La cause du changement climatique ne vient ni des animaux ni des combustibles fossiles. C’est ainsi que nous gérons toutes les ressources et nous pouvons commencer par les prairies du monde. Allan Savory, fondateur du Savory Institute, est un écologiste renommé et pionnier de la gestion holistique des terres. Son travail se concentre sur la régénération des paysages dégradés grâce à des pratiques innovantes qui intègrent le pâturage du bétail à une gestion durable des terres. Son approche holistique vise à restaurer les écosystèmes, à lutter contre la désertification et à relever les défis mondiaux liés à la production alimentaire et au changement climatique. Alan Savory rejoint Farm To Table Talk pour explorer
les contributions révolutionnaires à l’agriculture durable, à la conservation de l’environnement et à l’attention portée aux politiques mondiales qui feront la différence. Salé.global
Soleil et photosynthèse, c’est peut-être trop simple et pourtant, la vie sur cette planète ne tient qu’à ça …..!!
De retour chez vous, vous avez probablement constaté que le climat change. L’augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes et les changements dans la saison de croissance ont placé les communautés rurales des États-Unis en première ligne. De plus en plus de consommateurs souhaitent s’approvisionner en aliments et en ingrédients de manière durable, mais suivre la demande et les changements climatiques peut donner l’impression d’être coincé entre le marteau et l’enclume.
Heureusement, il existe plusieurs façons d’atténuer les changements qui se produisent et d’améliorer en même temps vos résultats. Une solution consiste à planter des cultures de couverture.
Contrairement aux cultures de rente, les cultures de couverture sont plantées pour protéger et enrichir le sol. Leur ajout aux rotations de cultures améliore la santé des sols en reconstruisant la matière organique et en soutenant une forte communauté microbienne.
Les rotations de cultures efficaces intègrent des cultures de couverture pour maximiser la productivité du sol sans intrants chimiques. Les cultures de couverture aident également le sol à tenir ensemble, empêchant l’érosion et le ruissellement tout en créant davantage de voies d’accès aux éléments nutritifs. Ils encouragent le sol à retenir plus d’eau, de sorte que les plantes résistent mieux aux sécheresses et sont plus résistantes aux ravageurs et aux maladies.
Les agriculteurs choisissent parfois de planter différentes cultures de couverture en fonction de leurs structures racinaires : les cultures de couverture avec des racines plus larges – comme le colza et les fèves – aident à prévenir le ruissellement et l’érosion du sol, tandis que celles avec des structures racinaires plus étroites et plus longues – comme l’avoine et le radis – aident à prévenir le ruissellement et l’érosion du sol. aération. Les cultures de couverture avec des structures racinaires plus denses – comme le blé et le seigle – sont utilisées pour favoriser le compactage du sol, tandis que les cultures de couverture avec des racines plus légères – comme le pois de mal et d’hiver – aident à filtrer l’eau.
L’orge, l’avoine, le seigle, le triticale, le blé, le sarrasin, la moutarde, les crucifères et les radis appartiennent également à un groupe unique de cultures de couverture connues sous le nom de charognards de nutriments. Ces plantes aident à collecter les nutriments à la fin de la saison de croissance, réduisant ainsi le lessivage des nutriments – le mouvement vers le bas des nutriments dissous – jusqu’à 48 % ! Ils soutiennent également les microbes qui recyclent le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium et le soufre présents dans le sol.
Depuis plus de 40 ans, l’essai des systèmes agricoles (FST) du Rodale Institute constitue la plus longue comparaison côte à côte des systèmes biologiques et conventionnels en Amérique du Nord. Nous collectons des données mesurant les différences en matière de santé des sols, de rendements des cultures, d’efficacité énergétique, d’utilisation de l’eau, de contamination et de densité nutritionnelle des cultures gérées avec différents niveaux de labour. Au cours de ce processus, nous avons également appris que les sols cultivés en couverture accumulent davantage de matière organique, notamment des niveaux totaux de carbone et d’azote plus élevés – un indicateur important de la santé du sol – ainsi qu’une plus grande stabilité des agrégats, une meilleure aération et une érosion réduite. L’utilisation de cultures de couverture peut contribuer à modérer le ruissellement des centres agricoles, atténuant ainsi des phénomènes tels que la zone morte hypoxique annuelle qui apparaît chaque année dans le nord du golfe du Mexique.
