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dimanche, juin 13, 2021

Culture de couverture, santé du sol, séquestration du carbone

A rotary hoe in a field.

L’usage de cultures de couverture, soit des cultures semées hors de la séquence normale des cultures commerciales, est devenu une pratique agronomique courante considérant que ces cultures couvraient plus de 6 millions d’hectares aux États-Unis en 2017, une augmentation de 50 % en cinq ans. Les cultures de couverture contribuent à fournir de l'azote (N) au sol, à réduire l'érosion du sol, à augmenter la qualité du sol et à retarder la croissance des mauvaises herbes. Dans les régions à fortes précipitations où une culture commerciale est cultivée chaque année, une culture de couverture est cultivée en dehors de la séquence normale des cultures commerciales. Dans les régions où les précipitations sont moindres, il arrive qu’une culture commerciale soit produite une année sur deux et qu’une culture de couverture puisse être utilisée en rotation pendant la jachère d’été. L’utilisation d'une culture de couverture présente de nombreux avantages, dont les suivants :

  • Augmenter les objectifs à long terme quant à la santé et la productivité des sols
  • Réduire les pertes de sol et d'éléments nutritifs dues à l'érosion et au ruissellement
  • Ajouter de l'azote au sol, extraire les nutriments des profondeurs du sol, soutenir les populations d'organismes bénéfiques du sol qui contribuent à améliorer la disponibilité et l'absorption des nutriments et améliorer la stabilité du sol
  • Réduire le compactage du sol et améliorer sa structure
  • Concentrer le carbone dans le sol et utiliser un outil important de séquestration du carbone dans le sol.

L’importance de la structure physique du sol1

L'introduction de cultures de couverture dans la rotation entre les cycles de cultures commerciales peut contribuer à améliorer la qualité du sol, sa santé et sa productivité. L'ameublissement est l'état physique d'un sol et comprend l'agrégation (l’union de particules de sol individuelles en amas), la teneur en humidité et en air ainsi que le taux d'infiltration d'eau et le taux de drainage. Les sols meubles sont plus aérés et offrent une meilleure capacité de rétention d'eau, se drainent bien, résistent à l'encroûtement et absorbent rapidement l'eau. Les sols dont les agrégats sont stables peuvent mieux résister à l'érosion hydrique et éolienne. Les agrégats peuvent être liés par des particules d'argile, de la matière organique, des hyphes fongiques et une protéine appelée glomaline, une substance insoluble dans l'eau produite par les champignons mycorhiziens.

Moins d’érosion, de ruissellement et de perte de nutriments

L'érosion éolienne et hydrique peut soulever et transporter des particules de sol meuble loin du site d’origine. Le vent et l’eau peuvent déployer une force exceptionnelle dans l’intervalle entre deux cultures, lorsque le sol est pleinement exposé. L'impact des gouttes de pluie peut briser les agrégats du sol, créant de plus petites particules de sol qui sont plus facilement emportées par le vent et le ruissellement. Le ruissellement peut également entraîner la contamination des eaux de surface hors de la zone touchée. La recharge en eau du sol est également réduite lorsque les précipitations se déplacent ailleurs. Le sol transporté hors de la zone est souvent composé de terre végétale qui contient de la matière organique et des nutriments. Bien que les teneurs en matière organique et en nutriments des sols varient, chaque tonne de terre arable perdue peut contenir 9 kg de N, 5 kg de phosphore (P) et 4 kg de potassium (K)2. Les nutriments et l'eau que contient la couche de sol perdue doivent souvent être remplacés aux frais du producteur. Les cultures de couverture et les résidus de culture peuvent ralentir ou arrêter le ruissellement et l'érosion. Le couvert végétal des cultures de couverture contribue à protéger le sol et à réduire l'impact des précipitations. Les racines des cultures de couverture aident à retenir les particules du sol, et les résidus des cultures de couverture peuvent augmenter la quantité de matière organique près de la surface du sol, ce qui contribue à stabiliser davantage les agrégats du sol et les rend moins susceptibles de se briser. La présence d’une culture de couverture réduit également la vitesse d'écoulement de l'eau à la surface du sol.

Rétention des nutriments

Les racines et les parties aériennes d’une culture de couverture peuvent ralentir, voire stopper la perte d'éléments nutritifs par ruissellement, érosion et lessivage. Les nitrates (N) sont facilement perdus dans l’eau par ruissellement ou lessivage dans le profil du sol. Les cultures de couverture absorbent ou séquestrent l'excès de N et réduisent le lessivage vers les eaux souterraines. Certaines cultures de couverture à racines profondes peuvent également extraire des nutriments des profondeurs du profil du sol et les ramener près de la surface, où ils pourront être plus facilement utilisés par les cultures commerciales suivantes.

