TECHNIQUE

Lutter contre les adventices avec les plantes de services en cultures tropicales



Mélange de voème et crotalaire dans l’inter-rang de la canne à sucre

Crédit : Chetty J.

En cours de rédaction
Dernière modification : 15/10/2021
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Discussion liée

1. Présentation


Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Cette technique consiste à implanter des plantes de services dans l’objectif de réguler la germination et le développement de la flore adventice présente sur la parcelle. 

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 de réguler la flore adventice, les plantes de services peuvent également réguler d’autres bioagresseurs (ravageurs et maladies), le climat (stockage du carbone), améliorer la structure et la stabilité du sol ou le cycle des éléments nutritifs. 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.

 

Principe :

La mise en place d’une plante de services permet de modifier les communautés d’adventices présentes sur la parcelle mais aussi sur les zones non-cultivées (abords de parcelles, allées, …) par plusieurs mécanismes :

  • Par compétition pour les ressources (eau, nutriments, lumière) et l’espace, ce qui provoque un phénomène d’« étouffement » sur les adventices, lorsqu'elles se développent plus rapidement que ces dernières (RGR, Relative Growth Rate). Cette fonction dépend aussi d'autres traits caractéristiques comme la hauteur des plantes, le port, la surface foliaire, etc. Les plantes de services détruites et laissées en surface peuvent former une barrière physique limitant la levée des adventices si le mulch est suffisamment épais.

  • Par effet allélopathique. Elles peuvent émettre des composés, via des exsudats racinaires ou foliaires, ou encore des composés volatiles, pendant leur cycle ou leur décomposition sur le sol (biofumigation), qui vont permettre de limiter la germination et la croissance des adventices. Par exemple, le desmodium (Desmodium uncinatum) nuit au développement de striga (Striga hermonthica), par l'intermédiaire d'effets allélopathiques (Khan et al., 2002).

  • Par effet piège. Les plantes hôtes ou plantes pièges induisent la germination de la plante indésirable et sont détruites avant la reproduction du parasite.

 

Conditions de réussite :

Dans un objectif de contrôle des adventices, la ou les plantes de services choisies devront avoir une forte compétitivité via un bon pouvoir couvrant du sol et une croissance en biomasse importante. Cette compétitivité et d’éventuels effets allélopathiques seront à adapter (choix du port de la plante, espèce non lianescente, couverture au sol plutôt qu’en hauteur, peu ou non volubile, tolérance à l’ombrage) si la plante de services est implantée avec la culture principale. En effet, pour concevoir des systèmes de culture performants, la compétition (eau, nutriments, lumière) entre les plantes de couverture et la culture principale doit être minimale pour ne pas affecter le rendement de la culture principale (figure ci-dessous). Il est également possible d’associer plusieurs de plantes de services pour fournir davantage de services écosystémiques (multifonctionnalité). Il résulte alors un nombre important d’espèces ou de combinaisons d’espèces possibles, qui seront choisies en fonction de la place dans la rotation (couple précédent suivant), de la zone pédoclimatique mais bien sûr des objectifs visés. Quelques plantes de services ainsi que leurs caractéristiques sont détaillées dans le guide de l’IT2. Si la gestion des adventices est nécessaire jusqu’à la récolte, la plante de services peut être laissée tout le long du cycle de la culture principale et éventuellement valorisée. Il ne faut toutefois pas oublier que le degré de nuisibilité des plantes de services semées est relatif à son développement, tout comme la flore spontanée. Le couvert végétal vivant doit donc être facile à contrôler mécaniquement.

 

 

Effet des plantes de services sur les adventices et sur la culture de rente dans le cas où elles sont cultivées simultanément (adapté de Valantin-Morison et al, 2017 – diapo 16).

 

L’utilisation de plantes de services dans la gestion des adventices est d’autant plus importante que le nombre de matières actives herbicides est réduit et les adventices lianescentes, difficilement contrôlables, sont présentes dans la majorité des systèmes de culture tropicaux (bananeraies, canne à sucre…).

