1. Présentation

Caractérisation de la technique

Description de la technique :

En cultures légumières, la gestion des bioagresseurs (adventices, ravageurs et maladies) peut passer par la mise en place de cultures composées de plantes à effet allélopathique.

Cette fiche technique présente uniquement des exemples de cas concrets d’utilisation de plantes allélopathique dans les systèmes de cultures légumières. Pour plus de précisions sur les mécanismes allélopathiques ou la biofumigation, référez-vous à la fiche dédiée Qu’est-ce qu’une culture allélopathique et la biofumigation ?.

 

Précision sur la technique :

L’allélopathie peut être utilisée pour réguler les bioagresseurs avec des plantes de services associées à la culture principale ou en interculture : 

Lutter contre les adventices	L’incorporation de résidus de Brassicacées en tant que biofumigants diminue respectivement jusqu’à 79 % et 48 % la digitaire (Digitaria sanguinalis) et l’amarante (Amaranthus palmeri) sur culture de poivron (Norsworthy et al., 2007).
Lutter contre les ravageurs	C. juncea, C. grantiana et C. spectabilis, montrent des effets biocides vis-à-vis du nématode phytoparasite Meloidogyne incognita (Jourand et al., 2004 ; Osei et al., 2010). Sous serre, l’incorporation de broyats de trois variétés de B. juncea dans des pots de plants de pommes de terre permet une mortalité de 95 % du nématode à kyste Globodera pallida à l’intérieur des kystes (Lord et al., 2011). Le sorgho fourrager Piper serait une bonne plante piège des nématodes à galles du genre Meloidogyne, permettant de diminuer les populations lorsqu’il est détruit et enfoui en rotation avant la fin du cycle du nématode, soit quatre semaines après le semis (Goillon et al., 2016).
Lutter contre les maladies	En Martinique, les légumineuses tropicales du genre Crotalaria, telles que C. juncea, C. spectabilis, et la ciboule, Allium fistulosum, sont utilisées comme plantes biocides en association, pour leur pouvoir assainissant contre Ralstonia solanacearum, agent du flétrissement bactérien de la tomate (Fernandes et al., 2012 ; Deberdt et al., 2014  ; Deberdt et al., 2015). Cette technique a également fait ses preuves contre certains agents pathogènes telluriques, tels que Pythium sp., Thielaviopsis basicola et Verticillium dahliae. La biofumigation avec des moutardes riches en glucosinolates est très efficace contre la maladie des racines liégeuses (Michel et al., 2011).

 

Ce phénomène sera presque toujours complété par une compétition physique vis-à-vis des adventices et possiblement des ravageurs et des maladies dans certains types d'associations. On ne peut attribuer les effets de suppression des mauvaises herbes uniquement à l'allélopathie, le phénomène de compétition pour les ressources entre aussi en jeu (Cordeau et Moreau, 2017).

 

Conditions de réussite :

Pour la technique de biofumigation, le choix des espèces à implanter dans la rotation ainsi que la variété sont des critères de réussites primordiaux. Il est important de bien positionner les semis de plantes biofumigantes, c’est-à-dire ne pas dépasser le 15 août à l’extérieur et le 15 septembre sous abri. La réussite de la technique de biofumigation dépend des conditions météorologiques. Un manque d’eau peut défavoriser la synthèse d’isothiocyanates à partir de glucosinolates lors du broyage de la moutarde brune par exemple, qui aura un effet moindre sur le contrôle de l’inoculum. Au stade floraison, la moutarde contient les teneurs maximales en glucosinolates dans ses tiges et feuilles : c’est la période optimale pour la broyer (au gyrobroyeur à marteau par exemple). Les résidus doivent être incorporés dans le sol immédiatement après à une profondeur comprise entre 15 et 20cm. Le sol doit ensuite être rappuyé et dans la mesure du possible recouvert pour éviter la volatilisation des gaz toxiques.

La biofumigation est plus efficace lorsqu’elle vient en complément d’autres techniques de lutte.

 

Période de mise en œuvre

Les plantes de services allélopathiques peuvent être mises en place en association avec la culture principale ou pendant la période d’interculture.

Echelle spatiale de mise en œuvre

L’effet allélopathique dans le cadre de la gestion des bioagresseurs est une technique qui agit à l’échelle de la parcelle.

Application de la technique à...

Toutes les productions : Facilement généralisable

Toutes les cultures assolées peuvent bénéficier d'effets allélopathiques des plantes de services associées ou de la culture intermédiaire qui les précède. Attention tout de même à une éventuelle sensibilité de la culture principale vis-à-vis de la compétition induite par le phénomène.

Tous les types de sols : Facilement généralisable

Les conditions environnementales (type de sol, température et pH du sol) et de conduite (profondeur d’enfouissement, type de broyage, …) influencent la proportion de molécules biocides susceptibles d’atteindre leur organisme cible (Couëdel et al., 2017).

Tous les contextes climatiques : Généralisation parfois délicate

Les cultures allélopathiques peuvent être implantées dans toutes les régions si l’espèce et l’itinéraire technique sont adaptés (quelques interventions peuvent être nécessaires, comme l’irrigation dans le cas de la biofumigation). Ainsi, le choix des espèces et des variétés est à adapter au climat local.

Réglementation

La Directive Nitrate impose la couverture du sol pendant l'hiver en zone vulnérable. Cette opportunité peut être saisie pour choisir un couvert à effet allélopathique ou biofumigant.