Libération et fixation de l’azote

Les légumineuses couvre-sol peuvent fixer et libérer l'azote qu’une culture commerciale subséquente pourra récupérer au printemps. Le coût de la semence d'une culture de couverture ainsi que sa capacité à fournir de l'azote doivent être comparés aux coûts de l’engrais. Des recherches menées en Ontario indiquent que les diverses espèces de cultures de couverture libèrent de l'azote à des moments différents. Le radis oléagineux est un excellent capteur d'azote, mais ses tissus commencent à se décomposer avant que la culture de printemps soit en place, ce qui peut favoriser une certaine perte d'azote. L’ivraie multiflore (ray-grass) et les trèfles ne libèrent pas d'azote avant le début ou le milieu de l'été3.

Le site Web du conseil des cultures de couverture du Midwest des É.-U. (Midwest Cover Crop Council - MCCC) peut vous aider à choisir des cultures de couverture et à estimer la quantité d'azote restituée. L'outil de prise de décisions du MCCC se trouve à l'adresse suivante : https://mccc.msu.edu/covercroptool/.

Avantages pour la stabilité et la structure du sol

En plus de favoriser la réduction de l'érosion et du ruissellement, la croissance précoce des cultures de couverture au printemps peut aider à absorber l'excès d'humidité du sol et à stabiliser le lit de semences. Cet avantage peut permettre à la machinerie d’entrer plus tôt dans les champs cultivés sous couverture que dans les champs labourés. La destruction de la culture de couverture au printemps doit être entreprise suffisamment tôt pour préserver une quantité d'eau suffisante pour la culture suivante. Des herbicides, le fauchage ou une autre méthode que le travail du sol doivent être utilisés pour détruire les cultures de couverture.

Atténuer le compactage

Les cultures de couverture à racines profondes, telles que le radis oléagineux ou l’ivraie multiflore, permettent d'éliminer le compactage du sous-sol, en particulier dans les systèmes de culture sans labour4. L’utilisation d’une culture de couverture plutôt que du travail du sol pour atténuer les problèmes de compactage laisse la structure du sol intacte. Le travail du sol annule rapidement les bénéfices des cultures de couverture, car les passages de la machinerie détruisent la structure du sol. En outre, les sols peuvent être compactés de nouveau par la machinerie, parfois davantage qu'avant le travail profond du sol.

Rétablissement

Les cultures de couverture peuvent être utilisées pour stabiliser et, dans certains cas, remettre en état des sols légèrement dégradés. La salinisation est l'accumulation de sels hydrosolubles dans la zone racinaire des cultures. Ce type de dégradation du sol est causé par une eau d'irrigation de mauvaise qualité ou par un mauvais drainage dans les zones où le sol et l'eau contiennent naturellement des sels. Lorsque l'eau du sol s'évapore, elle ramène les sels des profondeurs du profil du sol vers la surface. L'utilisation de cultures de couverture tolérantes au sel, comme l'orge ou l’ivraie multiflore, permet de réduire l'évaporation de l'eau du sol entre les cultures commerciales, contribuant ainsi à stabiliser la salinité.

Plus grande disponibilité des nutriments

Utilisées sur le long terme, les cultures de couverture constituent une source de nourriture pour les organismes bénéfiques du sol qui, à leur tour, contribuent à l'apport d'éléments nutritifs dans le sol et favorisent leur absorption par les plantes. Les sols laissés en jachère ne bénéficient pas de la croissance racinaire, et les champignons mycorhiziens qui favorisent l'absorption du P ne survivent pas sans racines hôtes. Certaines espèces de cultures de couverture à racines profondes peuvent extraire le P des profondeurs du profil du sol et le rendre disponible pour la culture suivante4.

Le rapport d'enquête sur les cultures de couverture du programme SARE (Sustainable Agriculture Research and Extension), du CTIC (Conservation Technology Information Center) et de l'ASTA (American Seed Trade Association) contient des statistiques précieuses sur l’utilisation et la valeur des cultures de couverture aux États-Unis. Pour consulter la plus récente version de ce rapport, visitez https://www.ctic.org/data/Cover_Crops_Research_and_Demonstration_Cover_Crop_Survey

Le ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario publie des renseignements généraux à l'adresse suivante : http://www.omafra.gov.on.ca/french/crops/facts/cover_crops01/cover.htm

Sources

1 Kaspar, T.C. and Singer, J.W. 2011. The use of cover crops to manage soil. Soil Management Practices. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America. Chapter 21.

2 Sullivan, P. 1999. Sustainable soil management, soil system guide. Appropriate Technology Transfer for Rural Areas. www.soilandhealth.org/

3 Cultures couvre-sol : Adaptation et usage des cultures couvre-sol. 2021. Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario. http://www.omafra.gov.on.ca/french/crops/facts/cover_crops01/cover.htm

4 Williams, S. and Weil, R. 2004. Crop cover root channels may alleviate soil compaction effects on soybean crop. Soil Science Society of America Journal. https://www.researchgate.net/.

 

Déclarations légales

Le rendement peut varier d’un endroit à l’autre et d’une année à l’autre en fonction des conditions de croissance, du sol et des conditions climatiques locales. Dans la mesure du possible, les producteurs doivent évaluer les données de plusieurs parcelles sur plusieurs années et tenir compte de l’incidence de ces conditions sur leurs champs.

 

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