur, réglage qui se fait en conduisant et non en l'arrêtant. Cette charrue mise au point par Vincent Charlemagne Pluchet en 1829, sera utilisée dans les fermes du plateau de Trappes jusqu'à l'arrivée des tracteurs dans les années 1950 [14].

Charrue Brabant (réversible) monocorps avec rasettes et coutres ; le sep et le talon du corps supérieur, le réglage de profondeur (au-dessus des roues) sont bien visibles.

D'amélioration en amélioration, et toujours pour faciliter le labour à plat, on allait arriver à la charrue Brabant double. L'instrument est composé de deux corps de charrue superposés que le cultivateur, à l'aide d'une poignée, fait pivoter de 180° ou de 90° (cas du brabant dit 1/4 de tour) autour de l'axe quand il arrive à l'extrémité des raies. On se retrouve donc avec deux coutres, deux socs, deux versoirs et deux rasettes. L'avant-train automatique avec régulateur entraîne la suppression des mancherons, réduits le plus souvent à de simples poignées.

Charrue simple portée
1. Age (ici courbé en étançon)
2. Système d'attelage
3. Dispositif de réglage
4. Coutre
5. Pointe
6. Soc
7. Versoir avec queue de versoir

La charrue à versoir (parfois improprement dénommée « charrue à soc »[15]) actuelle est fabriquée en acier et composée d'un bâti qui comprend les pièces de liaison et le système d'attelage et d'un ou plusieurs corps de labour qui rassemblent les pièces travaillantes.

Le bâti est constitué par l'age, pièce longitudinale horizontale qui supporte les autres pièces, dont les étançons, fixés perpendiculairement à l'age et auxquels sont fixées les pièces travaillantes. Il comprend également l'avant-train qui était à l'origine un petit chariot et qui se limite souvent à notre époque au système d'attelage (cas des charrues portées) ainsi qu'éventuellement des roues de soutien, servant au transport ou au réglage de la hauteur de travail (jauge), et le système de sécurité. Dans le cas des charrues multi-socs, il peut y avoir plusieurs ages reliés par des entretoises.

Le corps de labour est composé du soc prolongé du versoir, et du coutre. Il peut être complété par une rasette, qui est une sorte de corps de labour en réduction et dont le rôle est essentiel d'un point de vue agronomique.

Le coutre a pour fonction de découper verticalement la bande de terre, c'est un élément optionnel sur les charrues actuelles. Placé au-dessus et légèrement en avant du soc il est fixé sur l'age au moyen d'un étançon. C'est généralement une lame droite, mais il existe aussi des coutres circulaires en forme de disque tranchant, plus adapté aux labours de prairie. Dans certains cas le coutre est remplacé par un aileron soudé sur le soc.

Le soc a pour fonction de couper horizontalement la terre au fond de la raie. Cette découpe est réalisée par l'arête tranchante, située sur le plus long côté de cette pièce trapézoïdale. Le soc est réalisé en acier traité (acier trempé au manganèse). Il peut être équipé à l'avant d'une pointe remplaçable ou d'un carrelet (ou barre) réglable en fonction de l'usure.

En jardinage avec motoculteurs ou microtracteurs il existe des socs de 6, 7, 8, 10 ou 12 pouces. Une charrue monosoc de 10 pouces travaillant à environ 20 cm de profondeur exige une puissance de traction d'environ 12 chevaux[16].

En grandes cultures on a des socs de 12, 14, 16 ou 18 pouces. Une charrue à cinq socs de 14 labourant à 25 cm de profondeur nécessite 130 chevaux au moins (1 pouce = 2,54 cm).

Le versoir a pour fonction de soulever et retourner la bande de terre. Il est fixé dans le prolongement du soc. C'est une lame incurvée soumise à une usure importante, généralement réalisée en acier triplex. Il existe plusieurs formes de versoir : hélicoïdal, cylindrique ou mixte hélico-cylindrique. Il existe aussi des versoirs à claire-voie pour terres lourdes. Il peut être complété par une queue de versoir parachevant le retournement.

Autres éléments : 1 : age ; 2-4 : mancherons ; 10-12 potence permettant le réglage de profondeur sur une charrue ancienne à roues ; 18 : versoir de rasette ; 19 : soc de rasette ; 17-21-23 : étançons ; 20-22-29 : fixations d'étançons souvent réglables ; 26 : queue de versoir ; 23 : sep ; 27 : contre-sep ; 28 : talon.