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2. Services rendus par la technique

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3. Effets sur la durabilité du système de culture

Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : En augmentation

En permettant de réduire le stock semencier ainsi qu’en agissant sur certains ravageurs et certaines maladies, l’allélopathie contribuerait à réduire les usages de produits phytosanitaires (herbicides, insecticides et fongicides) et leur transfert vers l’air. De plus, par rapport à un sol nu, l’implantation de plantes de services en interculture permet de limiter le phénomène d’acidification des sols s’il la culture est restituée au sol. Elle aura un effet alcalisant.

Effet sur la qualité de l'eau : En augmentation

Par rapport à un sol nu, l’implantation d’un couvert végétal, qu’il ait un effet allélopathique ou non, permet de piéger l’azote et le phosphore. De plus, celui-ci peut éventuellement fixer l’azote atmosphérique s’il contient des légumineuses, et rendre le phosphore disponible à la culture suivante ce qui permettra de limiter les apports en engrais. L’effet allélopathique permettant de réguler la flore adventice ainsi que les attaques de ravageurs, permettrait de réduire l’usage de pesticides et donc permet d’améliorer la qualité de l’eau.

Effet sur la consommation de ressources fossiles : Pas d'effet (neutre)

L'implantation et la destruction du couvert entrainent :

• Une consommation de carburant plus importante que le maintien du sol nu pendant l'interculture (sauf légumineuse en interculture qui permet de réduire les apports d'azote) s'il n'y a pas de travail du sol pendant cette période.

• Des émissions de GES liées à la consommation de carburant. Le développement du couvert permet de stocker du carbone dans le sol. Le bilan est donc "variable" à l'échelle de la culture.

• La régulation des bioagresseurs par le couvert peut permettre une baisse des interventions en cours de culture (passages de produits phytosanitaires, désherbage mécanique, …).

Critères "agronomiques"

Productivité : Variable

En cas de destruction trop tardive, la culture intermédiaire peut provoquer des effets dépressifs sur la culture suivante (disponibilité en eau et en azote) et l'effet allélopathique peut éventuellement toucher la culture suivante en plus des adventices, d’où l’importance d’adapter le choix du couvert à la culture suivante.

Des essais menés à Agroscope ont montré que la matière sèche des tomates étant aussi élevée après enfouissement de moutarde brune qu’après la stérilisation du sol à la vapeur (Michel et al., 2011). De plus, le temps de décomposition des résidus, plus ou moins long, peut entraîner un retard de la date d’implantation de la culture suivante.

Qualité de la production : Pas d'effet (neutre)


Fertilité du sol : En augmentation

L'azote capté par le couvert pendant son développement est restitué progressivement après sa destruction. Une partie sera directement disponible pour la culture suivante. Le couvert permet aussi d'améliorer la disponibilité en phosphore et en potasse pour la culture suivante (remobilisation des éléments).

Cette technique favorise l’activité biologique du sol, permet d’améliorer les teneurs en matière organique, de stocker du carbone et fixer de l’azote dans le sol, favorisant ainsi sa fertilité.

Cette méthode limite les fuites de nitrates, l’érosion, la battance et l’altération de la structure du sol.

Stress hydrique : En augmentation

Le prélèvement d'eau pendant le développement du couvert peut réduire l'eau disponible dans la réserve utile, en particulier en cas d'hiver sec. La destruction du couvert devra être adaptée au type de sol et aux exigences en eau de la culture suivante.

Biodiversité fonctionnelle : En augmentation

La présence du couvert favorise certaines espèces en leur fournissant refuge et nourriture (insectes auxiliaires, pollinisateurs, macro et microfaune du sol, oiseaux, etc.). Cet effet est variable selon la nature du couvert, par exemple s'il s'agit d'une espèce nectarifère ou pas.

Critères "économiques"

Charges opérationnelles : Variable

Par rapport à un sol nu, des charges supplémentaires sont à prendre en compte avec l’introduction de plantes de services (espèces et variétés allélopatiques), selon les techniques de semis et de destruction choisies.

Charges de mécanisation : Variable

Par rapport à un sol nu, des charges supplémentaires sont à prendre en compte avec l’introduction de plantes de services, selon les techniques de semis et de destruction choisies.

Marge : Variable

La marge dépend du degré d’abondance de l’inoculum au sein de la parcelle et du degré de contagion de la culture. 

Il est possible de récolter les plantes de services cultivées en interculture en dérobées fourragères, à ensiler, récolter en grains ou à vocation énergétique. La valorisation n'est toutefois pas l'objectif premier des plantes de services.

Critères "sociaux"

Temps de travail : En augmentation

La biofumigation impose des contraintes d’organisation pour la préparation du semis, l’implantation, le broyage et l’incorporation du couvert. Le Lan (2013) a montré que les temps de travaux pour la biofumigation sont d’environ 4 h/100 m² sous abri contre 8 h/100 m² en extérieur.

Il n’est pas évident d’inclure cette culture dans la rotation sans pénaliser les cultures d’été.

Effet sur la santé de l'agriculteur : En augmentation

Par diminution de l’usage de fongicides et de produits phytosanitaires dans leur ensemble.

Paysage : En augmentation

Les plantes de services améliorent l’aspect paysager quelle que soit la couverture du sol. Le couvert pendant la période d’interculture, plutôt qu’un sol nu, favorise la biodiversité floristique (voir faunistique), ...

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4. Organismes favorisés ou défavorisés

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5. Pour en savoir plus

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6. Mots clés

Méthode de contrôle des bioagresseurs : Lutte biologique
Mode d'action : Atténuation
Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides : Reconception