Précision sur la technique :

Les techniques permettant de gérer la flore adventice avec les plantes de services grâce à ces mécanismes dépendent de la culture principale. La suite de la fiche est dédiée principalement aux bananeraies mais quelques aspects techniques en cultures de canne y sont aussi mentionnés. Il est possible d’ :

 

  • Associer une ou des plante(s) de services à la culture principale afin d’augmenter la couverture du sol et étouffer les adventices ou les repousses indésirables dans la culture par compétition pour les ressources. L’IT2 a rédigé un guide décrivant la maitrise de l’enherbement avec les plantes de services. Le semis peut être réalisé à la volée, avec travail du sol superficiel (TCS) ou direct sous couvert. Les plantes de services choisies peuvent être soit des plantes de la flore locale que l’on peut trouver naturellement en parcelle soit des espèces sélectionnées et implantées. Seront retrouvées comme espèces pérennes aux Antilles : Cynodon dactylon, Brachiaria decumbens, Drymaria cordata, Cleome rutidosperma, Impatience walleriana (Impatience, présente en zone de montagne surtout en Guadeloupe) ; à Mayotte : Cajanus cajan, Vigna unguiculata, Canavalia ensiformis sont d’excellentes plantes de couverture du sol pour lutter contre les adventices (Rouillard, 2018). Brachiaria peut aussi être associée à la banane (RITA, 2016). Canavalia ensiformis, Vigna unguiculata var. Black Stalion et Crotalaria juncea, permettraient de lutter contre les adventices dans les bananeraies et les parcelles de canne à sucre (Pereira et al., 2018 ; Mansuy et al., 2016). La fertilisation peut être envisagée afin d’aider le couvert à s’installer et ainsi remplir ses fonctions. La destruction du couvert peut être chimique ou mécanique et cette dernière peut être réalisée avec travail du sol (travail superficiel ou labour) ou sans (broyage, fauchage ou roulage). En canne à sucre, C. ensiformis ou V. unguiculata par exemple peuvent permettre de maitriser les adventices sur l’inter-rang. La destruction se fait naturellement avec la fermeture de la canne. Un webinaire des RITA est dédié à l’implantation des plantes de services en association à la canne à sucre ou en jachère pour mieux gérer la flore adventice.

 

  • Implanter des plantes de services pendant la période d’interculture (période de jachère) afin de limiter le développement des adventices pendant cette période. Cela permet de « casser » le cycle des adventices. Par exemple Brachiaria decumbens peut être implantée pour rendre ce service (Achard, 2019). Grâce à sa couverture du sol rapide et sa capacité à se multiplier végétativement, cette plante est capable de dominer les adventices dès 3 mois. Elle peut être implantée en fin de vie des bananeraies en semis en ligne à l’aide d’un semoir mécanique ou à la volée suivi d’un roulage. Des fauches régulières peuvent permettre de stimuler et accroitre la couverture et d’autant plus maitriser les adventices. La destruction se fera chimiquement (IT2, 2011). Crotalaria juncea a aussi une croissance rapide et un bon potentiel d’accumulation de biomasse ce qui lui permet d’avoir un bon potentiel de compétition envers les adventices de la parcelle (Dupuis, 2013). En canne à sucre, le choix des espèces implantées pendant l’interculture varie selon la période d’implantation. Dans le cadre d’un système DEPHY, Vigna unguiculata, Vigna radiata, Dolichos lablab, Crotalaria juncea ont été testées en période d’été austral et Avena sativa, Raphanus sativus, Guizotia abyssinica, Crotalaria juncea, Vigna unguiculata, Brassica carinata en période d’hiver austral. La maîtrise de l’enherbement a été plus efficace en été austral grâce au développement rapide et important des légumineuses. Dans les deux cas, la réduction de l’IFTH a été totale.

 

Points de vigilance :

Les plantes de services dans les bananeraies peuvent entraver la croissance et le développement de la banane et entrainer un retard de la date de floraison (Achard et al., 2018). Brachiaria decumbens peut être très concurrentielle en association et n’est pas adaptée en couverture vivante avec les bananiers. Certaines chenilles peuvent attaquer les jeunes pousses de Brachiaria (IT2). Une implantation trop tardive en période de jachère peut induire un risque accru d’érosion. Un volume de végétation important peut entraîner des bourrages à la destruction, en particulier dans le cas de couverts avec des espèces lianescentes.