Les cultures de couverture sont également un outil important dans la lutte contre les mauvaises herbes et la lutte antiparasitaire . Certains paillis sont excellents pour supplanter et étouffer les mauvaises herbes ou pour avoir un impact sur le microclimat du sol, de sorte qu’il est plus difficile pour les mauvaises herbes de survivre. D’autres peuvent libérer des biofumigants – des produits chimiques présents dans les tissus végétaux qui tuent ou suppriment les nématodes et les agents pathogènes du sol – comme médicaments pour votre champ. Les crucifères, le souci, le sudagrass, le seigle, le blé, la vesce velue, l’orge et le triticale sont des exemples bien connus de plantes qui libèrent des biofumigants.
La possibilité de séquestrer le carbone est un autre avantage très vanté des cultures de couverture. Les couvertures peuvent séquestrer environ 60 millions de tonnes de carbone par an lorsqu’elles sont plantées sur 20 millions d’acres (8,1 millions d’hectares), avec la capacité de compenser les émissions d’environ 12,8 millions de véhicules de tourisme. La clé pour créer un environnement réduisant le carbone réside dans le résultat des microbes présents dans le sol qui agissent comme décomposeurs, recycleurs de nutriments, arracheurs de racines, aérateurs et stabilisants du sol. Les composés complexes des feuilles et des racines ainsi que les composés végétaux simples donnent aux microbes ce dont ils ont besoin pour créer un réservoir de carbone stable composé de matière végétale partiellement décomposée, de métabolites extracellulaires et de nécromasse microbienne qui fixe le carbone dans le sol, là où il appartient .
À bien des égards, les cultures de couverture peuvent sembler être une pratique réservée aux agriculteurs à grande échelle et très avancés ; Cependant, même si cela peut être intimidant au début, n’importe qui peut utiliser des cultures de couverture pour améliorer ses cultures et ses rotations. Vous serez surpris de voir tout ce que vous apprendrez au fur et à mesure !
Le matériel technique de cet article a été fourni par le Dr Kristie Wendelberger, directrice de recherche au Southeast Organic Center du Rodale Institute . Pour plus d’informations sur le travail effectué en Géorgie, visitez la page du Southeast Organic Center ou assistez à un événement local !
À PROPOS DE L’AUTEUR
Max Fern est stagiaire en contenu et relations publiques au Rodale Institute.
Ce site web : Les plantes et l’eau présente des connaissances classiquement abordées d’une part en physiologie végétale et en écophysiologie, d’autre part en agronomie, pour tout ce qui a trait aux relations de dépendance de la production végétale à l’eau, mais aussi à l’incidence de cette production sur la ressource en eau.
Ce site a pour objectif principal de fournir les « outils » et concepts fondamentaux ainsi que les connaissances les plus marquantes. Il se veut avant tout un guide pour explorer et se repérer dans ce domaine très étendu. Il s’adresse tout à la fois au lecteur grand public et au spécialiste. Certains chapitres s’ouvrent par un résumé qui en présente rapidement le contenu.
La forêt et l’eau dans le monde.
Dans le monde, la répartition des forêts est calquée sur la carte des précipitations ; ici est indiqué le total des précipitations annuelles en mm (1). On peut voir en particulier que la zone intertropicale, arrosée de plus de 1000 mm/an est très riche en forêts : Amazonie, Afrique ouest centrale, Asie du sud-est. A l’inverse les grandes zones désertiques, qui reçoivent moins de 200 mm/an, comme le Sahara, le sud de l’Asie, la Mongolie ou Australie, sont dépourvues de forêts. Toutefois certaines régions du monde pourtant suffisamment arrosées, telles l’ouest de l’Europe, une partie des USA, de la Chine, portent peu de forêts sous l’effet du développement de l’agriculture.
Enfin, l’extension de la forêt, comme celle des autres types de végétations, est aussi limitée par les basses températures : c’est le cas par exemple des parties nord du Canada et de la Sibérie.
(1) 1 mm = 1 litre d’eau par m2 de sol
L’eau est le seul élément qu’on trouve naturellement sur terre dans ses 3 états : solide, liquide et vapeur. L’eau est en mouvement sur le globe terrestre, selon un cycle perpétuel.
Ce cycle est animé par deux ensembles de phénomènes majeurs :
– les changements d’état de l’eau : la vaporisation, en lien avec la température, donc le rayonnement solaire ; la condensation lorsqu’il y a refroidissement, en altitude notamment dans les nuages ;
– la gravité qui provoque les écoulements, le vent qui déplace les masses d’air humides, les nuages en particulier.
