Pratique agricole de la culture de couverture
Découvrons les avantages de cette pratique et les limites de son application dans l’agriculture
Les populations en croissance rapide, l’utilisation excessives des intrants externes et les problèmes environnementaux sont des défis majeurs des systèmes agroalimentaires. Il est donc primordial d’adopter des pratiques agronomiques durables afin de préserver les ressources limitées et la stabilité agro-environnementale.
Les pratiques agroécologiques, basées sur les processus écologiques et biologiques, contribuent à la durabilité agroenvironnementale. Parmi ces pratiques, les cultures de couverture apportent des solutions durables à la santé des sols, aux problèmes environnementaux et aux rendements agricoles.
1. C’est quoi la technique de culture de couverture ?
Les cultures de couverture sont définies comme des « cultures rapprochées qui assurent la protection du sol, la protection des semis et l'amélioration du sol entre les périodes de production végétale normale ».
La culture des plantes de couverture est réalisée pendant la période de jachère (repos) entre deux cultures principales consécutives. Leur croissance est interrompue avant ou après l'ensemencement de la culture principale suivante, et donc avant que la plante de couverture ne commence à concurrencer la culture principale.
La biomasse des plantes de couverture est ensuite minéralisée par les micro-organismes du sol, devenant ainsi une partie intégrée de la terre. L’incorporation de la biomasse dans le sol se fait soit sous forme d'engrais vert, soit en laissant les plantes à la surface sous forme de paillis organique mort. Le choix de l'espèce, de la période de culture et de la méthode de fin de culture doit être fait en fonction du site, de l'exploitation ou de l'objectif souhaité.
Cette pratique est très utile dans les vignobles, les oliveraies et dans les systèmes arboricoles comme les vergers d'amandiers, d'abricotiers et de kakis. En plus, les cultures de couverture sont utilisées comme cultures fourragères et ont des effets considérables sur la biodiversité des plantes et des sols.
2. Avantages des cultures de couverture
L’agriculture conventionnelle et la monoculture causent une réduction de la fertilité des sols, une résistance croissante des mauvaises herbes et des phytopathogènes et des effets négatifs sur l’environnement.
L’utilisation des cultures de couvertures dans les rotations de cultures apporte des solutions à ces problèmes.
Impact des cultures de couverture sur le sol
Le sol est l’un des éléments clés dans la culture des plantes. Il doit contenir l’eau et les nutriments essentiels et fournir les conditions nécessaires à la croissance des végétaux.
Après la récolte des cultures, la terre est généralement appauvrie en matière organique et ses caractéristiques sont modifiées. En plus, les conditions environnementales influencent le sol, causant son érosion et la perte d’eau.
La culture de couverture influence positivement les terres agricoles :
Augmentation de la teneur en matière organique (carbone organique) et des nutriments disponibles dans le sol ;
Réduction du compactage du sol ;
Amélioration de la structure du sol et de l'agrégation des particules ;
Réduction de l'érosion du sol et préservation du risque de désertification ;
Augmentation de la capacité de rétention d'eau du sol ;
Réduction de l'excès de NO3- dans le sol ;
Amélioration de l'abondance et de la diversité des microorganismes bénéfiques du sol, impliqués dans le cycle des nutriments et le renouvellement de la matière organique ;
Augmentation de la respiration, de l'activité biologique et enzymatique des microorganismes du sol, comme les rhizobactéries favorisant la croissance et le rendement des cultures ;
Suppression des microorganismes pathogènes du sol.
Gestion des mauvaises herbes avec les cultures de couverture
Les cultures de couverture peuvent réduire la croissance des mauvaises herbes et donc l’utilisation des herbicides. En effet, les résidus laissés à la surface du sol empêchent l'émergence des mauvaises herbes en réduisant les stimuli nécessaires à la germination de leur graine (température, lumière et humidité). D’autre part, les cultures de couverture en décomposition peuvent libérer dans le sol des substances allélochimiques ayant un effet phytotoxique sur les mauvaises herbes.
Effet sur la biodiversité
L’utilisation des cultures de couverture contribue au fonctionnement et à la diversité de l'agroécosystème. En effet, l'amélioration de l'architecture du sol fournit un environnement approprié pour la survie de la faune du sol, dont les nématodes qui jouent plusieurs rôles importants dans la fonctionnalité du sol, comme la régulation des cycles biogéochimiques des éléments et l'évolution de la composition de la population microbienne du sol.
Impact sur l’environnement
La plante a besoin de conditions optimales pour croître et produire la biomasse par la photosynthèse. Le changement climatique est un problème majeur pour l’agriculture. L’augmentation de la température et la diminution de la disponibilité de l’eau bloque la croissance des plantes et donc diminue le rendement de production et influence la sécurité alimentaire.
Les cultures de couverture offrent plusieurs avantages :
Réduction des émissions des gaz à effet de serre ; méthane (CH4), protoxyde d'azote (N2O) ;
Séquestration du dioxyde de carbone (CO2) ;
Réduction de l'évaporation ;
Réduction de la consommation de combustibles fossiles grâce à la réduction des opérations agricoles ;
Diminution des effets négatifs de la sécheresse, comme la salinisation secondaire du sol.
Avantages économiques
Grâce aux rôles écologiques et environnementaux que remplit la pratique de la culture de couverture, le coût de production des cultures agricoles est réduit. En effet, l’agriculteur utilise moins d’intrants chimiques (herbicides, pesticides) et observe moins d’infestations dans les cultures suivantes. Cette pratique soutient donc la croissance des cultures tout en apportant des avantages économiques.