La rasette a pour fonction de découper une bande de terre superficielle et de la placer dans le fond du sillon précédent, avant le passage du corps principal. Cette bande de terre annexe se retrouve ainsi sous la bande principale retournée par le versoir. Cela permet d'enfouir les résidus organiques, tels le fumier ou les résidus de culture, ainsi que les mauvaises herbes et régularise l'aspect du labour. Cet enfouissement est plus ou moins profond suivant le type et la position de la rasette [17]. La surface de labour est ainsi plus régulière et plus nette.

Soc et versoir sont fixés solidairement sur une pièce horizontale, le sep, elle-même fixée sur l'étançon. Le sep peut être doté d'un contre-sep, pièce d'usure glissant le long de la muraille. À l'extrémité du sep du dernier ou des deux derniers corps de labour, se trouve le talon pièce d'usure éventuellement réglable. Le positionnement du talon par rapport à l'ensemble de la charrue (talonnage) a pour but d'assurer l'horizontalité de la machine. Celle-ci peut néanmoins être volontairement altérée selon la nature du sol pour favoriser l'entrure de la machine en terre ou au contraire la limiter, ce qui diminue la puissance de travail exigée.

Il assure la stabilité de la charrue contre la muraille et en fond de raie.

Charrue Kverneland avec sa roue de terrage au premier plan. En haut : contre-sep réversible.

La ou les roues de labour complètent le contrôle de profondeur de labour. Elles sont souvent jugées indispensables pour les charrues comprenant plus de trois corps de labour mais peuvent être escamotées. Elle peuvent aussi assurer le transport de la charrue en mode semi-porté.

Les charrues à disques, qui ne possèdent pas de sep, nécessitent obligatoirement une roue de terrage compensant aussi la poussée latérale de la charrue. Il s'agit généralement d'un disque plat en position oblique.

Charrue-défonceuse à balance utilisée autrefois pour la mise en valeur des marais de l'Emsland, Allemagne.

Ces charrues souvent monosoc sont généralement constituées d'un corps surdimensionné permettant de travailler à 40 cm de profondeur et plus. On les utilise éventuellement pour casser une semelle de labour ou pour ameublir en profondeur une terre destinée à recevoir des plantations telles que vigne ou verger[18]. Ces charrues ont d'abord existé sous la forme de charrues-balance tractées au treuil par des locomobiles.

La charrue varilarge (nom déposé), une option de plus en plus présente sur les charrues actuelles, permet de varier la largeur de labour de chaque soc. Généralement, une charrue varilarge peut permettre d'aller de 12 à 20 pouces. Le réglage est fait hydrauliquement depuis la cabine ce qui permet d'ajuster la largeur du labour pendant l'utilisation. Les buts sont multiples : adapter la charrue à la puissance du tracteur, pouvoir finir une parcelle en bordure, récupérer des zig-zag, éviter un obstacle ou encore finir proprement des parcelles non rectangle.

L'amortissement ou système optidrive (nom déposé) est un système d'amortissement entre la liaison tracteur et le corps de la charrue. Bloqué pendant le travail, ce système devient actif pendant les manœuvres en amortissant les à-coups.

La sécurité non-stop hydraulique est réglable depuis le tracteur. Ce système permet d'adapter la pression de rupture (50 à 150 bars) à la pointe du soc (de 600 kg à 2 500 kg). En sol léger, on utilisera une force de déclenchement faible afin d'éviter de remonter des pierres en surface.

Système de recentrage automatique en bout de parcelle.

Parallèlement se sont développés d'autres types de charrues, adaptées à des travaux spécifiques (labours entre les arbres ou les souches de vigne). Ces charrues sont le plus souvent montées sur un support à une roue, avec des mancherons dissymétriques pour pouvoir passer le long des arbres (un mancheron se trouve placé dans le prolongement de l'age). Elles sont peu stables, et réclament beaucoup d'expérience de la part de leurs utilisateurs, dont certains avaient trouvé l'astuce de fixer une planchette de fer sur un côté de l'age afin de faire contrepoids au soc.