Revenons au cas de la forêt. Si on s’intéresse aux échanges d’eau entre la forêt et son environnement proche, on parle du bilan hydrique. Etablir un bilan hydrique c’est faire comme pour un bilan financier : sur une certaine durée (jour, mois, année…), la différence entre les entrées d’argent et les dépenses, est égale à la variation de trésorerie. Concernant le bilan hydrique, pour une parcelle de forêt, les principaux apports d’eau sont les précipitations. Le sol constitue la réserve d’eau qu’utilisent les arbres, son maximum de stockage est appelé réserve utile. Les sorties d’eau sont multiples : les pertes par drainage, ruissellement et écoulements pour l’eau sous forme liquide, transpiration des feuilles, évaporation de l’eau de pluie à la surface des feuilles (le phénomène d’interception), évaporation à la surface du sol. Lorsque les apports d’eau sont supérieurs aux pertes, le sol se recharge, et dans le cas contraire il se dessèche. Dans la suite de cette présentation, nous détaillerons tous ces phénomènes.
Un des mouvements d’eau les plus importants pour les surfaces végétales, la forêt en particulier, est la transpiration.
La transpiration et la photosynthèse sont deux processus vitaux pour les végétaux supérieurs. Par la photosynthèse, les arbres, en utilisant la lumière comme source d’énergie, élaborent leur nourriture à partir du dioxyde de carbone (CO2) contenu dans l’atmosphère, de l’eau et des éléments minéraux du sol. La transpiration permet ainsi d’alimenter les feuilles, où se produit la photosynthèse, en eau et en éléments minéraux. La plus grande partie de cette eau est évaporée, ce qui permet en périodes chaudes d’assurer le refroidissement des feuilles.
Pour les végétaux, l’eau est ainsi au centre de leurs processus vitaux. Par la photosynthèse les végétaux fabriquent des sucres, de l’amidon et du bois, chez les arbres, constitué lui-même de cellulose et de lignine.
Dans le processus de transpiration, contrairement à certaines idées reçues, ce ne sont pas les racines qui poussent l’eau vers les feuilles. C’est bien le contraire : sous l’effet combiné du rayonnement solaire, du vent, et ceci d’autant plus que l’air est sec, l’eau s’évapore au niveau des feuilles. Cette évaporation a lieu au niveau des stomates, qui sont une multitude de minuscules ouvertures, situées sur la face inférieure des feuilles. Ce mécanisme provoque une aspiration d’eau intense qui se transmet via les nervures des feuilles, et en cascade par la multitude des vaisseaux des branches, du tronc et des racines. Ainsi, les racines se trouvent dans un état de dépression, permettant l’aspiration de l’eau du sol.
On peut construire un schéma simplifié du processus de transpiration : une fine lame d’eau s’évapore sur une surface (la feuille) connectée à des fins capillaires (les vaisseaux de la sève) allant jusqu’aux particules qui composent le sol. L’eau est aspirée dans ces capillaires et c’est à leur extrémité inférieure (dans les racines fines) que se produit l’aspiration de l’eau du sol. Tant que le sol est suffisamment humide, il s’établit ainsi un mouvement d’eau, c’est la transpiration. L’eau qui circule dans le végétal est appelée la sève brute ; elle contient certains éléments minéraux solubles provenant du sol. Mais si le sol devient trop sec, les racines ne sont plus en mesure d’extraire l’eau du sol. Dans ces conditions, les tensions dans les vaisseaux deviennent de plus en plus fortes et à un certain niveau de tension, il y a rupture des colonnes d’eau : c’est la cavitation, suivie rapidement par l’embolie, un état où les vaisseaux se retrouvent remplis d’air, rendant impossible la circulation de la sève brute. Lors des très fortes sécheresses, on peut voir en été des arbres dont les feuilles ont jauni ou roussi. Certains arbres peuvent ainsi mourir de dessèchement.
La sève brute circule donc dans la plupart des organes vivants d’un arbre. Dans le tronc, la zone de circulation a souvent la forme d’un anneau de plus ou moins grande épaisseur, qu’on peut voir sur les troncs ou les grosses branches coupés par les bûcherons, notamment chez le chêne : c’est le bois d’aubier. Le bois de cœur, qui constitue la partie centrale du tronc, est une zone morte, qui prend souvent une teinte plus sombre que celle du bois d’aubier. Plus à l’extérieur du bois d’aubier, se trouvent d’autres tissus, essentiels pour la vie de l’arbre : 1) le cambium, responsable de la croissance en diamètre, puis 2) le liber (dont le terme scientifique est le phloème), qui permet la distribution des éléments nutritifs générés par la photosynthèse des feuilles vers tous les organes vivants de l’arbre et enfin 3) l’ écorce, qui assure la protection du bois contre les agressions du milieu extérieur.
Sur certaines espèces comme le hêtre, le peuplier, le frêne, le bois d’aubier ne peut être distingué du bois de cœur, tous deux ayant la même couleur pâle. Les chercheurs utilisent alors, pour les visualiser, des colorants, injectés à la base du tronc, qui sont transportés vers le haut dans la sève brute et qui colorent le bois d’aubier.
