TECHNIQUE

Associer en relai une céréale d’hiver avec une légumineuse implantée au printemps

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Bioagresseur
est appliqué à
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1. Présentation


Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Contributeurs initiaux : Valentin Verret (INRA), Florian Celette (ISARA-Lyon) et Sébastien Minette (Chambre Régionale d'Agriculture de Nouvelle-Aquitaine).

Cette technique vise à implanter, dès le printemps, un couvert d’interculture semé principalement à la volée dans une culture de blé d’hiver ou de printemps. L’objectif est de favoriser l’implantation du couvert à une période où les conditions sont plus favorables que lors d’une implantation à la récolte et d’augmenter ainsi la biomasse produite et la protection du sol dès la récolte de la céréale. Les espèces associées appartiennent, le plus souvent, à la famille des légumineuses fourragères pérennes : trèfle blanc, trèfle violet, luzerne, minette, etc. En 2017, cette pratique reste principalement utilisée en agriculture biologique.

La légumineuse est généralement implantée au stade montaison du blé à la volée lors du dernier passage d’outil de désherbage mécanique (bineuse, herse étrille) afin de favoriser le contact terre-graine. L’implantation en relais au printemps permet de limiter la compétition entre le couvert et la culture de blé durant la phase d'association afin de garantir les performances de la culture de vente (rendement et taux de protéine).

Dès la récolte du blé, la compétition pour la lumière est levée, ce qui permet au couvert de se développer et de valoriser le rayonnement d’été pour produire de la biomasse végétale dont des services multiples sont attendus : régulation d’adventices, fixation d’azote pour une restitution à la culture suivante (enrichir le système sol-plante), structuration du sol et autres effets agronomiques des couverts d’interculture implantés de manière plus classique. A l’hiver ou au printemps suivant, la légumineuse fourragère pourra être récoltée ou retournée au sol (avant une culture de printemps, ne pas détruire le couvert avant décembre pour éviter tout risque de lixiviation précoce des nitrates).


Exemple de mise en oeuvre :

Exemples d’espèces implantées en relais dans le blé d’hiver

·       Trèfle violet (20 kg/ha)

·       Trèfle blanc (6 kg/ha)

·       Minette (25 kg/ha)

·       Luzerne (25 kg/ha)

Précision sur la technique :

En agriculture biologique, technique simple à mettre en œuvre, facilement acceptée par les agriculteurs car ne nécessitant pas une ré-organisation importante du système de culture. Avantages certains pour les aspects fourniture d’azote et gestion des adventices pendant l’interculture suivante (un beau couvert permet de maintenir un état de salissement satisfaisant mais ne permet pas un « nettoyage de la parcelle »). Pour les éleveurs, production de fourrage d’appoint possible à l’automne.

En agriculture conventionnelle, problèmes de mise en œuvre rencontrés nécessitant d’adapter les itinéraires techniques :

·       Couvert de blé trop dense, ne laisse pas passer de lumière : concurrence trop forte avec le couvert lors de l’implantation de celui-ci.

·       Suspicion de phytotoxicité rémanente sur les légumineuses causées par les herbicides utilisés sur le blé ou sur le précédent (sulfonylurée, …)

·       L’apport précoce d’ammonitrate sur blé freine le développement de la légumineuse et augmente la compétitivité du blé

·       Matériel de désherbage mécanique pas toujours disponible sur l’exploitation en conventionnelle (herse étrille, …)

·       Concurrence couvert/culture pouvant entrainer une diminution de rendement sur la culture du blé

==> un ensemble de causes qui expliquent des échecs d’établissement de la légumineuse dans des itinéraires conventionnels

Situations favorables à l’établissement de la légumineuse :

·       Culture de blé qui laisse encore passer du rayonnement au printemps : densité de semis faible, variété à faible tallage, pratique de désherbage mécanique au début du printemps

·       Situation non limitante en eau au printemps (attention sur sols superficiels)



Période de mise en œuvre
Pendant l'interculture
Sur culture implantée


Echelle spatiale de mise en œuvre
Parcelle


Application de la technique à...