Vers 1900 on fabrique des « bineuses universelles », par exemple la bineuse Plissonnier, dont le bâti permet toutes les transformations : on peut y adapter notamment un corps de butteur, de tourne-oreille, de bisoc, d'arrache-pommes de terre, de râtisseuse, ce qui autorise les petites fermes à acquérir un équipement complet, en particulier en viticulture[19].

Les voies du tracteur doivent être identiques et adaptées à la charrue. Les longueurs des chandelles de relevage doivent être identiques et adaptées. La longueur du troisième point doit être réglée pour que la charrue soit horizontale au travail (talonnage). La pression des pneus doit être vérifiée et assez basse pour favoriser l'adhérence des roues. Le tracteur doit être muni de masses d'équilibrage avant suffisantes. Le contrôle de relevage qui comporte des fonctions sophistiquées doit être réglé.

8 km/h est considéré comme la vitesse maximale de travail avec une charrue classique[21].

Les réglages d'une charrue sont multiples et nécessitent de l'expérience de la part du laboureur. Le plus important est celui de la profondeur ; il se règle en modifiant les points d'attache sur le tracteur et la position de la roue de terrage si elle existe. La position de l'attelage et des roues principales (pour les grandes charrues) peut être mis en œuvre par la force hydraulique du tracteur et détermine la profondeur de labour[13] .

Le travail avec roues dans la raie nécessite un réglage d'aplomb en fonction de la profondeur de travail pour que la charrue reste horizontale au travail.

Pour une largeur travail de soc donnée, plus le travail est profond, plus le labour est dressé. Inversement avec un travail peu profond on obtient un labour couché. Ce résultat dépend aussi de la forme du versoir et de la présence ou non d'une queue (rallonge de versoir). L'angle moyen de retournement visé est de 135°. Un labour dressé plus exposé aux intempéries s'ameublit naturellement plus facilement. Le laboureur peut viser l'une ou l'autre configuration en fonction de la nature du sol. La profondeur de travail des rasettes doit être réglée principalement en fonction de la matière organique à enfouir. L'avancement des rasettes par rapport à la pointe des socs est à régler en fonction de la vitesse de travail.

La largeur découpée par le premier corps de labour doit être identique aux suivantes ; cela dépend du positionnement de la charrue et de la voie du tracteur et s'ajuste au moyen du réglage de déport (déplacement latéral de la charrue).

Enfin du fait de l'existence d'une force résultante latérale au travail opposée au déplacement des bandes de terre, l'axe de la charrue présente un angle variable (dévers de pointe) suivant l'effort avec la direction du labour mais le tracteur doit continuer à travailler parallèlement à la direction du labour pour éviter un effort excessif. L'angle de dévers ou débattement doit être encadré au moyen du réglage de dévers. Il peut entraîner un nouveau réglage du déport. Sur les machines les mieux équipées déport et dévers peuvent être réglés depuis le tracteur sans nécessiter d'arrêt[21].

Labour d'un champ de luzerne à la charrue à disques (le sol d'une vieille luzernière est très raide) ; États-Unis avant 1921.

Charrue monocorps à disques tirée par un motoculteur dans une rizière au Laos, 2018.

La charrue à disques est essentiellement constituée d'un ou plusieurs disques tournants. Le disque remplace l'ensemble soc, versoir, coutre ; il ressemble à un disque de déchaumeuse en plus robuste (diamètre : 0,6 à 1 m) et de forme concave marquée[13]; en terre argileuse les disques doivent être munis de racleurs pour éviter le bourrage. Ce système a l'avantage de la simplicité mais est plus difficile à régler ; le seul réglage sur la machine est celui de la roue de profondeur et compensation de poussée latérale. Elle fonctionne bien en condition difficile mais enfouit mal les déchets verts. Elle reste peu utilisée[3]. Elle est appréciée en terres sableuses (maraîchage, etc.)[13].

Représentation schématique d'une charrue-bêche.

La charrue-bêche ou machine à bécher repose sur le principe, très différent du soc, d'un ensemble de pelles-bêches animées par la prise de force d'un tracteur. Elle a l'avantage sur la charrue ordinaire d'éviter la formation de semelles de labour. C'est cependant un outil complexe plus fragile et demandant plus d'entretien[22].

Charrue-chisel (paraplow) équipée de coutres circulaires. États-Unis, 2004.