Dans la canne sucre, plus les espèces de plantes de service ont une forte croissante et contrôle les adventices, plus elles risquent d’impacter le rendement cannier. Un compromis doit donc être trouvé. De plus, il a été observé sur certaines années une tendance de Vigna unguiculata var Black Stalion à lianer, ce qui peut poser des problèmes pour le développement et/ou la récolte de la canne. Certaines plantes de services participent à la prolifération de maladies fongiques néfastes à la culture principale (espèces sensibles) ou favorisent des ravageurs vecteurs de maladies (espèces hôtes) et inversement. 

 

Quelques actions, projets, programmes :

Le PEI Banane Martinique avait notamment pour objectif de développer des alternatives agroécologiques intégrant les plantes de services pour réduire le recours à l’utilisation d’herbicides et à la fertilisation avec des engrais minéraux de synthèse.

Le projet BANABIO vise à évaluer des prototypes de systèmes de culture innovants de banane dessert relevant de l’agriculture biologique, destinés à la filière export, comme à la filière locale.

Le projet CanécoH avait pour objectif de tester des pratiques innovantes dont l’utilisation des plantes de services en cultures de canne à sucre afin de limiter l’IFT dû à l’usage des herbicides. Une version 2 du projet est en cours.

 

Outils d’aide à la décision :

L’outil SIMSERV (Système expert d’aide à la sélection de plantes de service) a été créé dans l’optique d’optimiser la sélection d’espèces candidates à un ou plusieurs services dont la lutte contre les adventices en bananeraie et en culture d’igname.

Plant’Asso est un outil de recensement de données acquises au champ sur le recours aux plantes de services (en pur ou en mélange) dans un contexte donné (localisation, sol, …) et dans différents systèmes de culture tropicaux dans les DOM.



Période de mise en œuvre
Pendant l'interculture
Sur culture implantée
A l'implantation
A la récolte

Les plantes de services peuvent être implantées pendant la période d’interculture, associées à la culture implantée et ce dès son implantation dans certains cas.

En canne à sucre, les semis sont réalisés à 45 jours après la coupe. Mais des essais sont en cours sur la réalisation de semis de plantes de services durant la récolte, en coupeuse de canne tronçonnée. 



Echelle spatiale de mise en œuvre
Parcelle

Les plantes de services peuvent permettre de modifier ou diminuer les communautés d’adventices présentes sur la parcelle. En culture de canne à sucre, certaines espèces sont difficilement maitrisables telles que les lianes et certaines grandes graminées (ex : Panicum maximum).



Application de la technique à...

portlet.vue.concept.structure.toutesProductions : Facilement généralisable

La mise en place de plantes de services peut être applicable aux autres cultures annuelles et pérennes. Il faut toutefois adapter la composition des couverts en fonction de la culture et des contraintes techniques qu’elle suppose. Par exemple, des espèces pérennes comme l’arachide fourragère retrouvée dans les parcelles d’altitude à fortes pentes ne peut être retrouvée en association avec des espèces annuelles. Autre exemple en canne à sucre, des espèces telles que Bracharia sp. ou autres graminées sont à éviter du fait d’une trop forte concurrence avec la canne.



Tous les types de sols : Généralisation parfois délicate

Le type de sol mais aussi leur pente selon l’altitude peut influencer le choix des espèces à implanter.



Tous les contextes climatiques : Pas généralisable
Tropical

La grande diversité des climats en régions tropicales, notamment avec les pluies cycloniques ou la sécheresse, peut fortement influencer le choix des espèces à implanter. Les plantes de services peuvent induire une concurrence hydrique. L’adoption de cette technique reste compliquée sur des zones sèches non irriguées (ex : l’ouest ou le sud-ouest de l’île de La Réunion). Le comportement des plantes de service étudiées en canne à sucre (C. ensiformis, V. unguiculata) est encore mal connu dans les zones de haute altitude. 



Réglementation

Des semences de plantes considérées comme invasives sont interdites sur certains territoires. Toutes semences de plantes de service sont importées avec leurs certificats phytosanitaires sur l’île de La Réunion.




