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Les avantages des cultures de couverture dépendent de la biomasse : de quelle quantité avez-vous besoin ?
4 mars 2025Par Andrew McGuire
La biomasse des cultures de couverture est importante. La biomasse mesure l’énergie supplémentaire que les cultures de couverture apportent au système biologique champ-sol. Elle indique le degré de protection de la surface du sol contre le vent et la pluie. Elle indique la quantité de lumière solaire, d’eau et de nutriments que la culture a prélevée sur les mauvaises herbes. Elle indique également la durée pendant laquelle les racines sont vivantes. Du fait de ces relations, la plupart des bénéfices des cultures de couverture sont liés à la production de biomasse (Wagg et al. 2021).
Contrôle de l’érosion, bienfaits pour le sol ou suppression des mauvaises herbes, que voulez-vous ?
Si la biomasse est si importante, de quelle quantité avez-vous besoin ? Cela dépend du bénéfice recherché. Des recherches ont estimé des « seuils minimaux de biomasse » pour différentes cultures de couverture. Il ne s’agit pas de points de basculement où, en dessous d’un certain niveau, aucun bénéfice n’est obtenu et au-delà, les bénéfices sont complets, mais plutôt de valeurs approximatives permettant d’évaluer le niveau de bénéfice souhaité. Il s’agit d’une analyse coûts-avantages approximative basée sur les meilleures estimations de la quantité de biomasse nécessaire pour obtenir les bénéfices escomptés. Il s’agit d’objectifs, et non de garanties de succès.
Les services de l’agroécosystème, tels que la construction des sols, la capture des nutriments, la suppression des mauvaises herbes et le contrôle de l’érosion, étaient tous positivement corrélés à la production de biomasse.Wagg et al. (2021)
De faible à élevé, j’aborde ici la quantité de biomasse nécessaire pour (1) la lutte contre l’érosion, (2) les bienfaits pour le sol et (3) la suppression des mauvaises herbes. Tous les niveaux de biomasse sont exprimés en matière sèche.
La biomasse pour le contrôle de l’érosion
L’érosion est l’une des principales raisons de planter des cultures de couverture. Ces cultures, qu’elles soient à la fois ramifiées ou racinaires (voir figure 2), constituent une barrière physique contre le vent, la pluie et le ruissellement des eaux de surface, réduisant ainsi l’érosion. Pour lutter contre l’érosion, la bonne nouvelle est qu’une biomasse, même faible, est préférable, et une quantité plus importante est préférable jusqu’à un certain point. Plutôt que la biomasse, le pourcentage de couverture du sol est plus souvent utilisé pour les évaluations de lutte contre l’érosion, la norme minimale fixée par le NRCS étant de 60 % . Cela correspond à environ 1 420 lb/acre de biomasse (1,5 mg/ha) pour les céréales à paille de saison fraîche. Une couverture du sol de 50 à 70 % (890 à 1 780 lb/acre, 1 à 2 mg/ha) réduira l’érosion d’environ 80 % (Prabhakara et al., 2015).
Figure 2. Bien qu’une plus grande quantité soit préférable, même une petite quantité de biomasse peut contribuer à contrôler l’érosion. Ici, une culture de couverture de radis détruite par l’hiver a empêché l’érosion du sol due aux fortes pluies printanières. Extension de l’Université du Nebraska .
Quelques détails importants :
Pour les périodes de croissance courtes et à faible potentiel de biomasse, envisagez d’augmenter votre taux de semis. Cela augmentera le pourcentage de sol couvert, un facteur important pour la lutte contre l’érosion.
Grâce à leur croissance plus haute, à leur biomasse plus élevée et à leurs résidus plus durables, les cultures de graminées offrent un meilleur contrôle de l’érosion que les légumineuses et autres feuillus.
Les champs situés sur des pentes plus raides ou dans des zones à fortes précipitations peuvent avoir besoin d’une biomasse plus élevée pour protéger le sol de l’érosion.