L’observation du bois d’aubier à un fort grossissement fait apparaître un tissu complexe, poreux, constitué d’une multitude de petits éléments en forme de tuyaux dans lesquels circule la sève brute.
On distingue trois grands types de bois selon l’organisation et la dimension de ces éléments : 1) les conifères, dont le bois est très régulier, avec des éléments conducteurs de petit diamètre qui s’appellent les trachéides ; 2) les espèces à pores diffus dont les éléments conduisant la sève brute sont les vaisseaux du bois. Ces vaisseaux sont de plus gros diamètre que les trachéides des conifères et sont bien répartis dans tout le bois. Ils sont entourés d’éléments plus fins ; 3) les espèces à zone poreuse, qui montrent une structure complexe, avec de très gros vaisseaux, souvent alignés sur la circonférence, visibles à l’œil nu chez certaines espèces (le chêne par exemple). Dans ces espèces, il existe aussi des vaisseaux de plus petit diamètre et tout un ensemble d’autres éléments.
Dans le bilan hydrique d’une forêt, l’interception des précipitations, surtout des pluies, constitue un flux d’eau qui repart du couvert végétal sous forme de vapeur d’eau vers l’atmosphère. Cette eau est donc perdue pour le peuplement forestier.
L’interception correspond à l’eau qui est stockée sur les feuilles et les branches pendant une pluie, eau qui est rapidement évaporée, sans pénétrer dans la feuille. Cette évaporation peut d’ailleurs même intervenir pendant la pluie, car l’air n’est pas toujours saturé en humidité. De plus, le vent accélère cette évaporation.
L’évaluation de l’interception est relativement simple. On l’obtient en faisant la différence entre la quantité de pluie qui tombe sur la forêt, et celle qui atteint la surface du sol. La pluie incidente est en général mesurée à proximité, souvent dans une clairière. Sur certains sites, un pluviomètre est installé sur un pylône qui dépasse la hauteur des arbres. La pluie qui atteint le sol est mesurée avec un nombre important de pluviomètres disposés au sol dans la forêt. Mais, une partie de l’eau de pluie s’écoule aussi vers le sol le long des troncs : des dispositifs spécifiques en spirale sont placés autour du tronc des arbres réalisent cette mesure.
Les quantités d’eau perdues par interception sont le plus souvent très importantes, comme le montrent ces mesures réalisées en France dans des forêts de différentes espèces. Annuellement, entre 20 et 40% de l’eau est interceptée, avec des variations entre les espèces considérées. En effet, l’interception des pluies est en général plus importante pour les forêts de conifères que pour les forêts décidues (hêtre, chêne, frêne par exemple), en particulier parce que ces dernières sont dépourvues de feuilles une partie de l’année.
Les arbres utilisent l’eau du réservoir constitué par le sol pour assurer leur transpiration. Une des questions souvent posées à la recherche est : « quelle quantité d’eau transpire un arbre ou un hectare de forêt ? »
Tout d’abord, il y a plusieurs méthodes pour mesurer la transpiration des arbres. Une des plus utilisées est la mesure du débit de sève brute qui circule dans le tronc. En effet, toute l’eau de la transpiration passe dans cette partie de l’arbre. Des capteurs de mesure spécifiques et non traumatisants pour l’arbre permettent de réaliser ces mesures. Ici le capteur est constitué de deux petites sondes insérées dans le bois d’aubier d’un jeune charme en forêt. Ce capteur mesure la dissipation de la chaleur apportée par une petite résistance chauffante contenue dans une des deux sondes, cette dissipation de chaleur étant directement sous l’influence du débit de la sève. En recherche, ce type de mesure est souvent réalisé sur une population d’arbres représentatifs du peuplement étudié.
Dans cette expérience, des mesures de débit (ou flux) de sève brute ont été effectuées sur 4 jeunes hêtres dans une forêt située en Moselle lors de deux journées successives en été. Le flux de sève ne circule que la journée et il est nul la nuit. On voit que les 4 courbes sont parallèles mais qu’il existe des différences entre arbres. Certains d’entre eux transpirent plus que d’autres, ici jusqu’à 4 litres par heure. Ce sont les individus les plus gros, les plus hauts et ils ont plus de feuilles. Globalement, ces courbes de variation suivent très bien le rayonnement solaire mesuré dans un poste météorologique situé à proximité de cette forêt. Le creux important que l’on peut observer lors de la deuxième journée est due à une grosse averse orageuse qui fait chuter brusquement le flux de sève, car les feuilles se retrouvent rapidement totalement mouillées, ce qui stoppe la transpiration de tous les arbres. Après évaporation rapide de l’eau, au bout d’une à deux heures, le flux de sève reprend jusqu’au coucher du soleil.