Graminées ou Poacées
L’utilisation des graminées (famille de plantes monocotylédones) enrichie le sol, réduit son érosion et améliore ses caractéristiques physiques. Leur composition riche en lignine permet leur persistance plus longtemps dans le sol après dégradation, augmentant la capacité d'échange d'éléments. Elles réduisent aussi la croissance des mauvaises herbes (sorgho, blé, orge et avoine), augmentant ainsi le rendement agricole. Elles permettent aussi de séquestrer le carbone et de diminuer les émissions des gaz à effet de serre, comme N2O.
Par exemple, le seigle (Secale cereale L.) maintient le rendement des cultures principales en luttant contre les mauvaises herbes, améliorant les paramètres de qualité du sol et en réduisant le lessivage de l'azote et les émissions de N2O dans l’atmosphère.
Brassicacées ou crucifères
Les brassicacées (famille de plantes dicotylédones) améliorent la structure du sol, la stabilité de ses agrégats et sa porosité, ce qui améliore ses propriétés hydrauliques. En effet, leurs racines pivotantes créent des cavités dans le sol qui réduisent son compactage et améliorent l'infiltration de l'eau, réduisant ainsi l'érosion.
Lors de leur décomposition, les brassicacées (colza et canola) libèrent des molécules (isothiocyanates) qui agissent comme des biofumigants efficaces pour lutter contre les agents pathogènes et les ravageurs du sol. En plus, le colza et la moutarde sont efficaces dans la lutte contre les mauvaises herbes.
Une des plantes les plus utilisées et bénéfiques en culture de couverture est le radis (Raphanus raphanistrum subsp. sativus), qui capte les nutriments du sol, en particulier l'azote, et lutte contre les nématodes phytoparasites. Il est aussi utilisé comme biofumigant pour lutter contre le nématode à galles Meloidogyne arenaria.
Légumineuses ou Fabacées
Les légumineuses (famille de plantes dicotylédones) protègent le sol contre l'érosion hydrique et éolienne, contribuent au recyclage des éléments nutritifs et améliorent la santé et la fertilité du sol. Elles facilitent aussi l'absorption du phosphore insoluble dans le sol.
Les légumineuses permettent de promouvoir l'apport d'azote grâce à sa fixation par leurs nodosités, réduisant ainsi les besoins en fertilisation minérale. En plus, la minéralisation de leurs tissus permet la libération de nutriments dans la terre, surtout l’azote, disponibles immédiatement et à court terme. Par exemple, la présence de trèfle souterrain (Trifolium subterraneum) comme plante de couverture a augmenté considérablement l'azote ammoniacal, l'azote nitrique et les bactéries du cycle de l'azote dans le sol.
D’un autre côté, la luzerne, les vesces, les pois et les trèfles entrent dans la lutte contre les mauvaises herbes.
Mélange des plantes de couvertures
Chaque culture de couverture présente des avantages différents.
Pour un effet complémentaire, les plantes de couverture sont généralement cultivées en mélange.
Le mélange de radis et de seigle peut atténuer les risques de compactage et d'érosion du sol grâce au potentiel de bio-fouissement du radis et à l'abondante couverture de biomasse aérienne créée par le seigle.
4. Limitations des cultures de couverture
La pratique des cultures de couverture reste limitée probablement due à une évaluation insuffisante des coûts économiques à court terme et des avantages à long terme de l'introduction des cultures de couverture dans les systèmes conventionnels.
Les cultures de couverture ont des limites à court terme, comme la diminution de l'eau disponible pour les cultures commerciales.
Cette pratique rencontre aussi des limitations pratiques, comme la différence de résultat des cultures de couverture selon les systèmes de culture, en particulier lorsqu'il existe des rotations de cultures commerciales de longue saison qui peuvent ne pas être compatibles avec la période de culture des plantes de couverture.
Les pratiques de gestion concernant les cultures de couverture (le choix, la période de culture, la fin de la culture) doivent être adaptées aux conditions spécifiques du sol et de la culture commerciale, au système agricole et aux conditions climatiques régionales.
L'introduction de cultures de couverture dans les systèmes de culture implique une série de modifications dans l'organisation technique et productive. Une autre limitation importante est le coût de l'établissement des cultures de couverture et les dépenses pour le nouvel équipement (par exemple, le rouleau-crimper). En plus, l’étape de la fin des cultures de couverture représente actuellement une pratique de gestion inhabituelle et compliquée pour les agriculteurs, qui leur fait perdre du temps au détriment de la gestion des cultures commerciales.
Il est donc nécessaire d'approfondir les connaissances sur les effets de l'utilisation des cultures de couverture par le biais d'essais sur le terrain à court et à long terme, afin de parvenir à une production agricole mondiale plus durable.
Source :
Article de synthèse : Quintarelli, V., Radicetti, E., Allevato, E., Stazi, S. R., Haider, G., Abideen, Z., … Mancinelli, R. (2022). Cover Crops for Sustainable Cropping Systems: A Review. Agriculture (Switzerland), 12(12).
Source images :
Cultures de couverture. Les pratiques agricoles de conservation. Agriculture, Pêcheries et Alimentation, Québec Montérégie-Est.
Pour aller plus loin :
Production de biocarburant à partir des plantes.
Emergence des bioproduits végétaux.
Préserver naturellement nos aliments avec les plantes.
La puissance thérapeutique des plantes médicinales.
Comment sont utilisées les plantes en phytothérapie ?
Exploiter le pouvoir des plantes pour traiter la lèpre.
Place des plantes dans le monde.