Les légumineuses dans la rotation des cultures de l'ouest canadien

Les agriculteurs de l'ouest du Canada connaissent les avantages d'une rotation des cultures bien planifiée. Cette pratique peut réduire les effets des insectes nuisibles, réduire la quantité d'engrais nécessaire, améliorer la santé du sol et prolonger la période durant laquelle les cultures spécialement sélectionnées restent résistantes à la maladie. L'intérêt pour les cultures de légumineuses ayant été croissant au cours des dernières années, des chercheurs d'Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) ont quantifié certains des avantages conférés par l'ajout de ces cultures aux rotations.

Amélioration de la productivité du système

M. Yantai Gan, un chercheur d’AAC travaillant dans la région productrice semi-aride de Swift Current, en Saskatchewan, a récemment publié un article montrant que, par rapport à la jachère estivale (laisser la terre inutilisée durant la saison de croissance), la diversification des systèmes culturaux incluant des légumineuses :

• Améliore l’utilisation de l’eau du sol;
• Améliore la disponibilité de l’azote du sol;
• Améliore la production agricole.

L’essai de 2005–2011 a été effectué en séquences culturales de trois ans avec légumineuses (pois secs, lentilles et pois chiches), céréales (blé, orge et blé dur) et jachère estivale. Le système céréale-légumineuse a permis une augmentation de la production totale de grain de plus de 35 %, de la teneur des graines en protéines de presque 60 % et de l’efficacité de l’utilisation engrais-azote de 33 % par rapport aux données du système céréale-jachère estivale.

« Grâce à l’intégration de pratiques agricoles améliorées, nous pouvons récolter les grands avantages offerts par les légumineuses, et profiter d’un risque minimisé de développement de pourriture des racines au fil des années. »

- Yantai Gan, chercheur, Centre de recherche et de développement de Swift Current

Amélioration de la biodiversité et de la santé du sol

Dans une autre étude, M. Gan et son équipe ont conclu que la rotation des cultures avait un effet important sur les communautés microbiennes du sol. Ces microbes, notamment les champignons et les bactéries, peuvent avoir avec les plantes une relation bénéfique. Les agriculteurs bénéficient des relations entre les agents microbiens et les cultures en rotation, car celles-ci accroissent la rentabilité des cultures et l'efficacité des apports. Par exemple, l'équipe a constaté qu'il valait mieux que le blé dur succède à une culture de pois qu'à une culture de pois chiches, parce que les racines du pois ont une interaction bénéfique avec les communautés microbiennes du sol.

Des recherches sur les effets de la rotation des cultures sur les communautés microbiennes et la santé du sol sont en cours.

L'amélioration des systèmes de culture pourrait contribuer à l'atténuation des émissions de gaz à effet de serre

Les travaux de recherche de M. Gan montrent que l'adoption de rotations de cultures diversifiées incluant des légumineuses peut substantiellement abaisser l'empreinte carbone d'une culture.

Un article, publié en 2011, a montré que la diversification des systèmes culturaux au moyen d'oléagineux et de fixateurs d'azote biologiques comme les légumineuses réduisait l'empreinte carbone du blé dur de 22 % en moyenne par rapport aux systèmes monoculturaux de céréales.

Un autre article, publié en 2014, fait état d'une étude sur le terrain de 25 ans qui a montré que la culture du blé, dans un système de rotation lentille-blé produisait une quantité de grains similaire à celle d'un système de culture du blé en continu, mais que dans le premier cas, la quantité d'engrais azoté nécessaire était inférieure de 29 %. Par conséquent, l'efficacité d'utilisation engrais-azote pour le blé dans un système lentille-blé était en moyenne plus élevée de 80 % que celle du blé dans un système de culture du blé en continu, de 97 % au cours des années normales, et de 36 % au cours des années humides.

Comment cela se produit-il? Les rhizobiums, une variété particulière de bactéries du sol associée aux systèmes de légumes-racines, fixent l'azote de l'atmosphère dans un processus entraîné par le soleil qui transforme l'azote en ammoniac. Cela fournit une large part de l'azote requis pour la croissance des plantes. Une partie de l'azote fixé reste dans les racines et les nodules des végétaux et dans le sol, ce qui contribue à former des pools d'azote qui bénéficieront aux cultures subséquentes.

Ces deux études démontrent clairement que l'utilisation de légumineuses pour diversifier les systèmes de rotation est un élément clé dans l'accroissement de la production totale de grains, en même temps que cette utilisation réduit l'empreinte carbone de l'agriculture.

Faut-il craindre d'abuser d'une bonne chose?

La culture des lentilles est de plus en plus populaire chez les agriculteurs, en particulier dans le sud­ouest de la Saskatchewan, car les légumineuses se montrent très bénéfiques dans la rotation des cultures. On peut cependant se demander si le raccourcissement de la rotation à y inclure une plus grande part de lentilles est une bonne idée. Compte tenu des risques de prolifération d'agents pathogènes dans le sol avec une rotation de légumineuses intensifiées avec le temps, l'adoption d'une plus longue rotation des légumineuses ou d'un système cultural plus diversifié est conseillée dans les régions plus humides ou dans les sols argileux, ou encore dans les exploitations où les maladies du pourridié sont source de préoccupation.

Découvertes clés (avantages)

• La diversification des systèmes culturaux au moyen des légumineuses améliore l’utilisation de l’eau du sol, améliore la disponibilité de l’azote du sol et accroît la production agricole.
• Les interactions entre les agents microbiens bénéfiques et les racines des plantes (symbiose) sont avantageuses pour les producteurs, car elles accroissent l’efficacité des apports et améliorent la santé du sol.
• L’amélioration des systèmes de culture pourrait contribuer à l’atténuation des émissions de gaz à effet de serre en agriculture.

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Renseignements connexes

• Publication scientifique : La diversification de la rotation des cultures au moyen de légumineuses améliore la productivité des systèmes (en anglais seulement)
• Publication scientifique : Diminution de l'empreinte carbone du blé dur par la diversification des systèmes culturaux (en anglais seulement)
• Publication scientifique : Réduction de l'empreinte carbone de la production de blé de printemps par l'amélioration des pratiques agricoles (en anglais seulement)