Toutes les cultures : Facilement généralisable

Facilement généralisable à toutes les céréales à paille.

Des associations de légumineuses au blé d’hiver à d’autres périodes sont en expérimentation : semis de la légumineuse en même temps que le blé à l’automne, semis du blé dans un couvert permanent (ex. luzerne ou trèfle blanc).


Tous les types de sols : Généralisation parfois délicate

Cette pratique peut s'appliquer à beaucoup de types de sols. Attention toutefois aux situations de sol séchant, où l’eau peut être limitante pour l’établissement de la légumineuse.

Adapter le choix de l’espèce (et la variété) aux caractéristiques du sol (ex. la luzerne n’aime pas les sols acides, pH < 6).



Tous les contextes climatiques : Généralisation parfois délicate
Continental
Océanique
Méditerranéen

Pratique étudiée en région Auvergne-Rhône-Alpes depuis 2011.

Attention aux situations à fort risque de stress hydrique, faibles précipitations au printemps. Par la suite, la production de biomasse pendant l’interculture peut être limitée en conditions sèches.

Adapter le choix de l’espèce (et la variété) au contexte climatique.



Réglementation

Attention dans les zones à enjeux eau, où les couverts d’interculture constitués uniquement de légumineuses sont interdits. Dans ces situations, il peut être envisagé de réaliser un sur-semis d’une autre espèce non-légumineuse à la récolte de la céréale.

Ne pas détruire le couvert avant décembre pour éviter tout risque de lixiviation rapide des nitrates.




2. Services rendus par la technique



3. Effets sur la durabilité du système de culture


Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : Variable
acidification : INCONNUE
émission phytosanitaires : VARIABLE
émission GES : INCONNUE
émission de particules : NEUTRE


Effet sur la qualité de l'eau : Variable
N.P. : VARIABLE
pesticides : VARIABLE
turbidite : NEUTRE


Effet sur la consommation de ressources fossiles : En diminution
consommation d'énergie fossile : DIMINUTION
consommation de phosphore : INCONNUE


Autre : Pas d'effet (neutre)

Qualité de l'eau : L’association d’une légumineuse en relais dans le blé permet de limiter la perte d’éléments nutritifs en hiver par leur mobilisation dans la biomasse de légumineuses pendant l’automne. Cependant, une destruction précoce du couvert à l’automne augmentera les risques de lixiviation des éléments pendant l’hiver. Cette pratique sécurise l’implantation du couvert d’interculture par rapport à un semis à la récolte du blé. Avec un couvert mieux réussi, les pertes par lixiviation sont mieux maîtrisées. La valorisation des nutriments par restitution à la culture suivante permet des économies d’engrais et potentiellement des transferts polluants liés à leur sur-dosage possible.

Qualité de l'air : Si cette pratique permet de réduire l’usage des traitements phytosanitaires, les transferts vers l'air par vaporisation de matières actives seront donc aussi limités. Reste à vérifier dans les pratiques si les effets des couverts permettent de réduire l’usage des traitements (les cas étudiés sont essentiellement en agriculture biologique).

Energie fossile : La mutualisation des opérations de semis du couvert et de désherbage mécanique au printemps permet d’éviter un passage supplémentaire pour le semis du couvert à l’été, et donc la consommation de fuel liée à l’utilisation du tracteur. Les économies d’engrais azotés possibles sur la culture suivante permettent de réduire la consommation d’énergie fossile liée à la fabrication et au transport des engrais.

Gaz à effet de serre : La mutualisation des opérations de semis du couvert et de désherbage mécanique au printemps permet d’éviter un passage supplémentaire pour le semis du couvert à l’été, et donc les émissions de GES liées à l’utilisation du tracteur. Les économies d’engrais azotés possibles sur la culture suivante permettent de réduire les émissions de GES liées à la fabrication et au transport des engrais. Un point de vigilance : les émissions de GES liées à la dégradation de résidus de cultures légumineuses (N20 par exemple) sont encore mal estimées.