– lors de la vie d’une forêt, la transpiration augmente au début pour atteindre un plateau au bout de 15 à 30 ans, ce qui est jeune par rapport à l’âge final, souvent proche de 100 ans, voire plus.
– pour une belle journée d’été sous un climat tempéré, ce plateau de transpiration est d’environ 4 mm/jour, soit 40 m3 d’eau par hectare.
– au début de ce cycle de vie de la forêt, les arbres sont petits mais très nombreux dans la parcelle, plusieurs milliers par hectare. Progressivement, leur nombre diminue sous l’effet de la mortalité naturelle, ou des éclaircies réalisées par le forestier, pour chuter à 100-200 par hectare.
Mais il faut savoir que la transpiration pour une surface donnée ne change pas. Ainsi, plus les arbres vieillissent, moins ils sont nombreux, et ils transpirent plus. Cette transpiration peut atteindre jusqu’à 250 litres d’eau par jour parfois plus. Des chercheurs ont estimé à plus de 1000 litres la transpiration journalière de très gros sapins de Douglas dans le nord-ouest américain.
Nous allons maintenant comparer la transpiration des forêts avec celle d’autres types de végétation.
Donc, la couverture végétale influence fortement le cycle de l’eau. En conséquence, tout changement d’utilisation des terres, par exemple la colonisation par la forêt des espaces agricoles délaissés, ou le retournement des prairies pour les remplacer par des cultures telles le maïs, ou la diminution de surface de bocages et de haies, se traduira par des modifications du cycle de l’eau, notamment le drainage, ressource en eau qui profite à d’autres activités humaines, comme les besoins des ménages, les activités industrielles ou récréatives. En France métropolitaine, de tels changements d’usage des sols se déroulent depuis des siècles. En particulier, la surface forestière a très fortement augmenté en deux siècles, modifiant profondément l’hydrologie de certaines régions, souvent en moyenne montagne.
Ces statistiques montrent les évolutions récentes de la couverture du sol sur seulement 10 années en France métropolitaine. On voit l’augmentation de surface des forêt, celle du bâti, et la diminution des prairies.
Lorsqu’on s’intéresse aux interactions entre les forêts et l’eau, la sécheresse est un facteur de toute première importance. Les forêts n’étant pas irriguées, contrairement aux cultures, elles sont directement affectées par les sécheresses.
Les sécheresses ainsi que dans une moindre mesure les excès d’eau prolongés, affaiblissent les arbres et peuvent provoquer leur mort. Cet affaiblissement ouvre la porte à tout un cortège de pathogènes et d’agresseurs, tels les maladies fongiques ou les insectes.
Ce graphique représente la gravité des sécheresses en Lorraine, lors de ces dernières décennies. On constate une grande variation d’une année sur l’autre. La majorité des années (le bandeau vert) ne sont pas ou sont seulement faiblement sèches. Mais sur cette durée (le bandeau rouge), on voit que 4 années se distinguent nettement des autres par l’intensité de leur sécheresse, ce sont les années 1976, 1983, 1992 et 2003.
L’année 2003 reste ainsi dans les mémoires comme une des années les plus sèches depuis un siècle en France, cette année-là étant de plus exceptionnellement chaude pendant les mois de juillet et d’août.
On peut voir sur ces statistiques d’inventaires en forêt le pic de mortalité de l’année 2004 : les arbres les plus atteints par la sécheresse de 2003 n’étant en effet déclarés morts que l’année suivante. On voit aussi que les résineux ont été plus touchés que les feuillus, probablement parce qu’ils avaient épuisé plus rapidement les réserves en eau de leurs sols.
Il est difficile d’être optimiste pour l’avenir. En effet, les modèles climatiques prévoient un accroissement progressif de la durée et de l’intensité des sécheresses dans une grande partie de l’Europe. Les questions qui se posent donc aux forestiers sont à la fois de trouver ou de favoriser les espèces qui seront les mieux adaptées à un climat plus aride, et d’adapter au mieux, comme le fera l’agriculteur, leurs pratiques de gestion.
Références
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Aussenac G, Boulangeat C (1980) Interception des précipitations et évapotranspiration réelle dans des peuplements de feuillus (Fagus sylvatica L.) et de résineux (Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco). Annales des sciences forestières, 37 (2), 91-107.
Aussenac G, Granier A, Bréda N (1995) Effets des modifications de la structure du couvert forestier sur le bilan hydrique, l’état hydrique des arbres et la croissance. Revue Forestière Française, XLVII, 54-62.
Badeau V, Bréda N (2008) Modélisation du bilan hydrique : étape clé de la détermination des paramètres et des variables d’entrée. RDV techniques hors-série n°4 – ONF.