Les phénomènes météorologiques extrêmes, qu’ils soient causés par le vent ou la pluie, nécessiteront davantage de biomasse pour protéger les sols.
La biomasse au service des sols
La lutte contre l’érosion est une priorité, car il est impossible d’améliorer un sol qui s’érode. Une fois ce problème résolu, l’amélioration des sols nécessite davantage de biomasse.
Français La biomasse des cultures de couverture améliore les sols par l’enracinement, fournissant aux microbes des exsudats racinaires, récupérant les nutriments et fournissant de la biomasse pour les organismes et la matière organique du sol. Au niveau le plus bas, une biomasse de > 890 lb/acre (~1 Mg/ha) a permis une rétention efficace des nitrates (Hively et al., 2009). Le même niveau était nécessaire pour obtenir des effets positifs de l’azote des cultures de couverture sur la culture commerciale suivante (Blanco-Canqui et al. 2025 ; De Notaris et al., 2018 ; De Notaris et al., 2025). En dessous de ce niveau, les cultures de couverture ont réduit les rendements des cultures commerciales suivantes, probablement en raison de l’immobilisation de l’azote, ou n’ont fourni aucun avantage azoté.
L’augmentation de la matière organique du sol (MOS) est souvent un objectif des cultures de couverture en agriculture régénératrice, et de nombreuses améliorations des autres propriétés du sol découlent d’une augmentation de la MOS. Cependant, cela nécessite encore plus de biomasse. Une analyse des recherches sur les cultures de couverture aux États-Unis21 a révélé que plus de 1 780 lb/acre (2 mg/ha) sont nécessaires pour une augmentation constante de la matière organique du sol (Blanco-Canqui, 2022). Et une seule année ne suffira pas. Cette étude a révélé que plus de cinq ans de ce niveau élevé de biomasse de culture de couverture étaient nécessaires pour augmenter régulièrement la MOS. Pourquoi ? Parce que 90 % de la biomasse est utilisée par les organismes du sol, ne laissant que 10 % pour la MOS . C’est également pourquoi des pratiques telles que le semis direct et la rotation des cultures pérennes sont souvent nécessaires en complément des cultures de couverture pour augmenter la matière organique du sol.
Biomasse pour le contrôle des mauvaises herbes
Les cultures de couverture suppriment les mauvaises herbes en leur soustrayant des ressources : lumière du soleil, eau et nutriments. Certaines cultures de couverture produisent également des substances chimiques qui suppriment les mauvaises herbes ( allélopathie ). Comme pour la lutte contre l’érosion et la santé des sols, une plus grande quantité de cultures de couverture permet un meilleur contrôle des mauvaises herbes (Osipitan et al., 2019), mais pour des niveaux pratiques de suppression, des seuils minimaux sont fixés.
Des méta-analyses ont révélé des niveaux de seuil de biomasse pour diverses régions :
Midwest des États-Unis : > 4 460 lb/acre (5 mg/ha) étaient nécessaires pour une réduction de 75 % de la biomasse des mauvaises herbes par les cultures de couverture (Nichols et al., 2020).
Sud-est des États-Unis : environ 5 890 lb/acre (6,6 mg/ha) étaient nécessaires pour une suppression des mauvaises herbes à 50 % (Weisberger et al., 2023).
En Pennsylvanie, Finney et al. (2016) ont établi un seuil de biomasse d’environ 5 mg/ha (4 460 lb/acre) pour un contrôle quasi total des mauvaises herbes. Les systèmes biologiques se situent au sommet des besoins en biomasse. Dans le nord-est et le sud-est des États-Unis, plus de 8 mg/ha (7 140 lb/acre) étaient nécessaires pour un contrôle complet des mauvaises herbes pendant toute la saison, tant pour la culture de couverture vivante que pour la culture commerciale suivante (Mirsky et al., 2012, 2013).