Critères "agronomiques"

Productivité : Pas d'effet (neutre)

Le décalage de date de semis entre la légumineuse et le blé permet de limiter les effets de compétition exercés par la légumineuse sur le blé.

En agriculture biologique, un développement trop important de la légumineuse n’impacte pas le rendement du blé mais peut toutefois causer une baisse sensible du taux de protéine sur le blé, pour les espèces qui supportaient le mieux la compétition du blé (luzerne, minette) (thèse de Camille Amossé).

En agriculture conventionnelle, pas de connaissances sur ces impacts.

Avec une implantation de couvert sécurisée, la production de biomasse globale du système est accrue, et les effets bénéfiques des couverts « engrais-verts » peuvent lever certains facteurs limitants la productivité du système notamment en agriculture biologique (compétition des adventices, nutrition limitée par l’azote).



Qualité de la production : Variable

En agriculture biologique, un développement trop important de la légumineuse n’impacte pas le rendement du blé mais peut toutefois causer une baisse sensible du taux de protéine sur le blé, pour les espèces qui supportaient le mieux la compétition du blé (luzerne, minette) (thèse de Camille Amossé).

En agriculture conventionnelle, pas de connaissances sur ces impacts.



Fertilité du sol : En augmentation

L'implantation d'un couvert de légumineuses conduit à augmenter le stock d’azote du système sol-plante à l’échelle du système de culture.

Les effets « engrais verts » du couvert contribuent à la protection du sol, à sa structuration, etc. et donc à la préservation de la fertilité du sol.



Stress hydrique : Variable

En cas de printemps secs et de sol séchant, malgré son avance de développement, le blé pourra subir une compétition du couvert pour l’eau si l’espèce associée s’installe bien et est très poussante. Un couvert très développé contribuera à épuiser le stock d’eau disponible dans le sol, avec une conséquence possible sur le taux de protéine ou le rendement de la céréale.

Etant en phase d’établissement, le couvert sera sensible à la compétition exercée par le blé pour l’eau au printemps.



Biodiversité fonctionnelle : Pas de connaissance sur impact

La diversification et la couverture du sol après la récolte du blé pourrait avoir un effet positif sur le développement des auxiliaires des cultures et la biodiversité fonctionnelle.



Autres critères agronomiques : Variable

Sur les maladies, l’association du couvert pourrait avoir des effets :

- tantôt positifs : réduction du risque « maladies » car diversification des cultures « effet plante associé »

- tantôt négatifs : développement possible de certaines maladies (ex. aphanomyces, sclérotinia) avec des plantes de service « légumineuses » susceptibles d’être hôte de ces maladies




Critères "économiques"


Charges opérationnelles : Variable

L’investissement lié à l’achat de semences de légumineuses doit être largement compensé par les économies liées à l’azote sur la culture suivante. Un investissement supérieur aurait de toute façon du être réalisé dans le cas d’une interculture longue, avec l’achat de semences d’autres couverts probablement plus chers que les semences de trèfles par exemple.



Charges de mécanisation : Pas d'effet (neutre)

L’opération de semis n’a pas de surcout si elle est mutualisée avec une opération de désherbage mécanique.

L’opération de destruction du couvert n’est pas strictement lié à cette pratique, mais à toute pratique de couverture du sol pendant l’interculture.



Marge : Variable

Légère augmentation des charges sur la culture en cours avec l’achat de semences de légumineuses.

Diminution de la marge si impact sur le rendement ou sur la qualité du grain (taux de protéines).

Réduction des charges d’engrais sur la culture suivante.




Critères "sociaux"


Temps de travail : Pas d'effet (neutre)

Pas d’effet si opération mutualisée avec un désherbage mécanique (sauf temps de préparation du matériel de semis).