Ballif JL, Dutil P (1983) Lysimétrie en sol de craie non remanié. I – Drainage, évaporation et rôle du couvert végétal. Résultats 1973-1980. Agronomie, 3, 857-866.
Bréda N (1999) L’indice foliaire des couverts forestiers : mesure, variabilité et rôle fonctionnel. Revue Forestière Française, LI-2, 135-150
Bréda N, Soudani K, Bergonzini JC (2002) Mesure de l’indice foliaire en forêt. GIP-ECOFOR ed., ISBN 2-914770-02-2.
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Granier A, Badeau V, Bréda N (1995) Modélisation du bilan hydrique des peuplements forestiers. Revue forestière française, XLVII, 59-68.
Lebourgeois F, Differt J, Granier A, Bréda N, Ulrich E (2002) Premières observations phénologiques des peuplements du réseau national de suivi à long terme des écosystèmes forestiers. Revue Forestière Française, LIV, 407-418
Ulrich E, Lelong N, Lanier M, Schneider (1995) Interception des pluies en forêt : facteurs déterminants. Interprétation des mesures réalisées dans le sous-réseau CATAENAT de RENECOFOR. ONF, Bulletin technique n°30.
Vendredi 16 mai Préparation (Patrice Guillaume) du programme de la semaine avec les chercheurs de la station de Neufchâteau (Marc Dorel, Jean-Michel Risède et Philippe Cattan).
Dimanche 18 mai Accueil de Lucien Séguy et discussion avec Philippe Godon DR Antilles Guyane sur l’objet général de la mission. Il s’agit d’étudier la possible mise en place de systèmes SCV sur bananeraie et cannaie susceptibles d’offrir des solutions pour une agriculture « propre » vers zéro pesticide et des terrains pour une recherche ANR dès 2009.
Lundi 19 mai Visite des essais « plantes de couverture » conduits sur la station CIRAD de Neufchâteau avec Max Vingadassalom et Steewy Lakhia, techniciens de l’UR 26 (banane, plantain, ananas) : couverts de Soja pérenne sous plantations de banane classiques et en rangs jumelés. − Observation des difficultés d’implantation du soja sur un sol labouré puis émietté exposé à l’érosion dès la première pluie, qu’on tente de désherber à la herse : tout le contraire des SCV ! D’où recommandation par Lucien Séguy d’un herbicide adéquat (Bentazone). Cependant il serait possible de s’affranchir d’un désherbage fastidieux et polluant par un couvert d’Arachis pintoï par exemple, qu’il convient de réaliser avant la plantation de la bananeraie et non après, et par bien d’autres solutions « propres » qui seront exposées dans le rapport de L. Séguy à venir. − Observation également d’une flore caractéristique des sols saturés en eau (Cyperacées, genres Echinochloa, Peperomia,etc…) conduisant à recommander l’installation d’un couvert de plantes possédant un fort enracinement pivotant qui créera un effet chasse d’eau dans le sol. La meilleure aération du milieu ainsi obtenue, aurait probablement un effet contre la cercosporiose du bananier et les maladies cryptogamiques en général. Visite des essais couverture de Soja pérenne chez un agriculteur de Capesterre Belle Eau, M. Tino Dambas, planteur de banane. Le soja pousse bien mais sa croissance est mal maîtrisée et nécessite une opération de détourage manuel des bananiers. Ici encore le sol bien que naturellement très filtrant porte une flore indicatrice d’une faible aération qui favorise probablement les maladies fongiques comme la cercosporiose. Discussion avec Philippe Cattan, agronome UR 26, sur les questions de pollution des bassins versants et le devenir des produits phytosanitaires via les processus de ruissellement et de drainage vers les nappes et les cours d’eau. Évocation du cas de la chlordécone bloquée sur les complexes argilo humiques des sols que Lucien Séguy pense pouvoir dégrader au moyen du développement d’une intense et diversifiée activité biologique du sol générée par des couverts végétaux à forte multifonctionnalité conduits en semis direct (essais à mener). Ces couverts végétaux sont connus et maîtrisés et ont permis l’obtention de résultats spectaculaires en phytoremédiation au Brésil (cf. rapport mission Séguy à venir et « La symphonie inachevée … », Séguy, mai 2008).
