Les légumineuses sous couvert : un appui à la fertilisation azotée des systèmes bio

L’air : une source d’azote inépuisable

En agriculture biologique, la fertilisation azotée est une problématique importante pour les producteurs en grandes cultures. Les sources de fertilisants azotés organiques coûtent chères et leur efficacité en terme de restitution d’azote n’excède pas 30 % de l’azote total pour une fertilisation de céréales. Cette réflexion a mené certains producteurs à envisager de bénéficier d’une source d’azote gratuite et inépuisable au travers de l’azote de l’air. Cet aspect correspond également à l’esprit des textes réglementaires et le rôle de l’agriculteur dans de nouvelle mission qui lui sont demandées comme le stockage du carbone ou le stockage temporaire de l’azote. Mais surtout, d’un point de vue économique, cette manne d’azote entièrement gratuite est intéressante pour l’exploitant, elle apporte plus de durabilité au système grande culture biologique.

Le semis de légumineuses sous couvert

La technique est simple : il s’agit de semer les graines au printemps dans la culture d’un blé d’hiver ou d’une céréale de printemps. Le jeune semis germe et attend la moisson pour se développer à son tour. La légumineuse choisie se trouve donc sous le couvert de la céréale jusqu’à la moisson. Elle se développera ensuite à son aise, bénéficiant de la lumière qui lui a manqué sous la céréale. À partir de cette technique, il s’agit de remplacer la prairie par des graines de légumineuses. Mais de quelles légumineuses parle-t-on ? Dans le cadre d’un essai, trèfles annuels, bisannuels ou pérennes, quasiment toutes les légumineuses ont été testées : 12 au total ! Cependant toutes n’ont pas la même productivité en fonction du précédant. Le graphique 1 reprend les espèces qui ont résisté au couvert d’une avoine de printemps et qui ont été retenues comme intéressantes.

Quelle légumineuse retenir pour un semis sous couvert 

Si l’objectif du semis est de produire un maximum d’azote en un minimum de temps, il est nécessaire de tenir compte de deux paramètres pour réussir. Le choix de la légumineuse à semer dépendra de l’ombrage et de l’agressivité de la culture principale en place. Un triticale très haut et de surcroît très développé empêche la lumière de passer. Il faudra semer un trèfle annuel, de type trèfle d’Alexandrie ou trèfle de Perse, qui pousse vite pour lui éviter l’étouffement. De plus, comme il est gélif, pas de soucis de destruction ni de repousse ensuite ! Dans le cas d’une orge de printemps, l’agressivité est importante mais pas l’ombrage car sa paille est courte. Un trèfle annuel pourrait alors «monter» au-dessus de la culture. Pour cela, nous choisirons plutôt un trèfle blanc non agressif ou encore une minette à pousse plus lente. Le blé et l’avoine ont un comportement intermédiaire. L’idée à retenir est qu’il ne faut pas semer la petite graine avant le stade épi 1 cm et si possible, bénéficier d’une pluie conséquente avant l’implantation. Cette dernière contrainte devient aléatoire avec les printemps secs qui se généralisent. Avancer la date de semis au
15 mars avec un semoir à céréales devient gage de réussite. 

La production d’azote apportée par la légumineuse sera dépendante de la matière sèche produite mais aussi de sa richesse en matière azotée. C’est le cas de la minette qui, malgré une productivité plus faible, produit autant d’azote qu’un trèfle d’Alexandrie (cf. graphique 2).

De l’azote à valoriser pour des cultures de printemps

Une fois que l’azote est stocké «sur pied», il s’agit de la valoriser pour les cultures suivantes. Ceux sont les cultures de printemps qui en bénéficieront le plus. Un point d’attention consiste à ne pas perdre cet azote au cours de l’hiver. Tant que la plante est vivante, les fuites de nitrate sont négligeables, il faut donc maintenir cette situation. Une destruction des légumineuses doit s’envisager en fin d’hiver, courant février, dans la mesure du possible. 

Début avril, les reliquats azotés mesurés peuvent être parfois importants et sont différents parmi les espèces de légumineuses. Alors que la minéralisation du sol se poursuit et produit l’équivalent de 77U/ha sur 0-90 cm de profondeur, le gain peut monter jusqu’à 195 U pour le mélilot soit un gain net de 118 U apportées par cette légumineuse ! Pourtant la partie aérienne n’est pas importante mais tout est dans la racine. 

Il faut toutefois se méfier du système puissant du mélilot qui pourrait vite devenir très encombrant et jouer le rôle de vivace si sa destruction n’est pas assurée par un bon scalpage ! Le choix est déjà suffisant parmi les légumineuses testées pour en retenir une autre. Si le raisonnement se porte sur l’azote, nous ne devons pas négliger les autres apports de minéraux avec notamment le phosphore et la potasse qui sont disponibles à hauteur d’au moins 80 % du total de la matières sèche des couverts.