Le choix des cultures de couverture, qu’elles soient mixtes, isolées, graminées ou feuillues, est moins important que leur sélection en fonction de leurs caractéristiques intrinsèques de suppression des mauvaises herbes. Parmi ces caractéristiques, selon la littérature, figurent une productivité élevée en biomasse et des résidus persistants.Osipitan et al. 2018.
Plusieurs études ont montré que les mélanges de cultures de couverture présentaient les mêmes performances que les monocultures les plus efficaces pour supprimer les mauvaises herbes (Bybee-Finley et al., 2017 ; Finney et al., 2016 ; MacLaren et al., 2019 ; Smith et al., 2020 ; voir également Florence et McGuire, 2020 pour les résultats généraux des monocultures et des mélanges). Qu’il s’agisse d’un mélange ou d’une monoculture, la biomasse des cultures de couverture était le meilleur indicateur de la suppression des mauvaises herbes (MacLaren et al., 2019).
Gerhards et al. (2024) ont constaté que la plupart des espèces de cultures de couverture nécessitaient 3 mg/ha ou plus pour un désherbage efficace, mais que la biomasse nécessaire pouvait être moindre si elles permettaient également de lutter contre les adventices allélopathies. D’autres facteurs importants influencent le désherbage des cultures de couverture, car la biomasse n’est pas toujours liée au degré de désherbage (Rouge et al., 2022 ; Leskovšek et al., 2025).
Tableau 1. Seuils minimaux de biomasse pour les cultures de couverture par objectif.
But
Avantages
Seuil de biomasse
Sources
Contrôle de l’érosion
~80 % de réduction de l’érosion dans des conditions normales (60 % de couverture de résidus)
~1 420 lb/acre (1,5 mg/ha)
NRCS, Prabhakara et al. (2015)
Avantages pour le sol
Contribution positive de l’azote
≥ 890 lb/acre ( ≥ 1 mg/ha)
De Notaris et al. (2025)
Réduction des nitrates dans le sol
≥ 890 lb/acre ( ≥ 1 mg/ha)
Hively et coll. (2009), Prabhakara et al. (2015)
Augmentation constante de la matière organique du sol
≥ 1 800 lb/acre ( ≥ 2 mg/ha)
Blanco-Canqui (2022)*
Suppression des mauvaises herbes
Suppression générale des mauvaises herbes
≥ 2 700 lb/acre ( ≥ 3 mg/ha)
Bybee-Finley et coll. (2017), Finney et coll. (2016), Gerhards et coll. (2024), Nichols et al. (2020)*, Smith et coll. (2020).
50 % de réduction de la densité des mauvaises herbes
≥ 5 900 lb/acre ( ≥ 6,6 mg/ha)
Weisberger et al. (2023)*
Désherbage biologique sans labour, toute la saison
≥ 7 200 lb/acre ( ≥ 8 mg/ha)
Mirsky et al. (2012), Mirsky et al. (2013).
Les méta-analyses et les revues sont marquées d’un astérisque *.
Figure 3. Graphique représentant les différents seuils de biomasse des cultures de couverture. Plus la biomasse est importante, plus les bénéfices sont importants, jusqu’à un certain point.
Gestion des cultures de couverture pour la production de biomasse
Il existe deux approches pour gérer les cultures de couverture pour la production de biomasse :
Déterminez votre fenêtre de croissance disponible pour votre saison de culture commerciale et adaptez la gestion en fonction de la biomasse que cette fenêtre peut produire. La fenêtre de croissance de la culture de couverture déterminera son potentiel de biomasse, ce qui déterminera les bénéfices que vous pouvez en attendre.
Choisissez votre objectif de culture de couverture (contrôle de l’érosion, amélioration du sol ou suppression des mauvaises herbes) et ajustez votre fenêtre de croissance pour obtenir la biomasse nécessaire.
Quoi qu’il en soit, vous obtiendrez un ou plusieurs objectifs pour votre culture de couverture, une fenêtre de croissance et un objectif de biomasse estimé.