Mardi 20 mai Discussion avec les chercheurs de l’UR 26, Marc Dorel et Jean-Michel Risède suite à la visite de la veille. Exposé de leur motivation première pour la mise en place de plantes de couverture, à savoir la lutte contre le nématode inféodé au bananier Radopholus similis. Exposé des difficultés à implanter et gérer des plantes de couverture sous bananiers. Lucien Séguy explique qu’il faut d’abord réaliser le couvert végétal puis planter dessus les vitroplants de banane et supprimer tout travail du sol. Présentation par Lucien Séguy des résultats obtenus au Brésil et du concept SCV, approche scientifique holistique de la recherche action en agronomie pour une agriculture performante et durable (respectueuse de l’environnement, non polluante) offrant ainsi des dispositifs expérimentaux fiables et rigoureusement maîtrisés aux recherches thématiques plus fondamentales pour en « démonter » les mécanismes fins. Tournée herborisation sur le site de Neufchâteau pour constater que beaucoup de plantes utiles dans les SCV sont présentes sur place (Éleusine et ses racines entourées d’un manchon de mycorhizes, Arachis pintoï, Pueraria, Brachiaria decumbens, Crotalaire, Axonopus, Sesbania…). Visite du garage matériel agricole où il est constaté qu’aucun équipement actuel n’est adapté à la mise en place de SCV (d’où les difficultés rencontrées sur les essais soja pérenne en station).
Mercredi 21 mai Visite avec Marc Dorel des parcelles de jachères cultivées (Brachiaria decumbens) chez M. Tino Dambas à Capesterre Belle Eau (100m d’altitude). D’après L. Séguy ce n’est pas la variété la plus performante mais c’est un bon début… Cependant pourquoi ne pas valoriser ce champ avant d’y replanter une bananeraie (sans travail du sol, en plantation directe évidemment ce qui ne s’est jamais fait en Guadeloupe) en y laissant pâturer des bovins au piquet (attention il faut les retirer 45 jours avant la plantation des bananiers pour laisser la couverture du sol se reconstituer ; cf. rapport L. Séguy à venir) Rapide mise en perspective par Lucien Séguy de ce qui pourrait être fait en Guadeloupe en intercalaire de bananes, cultures de riz aromatiques (3 à 7 t/ha possible avec les variétés poly aptitudes) ou de maïs pour une consommation de bouche, en épis. Enthousiasme de la part du planteur ! Visite d’une bananeraie de montagne à Matouba (700 m d’altitude) appartenant au Président de l’Union des Producteurs de banane de Guadeloupe, M. Francis Lignière. Il s’agit d’une culture menée sans herbicide avec un très spectaculaire (et très beau) couvert d’Impatiens. Pour Lucien Séguy c’est un bel exemple de SCV qu’on pourrait valoriser en plantant en mélange d’autres fleurs à vendre coupées (Cosmos…cf. rapport L. Séguy à venir). Des repousses de café arabica sous ces bananiers prouvent que les systèmes élaborés et hautement productifs existaient anciennement dans cette zone de montagne. On observe toujours la même flore révélatrice de sols saturés en eau laissant supposer que la plantation de couverts à fort enracinement pivotant pourrait permettre de mieux ré-oxygéner les sols et par là même, d’alléger la pression de la cercosporiose. Un essai sans traitement aérien fongicide évoqué avec le président Lignière génère cependant une certaine crainte… Visite des essais plantes de couverture menés sur la station de Vieux Habitants sous agrumes avec deux VCAT en l’absence du chercheur Fabrice Le Bellec (en mission à Montpellier). Ces essais ont pour objectifs de rechercher une couverture pérenne en terrain non mécanisable sans recourir aux herbicides d’une part et de préserver des refuges pour une faune auxiliaire utile d’autre part. Un essai grandeur nature conduit sur un terrain très pentu chez un agrumiculteur qui a installé un couvert de soja pérenne pour lutter contre l’érosion et l’enherbement, révèle la forte concurrence exercée pour l’eau par le soja aux dépens des clémentiniers en saison sèche. Une meilleure maîtrise de la conduite des couverts et éventuellement un choix différent de plantes (actuellement Soja pérenne et Cynodon dactylon) au regard des objectifs fixés, permettraient certainement de bénéficier de fonctionnalités supplémentaires de l’installation de couverts permanents en arboriculture fruitière.