La charrue-chisel (mais plus souvent chisel) est un cultivateur lourd équipé de puissants socs verticaux. Elle ne retourne pas la terre. La plupart des modèles peuvent briser une semelle de labour[12].

La charrue rotative est une variante du cultivateur rotatif ou rotoculteur (rotavator) . Les socs tournants (lames coudées simples montées sur un axe horizontal) du rotavator sont remplacés par des socs dont la forme peut rappeler une bêche et la vitesse de rotation est inférieure. Elle est aussi parfois, de ce fait, appelée machine à bêcher. Elle demande plus de puissance qu'une charrue-bêche mais est plus simple et plus robuste. Elle est utilisée en maraîchage et jardinage, montée sur motoculteur, et pour la culture en rizières[12].

• Henri Louis Duhamel du Monceau, Éléments d'agriculture. Tome premier, t. 1, Paris, H.-L. Guérin et L.-F. Delatour, 1762, 499 p. (lire en ligne).
• Henri Louis Duhamel du Monceau, Éléments d'agriculture. Tome second, t. 2, Paris, H.-L. Guérin et L.-F. Delatour, 1779, 531 p. (lire en ligne).
• Antoine-Marie Casanova, Manuel de la charrue, librairie agricole de la Maison rustique, 1861, 176 p. (lire en ligne).
• (de) Paul Laser, Entstehung und Verbreitung des Pfluges, Münster, Aschendorffsche, 1931, 676 p. (présentation en ligne).
• André-Georges Haudricourt et Mariel Jean-Brunhes Delamarre, L'Homme et la charrue à travers le monde, Lyon, la Manufacture, coll. « L'Homme et la nature », 1986, 23^e éd. (1^re éd. 1955), 410 p. (ISBN 2-904638-79-2, BNF 34902186).
  • Maximilien Sorre, « L'homme et la charrue à travers le monde d'après Mr A.-G. Haudricourt et Mme M. Jean-Brunhes-Delamarre » (compte-rendu), Annales de Géographie, t. 64, n^o 345,‎ 1955, p. 371-374 (lire en ligne, consulté le 9 décembre 2018).
  • Lucien Bernot, « André G. Haudricourt et Mme Mariel Jean-Brunhes Delamare, L'homme et la charrue à travers le monde », Cahiers Internationaux de Sociologie, vol. 20,‎ 1^er janvier 1956, p. 178 (lire en ligne, consulté le 9 décembre 2018).
• (en) Lynn White Jr., Medieval Technology and Social Change, Clarendon Press, 1962, 195 p. (ISBN 978-0-19-500266-9, présentation en ligne, lire en ligne).
• François Sigaut, « Les conditions d'apparition de la charrue : Contribution à l'étude des techniques de travail du sol dans les anciens systèmes de culture », Journal d'agriculture tropicale et de botanique appliquée, vol. 19, n^os 10-11,‎ octobre-novembre 1971, p. 442-478 (lire en ligne, consulté le 8 décembre 2018).
• François Sigaut, « L'Évolution technique des agricultures européennes avant l'époque industrielle. / Technical evolution of preindustrial agricultures in Europe », Revue archéologique du Centre de la France, t. 27, n^o 1,‎ 1988, p. 7-41 (lire en ligne, consulté le 9 décembre 2018).
• René Bourrigaud (dir.), François Sigaut (dir.) et al., Nous Labourons (actes du colloque Technique du travail de la terre, hier et aujourd'hui, ici et là-bas, Nantes, Nozay, Châteaubriant 25-28 octobre 2006), Nantes, Éditions du Centre d'histoire du travail, 2007, 399 p. (ISBN 978-2-912228-17-8, BNF 41144213, lire en ligne).

• François Sigaut, « Charrue, historique et fonction », sur Les mots de l'agronomie, 9 septembre 2010 (consulté le 8 décembre 2018).
• Définitions lexicographiques et étymologiques de « charrue » dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales.
• AgroParisTech, « Charrue à disques », sur AgroParisTech, 2 mai 2012 (consulté le 8 décembre 2018).
• AgroParisTech, « Charrue à versoirs », sur AgroParisTech, 2 mai 2012 (consulté le 8 décembre 2018).

• Machinisme agricole
• Labour, Jachère
• Semelle de labour
• Araire
• Charrue lourde à versoir
• Plantation sur sol inversé
• Mathieu de Dombasle

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