Les seuils et les bénéfices de biomasse étant liés à la biomasse physique elle-même, ils ne devraient pas varier beaucoup selon la région, le climat, le type de sol ou l’espèce de culture de couverture. 900 kg/acre de biomasse est le même, que ce soit dans l’ouest aride ou dans l’est humide. Ce qui variera, c’est la manière dont votre objectif de biomasse sera atteint, qui dépend de nombreux facteurs :
Fenêtre de croissance des températures et des précipitations
Sélection des espèces
Taux de semis
État nutritionnel du sol
Pour le gérer, mesurez-le
Les deux approches de couverture végétale (fenêtre de croissance ou objectif) nécessitent une estimation de la production de biomasse pour une fenêtre de croissance donnée. Obtenir des chiffres précis est difficile, mais quelques sources peuvent s’avérer utiles.
Sauf dans le sud des États-Unis et les régions côtières tempérées, de nombreuses périodes de croissance ne comprenant que la fin de l’automne et le début du printemps ne produiront que suffisamment de biomasse pour lutter contre l’érosion, sans autre objectif. Une plantation à la fin de l’été ou au début de l’automne, ou une fin de semis à la fin du printemps, produira des niveaux de biomasse plus élevés, à la fois pour lutter contre l’érosion et pour préserver la santé des sols. Les niveaux de biomasse les plus élevés, nécessaires à la suppression des mauvaises herbes, nécessiteront à la fois une plantation précoce à la fin de l’été et une fin de semis tardive à la fin du printemps.
Selon votre région, vous pouvez utiliser des calculateurs de cultures de couverture pour votre planification : le Nebraska , l’Est des États-Unis et les 25 États de l’Est et du Sud couverts par le sélecteur d’espèces de cultures de couverture . Enfin, renseignez-vous auprès de votre service de vulgarisation agricole. Il dispose peut-être de données locales. La mesure de la biomasse des cultures de couverture au champ est également une option. Il existe les méthodes courantes de coupe et de pesée ( vidéo ici ), mais plusieurs projets de recherche ont cherché à simplifier l’estimation de la biomasse des cultures de couverture. Eric Brennan, de l’USDA-ARS, a développé « une méthode simple, rapide, conviviale et robuste » basée sur la longueur de la tige principale d’une culture de couverture céréalière. Voici sa vidéo présentant la méthode. Une vidéo du service de vulgarisation de l’Université d’État de l’Iowa montre comment utiliser une méthode visuelle pour estimer la biomasse du seigle. Enfin, il existe une méthode de pointe utilisant l’imagerie 3D et la géostatistique .
Gérer en fonction de la biomasse attendue
Niveau 1 : pour une culture de couverture à faible biomasse avec un seul objectif : assurer autant de contrôle de l’érosion que possible
Planter le plus tôt possible, terminer le plus tard possible.
Choisissez une espèce de culture de couverture qui est à la fois bien adaptée à votre courte fenêtre de croissance et dont les semences sont peu coûteuses.
Augmenter le taux de semis autant que possible sur le plan économique.
Niveau 2 : Pour le contrôle de l’érosion et les bienfaits pour le sol
Tout ce qui précède, plus,
Envisagez d’utiliser un mélange de deux espèces de cultures de couverture, une légumineuse et une non-légumineuse.
Envisagez de fertiliser la culture de couverture si les carences en nutriments peuvent limiter la production de biomasse.
Niveau 3 : Pour le contrôle de l’érosion, les bienfaits pour le sol et la suppression des mauvaises herbes
Tout ce qui précède, plus,
Utilisez une monoculture de graminées ou un mélange de cultures de couverture légumineuses-graminées pour une meilleure suppression des mauvaises herbes par la culture de couverture vivante et ses résidus après la fin du semis.
Comme pour une grande partie de l’agriculture, il s’agit d’un processus d’optimisation de la durée de la fenêtre de croissance, de la température, de l’ensoleillement, des niveaux de nutriments du sol, de l’approvisionnement en eau et des espèces de plantation, avec plusieurs compromis importants :
Saison des cultures commerciales vs. durée de la fenêtre de croissance des cultures de couverture vs. biomasse/avantages.
