1. Présentation

Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Cette technique consiste à implanter des plantes de services ayant pour but d’améliorer les composantes de la fertilité chimique du sol, c’est-à-dire le cycle des éléments nutritifs.

On désigne par plantes de services les espèces implantées avant ou pendant une culture principale, dans la parcelle ou à proximité et qui sont destinées à fournir un ou plusieurs avantages (services écosystémiques) à la culture en place ou aux suivantes dans la rotation. Au-delà d’améliorer la fertilité chimique du sol, les plantes de services peuvent permettre de structurer et stabiliser le sol (fertilité physique et biologique), réguler les bioagresseurs (adventices, ravageurs et maladies) ou le climat (stockage du carbone). Eventuellement, la biomasse produite peut être utilisée pour la fourniture d’aliments ou de combustibles. Elles n’ont toutefois pas une finalité productive, les services d’approvisionnement n’y sont pas recherchés en priorité.

Liens entre les composantes physique, biologique et chimique du sol

Cette fiche ne traitera que des propriétés chimiques, référez-vous à la fiche « Améliorer la structure et la stabilité du sol avec les plantes de services » pour plus de détails sur la fertilité physique et biologique.

Principe :

Les plantes de services implantées dans le but d'améliorer la fertilité chimique des sols peuvent :

• Fournir et mettre à disposition les éléments minéraux pour la santé et la croissance de la culture suivante dans la rotation ou la culture pérenne déjà en place sur la parcelle par plusieurs mécanismes :

  • Avec des plantes de services vivantes capables d’apporter de l’azote exogène. Les légumineuses, qui entrent en symbiose avec les bactéries Rhizobiacées en formant des nodosités au niveau des systèmes racinaires, ont la capacité de fixer l’azote atmosphérique (N₂) et de relâcher des rhizodépots azotés au profit des cultures de vente. Une légumineuse ou une autre espèce peut apporter au sol jusqu’à 15% de son N total au cours de sa croissance (Fustec et al., 2010). Cette symbiose est possible si le temps de culture est supérieur à 50 jours, le temps de formation des nodules fixateurs. 

  • Avec les résidus des parties aériennes et racinaires des plantes de services servant de litière (autrement appelé paillis ou mulch mort). En effet, la destruction du couvert laissé à la surface du sol favorise le développement des macro- et des microorganismes qui dégradent la matière organique. Une partie de cette matière organique est minéralisée et sera donc une source nutritive pour le développement des cultures suivantes. Toutes les familles de plantes sont capables de restituer du soufre et de l'azote. Toutefois, les légumineuses sont les plus efficaces pour le N, les crucifères pour le S.

• Les plantes de services, que l’on qualifie souvent, dans le cadre de cette fonction de restitution d’éléments nutritifs, d’engrais verts, permettent ainsi aux agriculteurs de diminuer, dans une certaine mesure, les apports d’éléments minéraux et donc de diminuer les charges liées aux engrais.

• Empêcher la lixiviation de l’azote et d’autres éléments minéraux (principalement S, parfois K et exceptionnellement P) en les stockant pendant l’hiver. La réduction de la lixiviation dépend de la capacité des plantes à prélever le nitrate, le sulfate ainsi que le P et le K solubles avant qu’ils ne soient entrainés en profondeur, donc du développement du système racinaire dans les conditions pédoclimatiques de la parcelle. On les appelle aussi cultures intermédiaires pièges à nitrates (CIPAN). Elles protègent et préservent les nappes d’eau souterraines. Les graminées et les crucifères sont les familles de plantes les plus efficaces pour piéger ces éléments grâce à leurs systèmes racinaires fasciculés et pivotants, allant chercher les nutriments en surface et en profondeur respectivement. 

Les racines des plantes de services peuvent également modifier indirectement l’environnement abiotique comme le pH, l’humidité ou la température, et l’environnement biotique par libération d’exsudats racinaires qui vont contrôler la diversité et l’abondance des microorganismes de la rhizosphère, notamment impliqués dans les processus de minéralisation, nitrification et dénitrification. 

Conditions de réussite :

Il est nécessaire de prendre en compte les services recherchés et les objectifs attendus par les plantes de services. Il ne faut pas négliger la position dans la rotation et l'ensemble de l'itinéraire technique : le choix de l'espèce (type hiver ou printemps, la variété), le mode et les dates d'implantation et de destruction en prenant compte des éventuelles contraintes de calendrier, sans oublier leurs effets positifs ou dépressifs sur le parasitisme et le salissement dans les cultures suivantes ; et la gestion de l'azote.

Si le principal objectif est de limiter les pertes de nitrate par lixiviation, la mise en place d’un couvert composé d’espèces végétales à croissance rapide ayant des architectures racinaires contrastées permet une meilleure acquisition de ces éléments sur tout le profil de sol. En revanche, si l’objectif recherché est de fertiliser la culture suivante, il est préférable d’implanter un engrais vert riche en légumineuses et en crucifères.

Familles de plantes de services et exemples d’espèces pouvant être implantées selon leurs traits fonctionnels et les services recherchés.

Précision sur la technique :

Selon les filières, différents modes de gestion des plantes de service dans l’espace et le temps sont possibles :

Quelques actions, projets, programmes :

Le GIEE MAGELLAN avait pour objectif d’aider les agriculteurs à construire des nouveaux systèmes de culture en semis direct sous couvert.

La BOCQS permet de choisir un couvert temporaire semé adapté aux caractéristiques des sols viticoles.

Les outils Choix des couverts et Acacia permettent de composer son couvert d’interculture selon les caractéristiques des espèces et des services recherchés.

L’outil SYST’N est un outil de diagnostic des pertes d'azote dans les systèmes de culture, qui vise in fine à mieux gérer l’azote dans les territoires agricoles.

L’estimation des quantités de nutriments restitués par le couvert peut être réalisée grâce à la méthode MERCI par mesure des biomasses. De plus, le rapport C/N est un bon indicateur de la vitesse de décomposition de la matière organique, plus il sera bas (<10), plus sa décomposition en azote facilement utilisable sera rapide.

Viticulture : Le couvert végétal est mis en place sur la vigne implantée ou à son implantation.

Grandes cultures : Pendant l’interculture, à l’implantation de la culture en association, sur culture implantée à la récolte du précédent en semis direct.

La culture annuelle suivante ou pérenne associée aux plantes de services sur la parcelle tirera profit des éléments nutritifs fournis ou mis à disposition par ces dernières.

Application de la technique à...

Réglementation

Concernant la réglementation liée à la directive nitrates, référez-vous à la Draaf de votre région.

En zone vulnérable, il est maintenant obligatoire d'implanter une culture intermédiaire en interculture longue. Dans ces zones, la destruction chimique n'est pas permise dans tous les cas. De même, l'utilisation de légumineuses pures est le plus souvent interdite sauf pour certains modes de production tels que l’agriculture biologique.

Certaines exigences réglementaires sont à respecter dans le cadre des cahiers des charges AOP et IGP. Les exploitations devront se conformer aux exigences du cahier des charges du label Hautes Valeurs Environnementales en 2030.

Il existe un guide de l’agroécologie en viticulture (IFV-INAO) qui fournit des informations techniques aux vignerons qui souhaitent faire évoluer leur démarche agroenvironnementale.

2. Services rendus par la technique

3. Effets sur la durabilité du système de culture

Critères "environnementaux"

Critères "agronomiques"

Critères "économiques"

Critères "sociaux"

4. Organismes favorisés ou défavorisés

5. Pour en savoir plus

6. Mots clés