2. Services rendus par la technique


Régulation et gestion des adventices


3. Effets sur la durabilité du système de culture


Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : En augmentation

Par rapport à un sol nu, les plantes de services peuvent permettre de diminuer l’utilisation des herbicides si la destruction des couverts n’est pas réalisée chimiquement. Les essais menés sur la canne à sucre ont montré une réduction de l’IFTH d’au moins 50 %.  



Effet sur la qualité de l'eau : En augmentation

Par rapport à un sol nu, les plantes de services peuvent permettre de diminuer l’utilisation des herbicides si la destruction des couverts n’est pas réalisée chimiquement. Elles permettent aussi de diminuer l’utilisation d'engrais et limiter le transfert des produits phytosanitaires ainsi que le lessivage/la lixiviation des éléments nutritifs vers les nappes d’eau souterraines ou les points de captage en eau potable.



Effet sur la consommation de ressources fossiles : Variable

Ce critère dépend de la technique, de sa conduite et du nombre de passages dans la parcelle (travail du sol, implantation, entretien, destruction) par rapport aux passages de produits phytosanitaires. 



Contribution au stockage de carbone dans les sols : En augmentation

Les plantes de services peuvent indirectement participer à la séquestration de carbone par l’augmentation de la matière organique et de l’activité biologique du sol. Cependant, pour qu’il y ait un stockage de carbone, les flux entrants (fixation du carbone dans la matière organique, protection physique et chimique du carbone par les microorganismes…) doivent être supérieurs aux flux sortants (respiration des microorganismes, travail du sol…).




Critères "agronomiques"

Productivité : Variable

La couverture du sol en bananeraies par les plantes de services peut permettre des gains de rendement significatifs (Coatis, 2015). Toutefois, un décalage du cycle du bananier sera observé par la couverture du sol qui engendre un retard de développement végétatif et une floraison plus tardive (Achard , 2019) (peut-être dû en partie à une température un peu plus basse en présence de couvert).

En canne à sucre, le projet CanécoH a montré que le couvert végétal entre deux cycles de canne n’a pas d’impact sur les rendements, qui ont été égaux, voire supérieurs au témoin sans couvert ou sans réduction d’azote minéral. Concernant l’utilisation des plantes de services en intercalaire de la canne à sucre, les essais montrent une tendance à la baisse des rendements comparé au témoin par contrôle chimique.



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

La qualité de la production de canne à sucre (richesse en sucre) cultivée en présence d’un couvert végétal est équivalente au témoin sans couvert (projet CanécoH). Dans de rare cas où la plante de service liane sur la canne, elle peut entraver la récolte si celle-ci est gérée mécaniquement.



Fertilité du sol : En augmentation

D’une manière générale, les couverts d’interculture ou associés améliorent les composantes physiques (meilleure structure, diminution du ruissellement, de la battance et de l’érosion), chimiques (meilleure disponibilité des éléments nutritifs, diminution de la lixiviation) et biologiques (amélioration de la vie du sol et de la teneur en matière organique) de la fertilité du sol. Leur décomposition permet d’augmenter les teneurs en matière organique du sol et en azote dans le cas de certaines plantes.



Stress hydrique : Variable

Selon le type de sol, les conditions climatiques et la nature des espèces implantées, les plantes de services peuvent induire une concurrence hydrique au sein de la parcelle ou favoriser l’humidité via la couverture du sol.



Biodiversité fonctionnelle : En augmentation

L’insertion de nouvelles espèces de plantes de services dans le système augmente la biodiversité à plusieurs échelles : abri et nourriture à la faune sauvage (oiseaux, petit gibier, ...), auxiliaires ennemis des ravageurs, pollinisateurs ainsi qu'aux organismes du sol (biomasse microbienne, vers de terre, ...).




Critères "économiques"


Charges opérationnelles : Pas de connaissance sur impact

L’utilisation de produits phytosanitaires peut diminuer grâce à l’effet de la plante de services (si le couvert est détruit mécaniquement). Toutefois dans le cas d’une plante de services semée (hors repousses de la culture précédente ou semence de ferme), la semence et le semis peuvent avoir un coût supplémentaire. La réduction possible d’apport d’azote minéral réalisée sur canne n’est pas encore complètement caractérisée. 