Biomasse/avantages vs. utilisation de l’eau par la culture de couverture.
La biomasse des cultures de couverture offre des avantages
Il n’est pas surprenant que la biomasse soit essentielle aux bénéfices des cultures de couverture. En écologie, la productivité de la biomasse est souvent utilisée comme mesure de la santé ou du fonctionnement des écosystèmes. La biomasse est la protection physique du sol, l’énergie qui alimente toute la biologie et la suppression compétitive des mauvaises herbes. Pour tirer profit des cultures de couverture, privilégiez la production de biomasse.
Références
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Blanco-Canqui, H., SJ Ruis, M. Mamo, CA Shapiro, C. Proctor, et al. 2025. Semis intercalaire d’une culture de couverture dans un loam sableux irrigué pendant 6 ans : sol, culture et réponse économique. Agronomy Journal 117(1) : e70013. doi : 10.1002/agj2.70013 .
Bybee-Finley, KA, SB Mirsky et MR Ryan. 2017. La biomasse des cultures, et non la richesse spécifique, influence la suppression des mauvaises herbes dans les cultures intercalaires annuelles de graminées et de légumineuses de saison chaude dans le Nord-Est. Weed Science : 1–12. doi : 10.1017/wsc.2017.25 .
De Notaris, C., L. Peixoto, E.Ø. Mortensen et J. Rasmussen. 2025. La production de biomasse des cultures de couverture comme indicateur de la valeur de remplacement des engrais azotés – les légumineuses obtiennent des effets positifs. Agriculture, écosystèmes et environnement 381 : 109446. doi : 10.1016/j.agee.2024.109446 .
De Notaris, C., J. Rasmussen, P. Sørensen et J.E. Olesen. 2018. Lessivage de l’azote : une perspective de rotation des cultures sur l’effet de l’excédent d’azote, la gestion des champs et l’utilisation des cultures dérobées. Agriculture, écosystèmes et environnement 255 : 1–11. doi : 10.1016/j.agee.2017.12.009 .
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MacLaren, C., P. Swanepoel, J. Bennett, J. Wright et K. Dehnen-Schmutz. 2019. La production de biomasse des cultures de couverture est plus importante que la diversité pour la suppression des mauvaises herbes. Crop Science 59(2) : 733–748. doi : 10.2135/cropsci2018.05.0329 .
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Pour gérer des conditions plus humides que souhaitées lors de l’ensemencement, Exapta possède l’expérience et les produits nécessaires pour accomplir le travail de la meilleure façon possible – nous nous concentrons beaucoup sur cela avec notre R&D. Tout d’abord, nous devons simplement rendre les semoirs Deere des séries 50/60/90/Pro capables de traverser la boue sans s’accumuler, et nos roues à blocage de semis DuraLok vous offrent cet avantage. Et toujours, humide ou sec, le DuraLok vous offre un raffermissement supérieur des graines, contrairement aux roues plus larges ou à celles qui fonctionnent sur une grande jante rigide (la nôtre est la plus étroite du marché, car c’est ce qui fonctionne le mieux, humide ou sec). . Comme leur nom l’indique, ils sont conçus pour durer incroyablement longtemps, car l’uréthane s’use si lentement par rapport aux composés de caoutchouc plus souples (néoprène), et il ne se retirera pas du moyeu. L’étroitesse du DuraLok rend également le sillon plus facile à fermer, ce qu’un de nos clients a découvert, surprenant lui-même et nous-mêmes.
La forme élégante du DuraLok lui permet de rester propre lorsque les roues de raffermissement concurrentes (marché secondaire) se bouchent avec de la boue, arrachent les graines et traînent contre la roue de jauge. Même la roue de raffermissement SDX rencontrait plus de problèmes que la DuraLok. Aucune roue de raffermissement concurrente ne reste aussi propre que la DuraLok.