Période de pointe : En diminution
Semis du couvert d'interculture au printemps plutot qu'en été pendant les moissons.

Temps d'observation : En augmentation

Cette pratique constitue une pratique innovante nécessitant apprentissage et observations.





4. Organismes favorisés ou défavorisés


Bioagresseurs favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
aphanomyces agent pathogène (bioagresseur) Attention à choisir des espèces peu sensibles et non-hôtes de maladies touchant les autres espèces cultivées dans la rotation : ex. aphanomyces si pois dans rotation...
limace ravageur, prédateur ou parasite Effet de la présence d’un couvert végétal en fin d’hiver. Pas de mesures pour confirmer /suspicion et effet négatif possible sur l’implantation du couvert
sclérotinia agent pathogène (bioagresseur) Attention à choisir des espèces peu sensibles et non-hôtes de maladies touchant les autres espèces cultivées dans la rotation : ex. sclérotinia si colza dans rotation

Bioagresseurs défavorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
adventices MOYENNE adventices Suppression des adventices susceptibles de se développer dans le système pendant l’interculture (efficacité moyenne si technique utilisée seule, à combiner)

Auxiliaires favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
Carabes prédateurs et granivores FAIBLE Ennemis naturels des bioagresseurs La présence d’une couverture végétale favorise les populations d’insectes marcheurs
Pollinisateurs MOYENNE Pollinisateurs A condition que le couvert fleurisse avant sa destruction

Auxiliaires défavorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions

Accidents climatiques et physiologiques favorisés

Organisme Impact de la technique Précisions

Accidents climatiques et physiologiques défavorisés

Organisme Impact de la technique Précisions


5. Pour en savoir plus

Analyse expérimentale de l'effet de couverts de légumineuses associés en relais à un blé d'hiver, conduit en agriculture biologique, sur les performances des cultures, la maîtrise des adventices et la dynamique de l'azote
Camille Amossé (ISARA-Lyon)
Travaux universitaires, 2013
Association d’une culture de rente et espèces compagnes permettant la fourniture de services écosystémiques
Muriel Valantin-Morison (INRA), Christophe David (ISARA), Stéphane Cadoux (Terres Innovia), Mathieu Lorin (INRA), Florian Celette (ISARA), Camille Amossé (ISARA), Annick Basset (Jouffray-Drillaud)
Innovations Agronomiques 40 (2014), 93-112 (Carrefours de l’innovation agronomique, novembre 2014, ESA d’Angers), Article de revue sans comité, 2014
Association d’une légumineuse fourragère de service avec un blé tendre d’hiver en agriculture biologique : Facteurs explicatifs de la variabilité des services écologiques rendus par la légumineuse et voies d’optimisation du compromis entre services fournis par l’association
Sylvain Vrignon-Brenas (ISARA-Lyon)
Mémoire de thèse, Travaux universitaires, 2016
Association relais blé / légumineuse fourragère en sytème céréalier biologique : une réponse pour le contrôle des adventices et la nutrition azotée des cultures
C. Amossé (ISARA-Lyon) F. Celette (ISARA-Lyon) MH. Jeuffroy (INRA) C. David (ISARA-Lyon)
Innovations Agronomiques 32 (2013),21-33, Article de revue sans comité, 2013
Associer en relais céréales et légumineuses fourragères
C. Amossé (ISARA-Lyon) F. Celette (ISARA-Lyon) C. David (ISARA-Lyon)
AlterAgri, Mai-juin 2013, p14-16, Article de revue sans comité, 2013
Projet CASDAR Alliance
Coord. Muriel Valantin-Morison (INRA)
Casdar Recherche & innovation, Rapport professionnel, 2017

6. Mots clés


Méthode de contrôle des bioagresseurs : Contrôle cultural
Mode d'action : Atténuation
Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides : Substitution Reconception
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Contributeurs

16/07/2018
06/09/2017
Lola Leveau - Irstea - Clermont-Ferrand (63000)
ingenieur - lola.leveau@irstea.fr