Charges de mécanisation : Variable

L’implantation des plantes de services peut nécessiter des passages supplémentaires pour le semis et la destruction du couvert (même si la destruction par roulage est rapide et peu coûteuse) mais leur gestion n’est pas toujours mécanisable. Par exemple en canne à sucre, les plantes de services peuvent être semées manuellement (surtout sur des parcelles à fort dénivelé) et la destruction se fait naturellement (lors de la fermeture de la canne). Les charges de mécanisation sont donc dépendantes de l’itinéraire technique souhaité et des conditions de culture.



Marge : Variable

La valorisation n'est pas l'objectif premier des plantes de services. Toutefois, des cultures dérobées permettent d’offrir à l’agriculteur une autre source de revenu. La bananeraie peut accueillir différentes cultures associées en intercalaire comme le taro, la patate douce, la pomme de terre, le maïs, les courges ou des légumineuses telles que les pois ou haricots qui apporteront en plus de l’azote au sol, on parle alors d’association bénéfique. Brachiaria decumbens possède une bonne valeur nutritive et appétence, ce qui en fait un excellent fourrage (IT2).




Critères "sociaux"


Temps de travail : En augmentation

Passages pour le semis ; les remplacements dans le cas où le semis n’a pas totalement fonctionné ; l’arrachage manuel en cours de croissance de la plante de service si elle ne maitrise pas toutes les adventices (lianes, fataques) ; la destruction des couverts.



Période de pointe : En augmentation
En canne à sucre, le semis des plantes de services se fait en grande partie en pleine période de récolte.

Effet sur la santé de l'agriculteur : En augmentation

Par diminution de l’usage des produits chimiques (sauf si destruction chimique mais ce n’est pas le cas en canne à sucre).

Les plantes de services présentes dans les situations de fortes pentes permettent une meilleure stabilité physique des ouvriers et leur facilitent le passage dans les bananeraies.



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), ...



4. Organismes favorisés ou défavorisés


Bioagresseurs favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
Chenille MOYENNE ravageur, prédateur ou parasite

Bioagresseurs défavorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
Charançon MOYENNE ravageur, prédateur ou parasite
adventices MOYENNE adventices Exceptées les lianes et les fataques
nématode (bioagresseur) MOYENNE ravageur, prédateur ou parasite

Auxiliaires favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions
Pollinisateurs MOYENNE Pollinisateurs

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

IT2, Brochure technique
Tardy F.
Universite de Montpellier, Travaux universitaires, 2015
Achard R., Tixier P., Dorel M., Roger Estrade J.
Tropical Agriculture and Development, Article de revue avec comité, 2018
Christina M., Négrier A., Marnotte P., Viaud ., Mansuy A., Auzoux S., Techer P., Hoarau E., Chabanne A.
European Journal of Agronomy, Article de revue avec comité, 2021
Achard R.
Cirad, Travaux universitaires, 2016
Resmond R.
CIRAD/PRAM Martinique, Travaux universitaires, 2011
Collectif d’auteurs
Carrefours de l’innovation agronomique, Article de revue avec comité, 2011
Mansuy A., Marnotte P., Marion D., Martin J., Roux E., Chouteau R., Wilt M., Soubadou G.
Innovations Agronomiques, 2019
Grossard F., Christina M., Chetty J., Darche M.
RITA, Multimédia, 2021
Chetty J., Mansuy A.
eRcane
Christina M., Négrier A., Viaud P., Ripoche A., Mansuy A., Gueno JM., Ribotte JC., Marnotte P.
Cirad, 2020
Rapport technique

6. Mots clés


Méthode de contrôle des bioagresseurs : Lutte biologique
Mode d'action : Action sur le stock initial Barrière
Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides : Reconception
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Contributeurs

15/10/2021
Julien Chetty - eRcane - Saint denis (97400)
ingenieur - julien.chetty@ercane.re

13/10/2021
Mathias Christina - CIRAD - Sainte-Clotilde (97490)
chercheur - mathias.christina@cirad.fr

07/10/2021
Marie Hedan - ACTA - Paris (75012)
charge-mission - marie.hedan@acta.asso.fr

27/09/2021
Adrien NEGRIER - CIRAD
adrien.negrier@cirad.fr