Nos roues de fermeture Thompson gèrent beaucoup mieux la boue que la plupart des roues de fermeture, et elles ne surchargeront pas le sol au-dessus de la graine, contrairement à tous les styles excessivement lourds sur le marché, y compris les OEM (et les Thompson ne rebondissent pas comme celles de Deere, qui sont une catastrophe).
Les Thompsons conviennent également aux perceuses PD-500 / New Holland P-2080 de Case-IH, avec l’utilisation d’un support de montage spécial et d’un ressort plus léger. L’ajout d’un Keeton est également requis, car les roues Thompson ne font aucun emballage : Le Keeton + Mojo effectue le contact graine-sol une fois le packer OEM retiré.
Les clapets anti-rebond Ninja d’Exapta pour les semoirs JD ne s’encombrent pas de boue comme le font ceux en plastique rigide. De plus, ils s’usent indéfiniment (après 4 ans sur le marché, nous n’en connaissons toujours pas qui soient réellement usés). Et ils mettent plus de graines au fond du sillon. Pas étonnant que ce soient notre vendeur n°1.
Vous ne pouvez pas couper la paille humide avec de la boue molle en dessous, ou trop mettre de côté le matin et le soir à cause de la rosée ? Jetez un œil à nos nettoyeurs de rangées Aricks pour perceuses JD (nous en avons suffisamment en inventaire pour équiper une ou deux perceuses de petite à moyenne taille ; à tout le moins, essayez quelques rangées pour voir si vous les aimez, car cela a probablement gagné. ce n’est pas la dernière fois que vous serez confronté à de la paille dure à cause de la pluie ou de la rosée).
En parlant de couper la paille, êtes-vous passé aux Forges de Niaux 200 pour les foreuses JD ? Ils ont un biseau plus profond que toute autre marque, y compris les OEM. Un biseau plus profond signifie qu’ils coupent mieux lorsqu’ils sont neufs et restent affûtés plus longtemps. De plus, le tranchant des lames Niaux 200 est plus dur que les autres, pour une durée de vie 20 à 40 % plus longue. Tant en termes de réduction des épingles que de minimisation du compactage des parois latérales dans les sols humides, rien ne vaut notre système d’appui hydraulique révolutionnaire UniForce pour les semoirs JD. En raison de la géométrie de la conception de l’ouvreur Deere, ces semoirs bénéficient bien plus de l’élimination des ressorts de pression descendante que sur n’importe quel semoir. De plus, nous avons conservé le système simple et robuste, ce qui permet de réduire les coûts et d’obtenir un système extrêmement fiable avec une très longue durée de vie.
MudSmith est devenue la marque incontournable de roues de jauge à jante ouverte en Amérique du Nord en raison de leur construction très robuste et de qualité. Leur conception à bord ouvert s’est avérée excellente pour évacuer la boue. Le caoutchouc des pneus MudSmith est plus épais et dure plus longtemps que les autres marques, mais ils ont toujours une douceur ou une souplesse pour amortir le sol (contrairement à certaines marques qui sont en caoutchouc mais ont peu ou pas de cavité d’air et sont dures comme de la pierre). Les roues de jauge MudSmith sont disponibles en largeurs de 3″ ou 4,5″ pour s’adapter à vos perceuses à roue de jauge JD ou Case. Appelez pour commander au 785-820-8000.
Vous n’avez pas le temps d’installer les mises à niveau, ou même d’effectuer des réparations importantes ? Appelez-nous et nous pourrons vous recommander des services de reconstruction de foreuses pneumatiques pour les Grandes Plaines, avec une certaine possibilité de nous rendre dans la Corn Belt et dans le Grand Sud pour des travaux importants. (Nous réalisons qu’il y a beaucoup de gens très peu scrupuleux dans cette industrie, et pensons que nous avons maintenant une bonne idée de qui est digne de confiance et compétent, et qui ne l’est pas, du moins dans les Grandes Plaines du centre et du sud.)