Jeudi 22 mai Visite de plantations de canne à sucre avec Philippe Oriol, sélectionneur canne (UR 75). Tout d’abord en Est Grande Terre sur le faire valoir direct de Gardel : observation de labours profonds retournés laissant des mottes de 0.5 m de diamètre, à surface lissées qu’il sera quasiment impossible de réduire sans gravement en altérer la porosité avant de procéder au sillonnage et à la plantation de nouvelles boutures de canne. Bel exemple de ce qu’il ne faudrait plus faire si l’on désire éviter la perte de carbone et d’azote dans l’atmosphère et la destruction du système de porosité des vertisols, gage d’aération et siège d’une réserve en eau facilement utilisable. De tels travaux au demeurant fort consommateurs d’énergie pourraient être remplacés par une plantation directe sur l’épais paillis de canne (10 à 15 t/ha) qui tapisse le sol après la dernière récolte comme on l’a observé en nord Grande Terre en zone sèche (1000 mm/an) aussi bien qu’en nord Basse terre plus arrosée (1800 mm/an). Il suffirait de tuer les repousses au glyphosate puis de sillonner l’ancien interligne sur paillis avec un outil adéquat pour obtenir une nouvelle plantation sur ce couvert mort. Le sol serait ainsi protégé contre l’évaporation et les adventices, et conserverait tout le système racinaire du cycle de canne précédent formant un réseau de pores précieux. Lucien Séguy se renseignera dès son retour au Brésil sur la disponibilité d’une machine capable de couper le paillis sans provoquer de fréquents bourrages, avant le passage d’un corps billonneur dans l’axe de la coupe et enfin la dépose des boutures au fond du sillon ainsi ouvert. Philippe Oriol nous informe d’une demande pressante de l’INRA Antilles Guyane pour une production de canne biologique en vue de labelliser un jus de canne « bio ». La mise en œuvre de SCV canne peut sans doute répondre à ce souhait et même se rapprocher d’une production généralisée de sucre bio, en tout cas propre, sans résidu agro toxique, puisqu’il serait possible de se passer d’herbicide et de réduire considérablement les apports d’engrais via des couverts capables d’enrichir le sol en azote et de recycler efficacement les nutriments essentiels. Par ailleurs des inter-cultures à haute valeur ajoutée pourraient être implantées en semis direct entre deux cycles de canne successifs comme du riz pluvial, du maïs (production en épis) au moyen de semoirs de semis direct qu’on pourrait importer du Brésil. En fait un très grand nombre de systèmes pourraient être conduits en Guadeloupe qui dispose de sols riches en matière organique et d’une forte pluviométrie. Y produire beaucoup plus de denrées alimentaires qu’aujourd’hui n’est pas une utopie et les SCV offrent des solutions insoupçonnées pour un développement durable de l’agriculture guadeloupéenne (L. Séguy à venir).
Vendredi 23 mai Synthèse de la semaine avec Marc Dorel et Jean-Michel Risède Un premier point essentiel concerne le nécessaire équipement en matériel SCV que le CIRAD Guadeloupe doit acquérir. − L’achat d’un semoir SEMEATO précis adapté à l’expérimentation (petites parcelles et contrôle fin du nombre de graines et de leur espacement sur la ligne) est indispensable. − Un rouleau équipé de cornières destiné au contrôle des couverts est le second outil de base. Il permet de casser, de mâcher les couverts, pour éviter leur développement trop important avant la mise en place de la culture principale. Cette intervention mécanique peut le cas échéant être complétée par une application de glyphosate faiblement dosé ou une solution de KCL à 25% (solution « propre « issue » des travaux de L. Séguy et S. Bouzinac sur l’ingénierie écologique au Brésil, 2007) − En troisième lieu un outil spécialisé canne à sucre pourra être acheté afin de mettre en œuvre très rapidement la technique de plantation directe de la canne sur paillis, cela plutôt par une CUMA que par le CIRAD d’ailleurs, pour un outil adapté aux grandes parcelles commerciales. Cependant un modèle plus petit pourrait servir aux essais CIRAD en et hors station. Lucien Séguy se chargera de contacter les fabricants brésiliens et d’obtenir des devis avantageux. Quelques propositions schématiques de systèmes sont ensuite passées en revue, en avant goût du rapport de Lucien Séguy qui les détaillera bien évidemment.
Les principes généraux des SCV sont rappelés, insistant notamment sur la nécessité d’implanter le couvert avant la culture principale et non l’inverse comme cela a été vu sur les premiers essais conduits en Guadeloupe (ex. Arachis pintoï sous banane qui permet non seulement de contrôler les adventices mais aussi de profiter de la capacité de cette plante à stocker de l’azote dans le sol). Il importe aussi de ne pas planter sur un couvert important de graminées desséchées avant 45 jours pour passer le pic d’immobilisation de l’azote initial. Ainsi pour contrôler les adventices et les nématodes et apporter de l’azote sur des systèmes pérennes (banane) on pourra implanter des couverts à base, par exemple de : − Arachis pintoï et Arachis repens qui supporte l’ombre. − Centrosema pascuorum qui fixe N et est très compétitif (joue le rôle d’herbicide naturel en dominant les autres adventices). − Stylosanthes guianensis CIAT 184 extrêmement compétitif et hautement fixateur d’azote (qu’il est aisé de contrôler sans herbicide au moyen d’un rouleau à cornières) − Graminées pour lutter contre le nématode Radopholus similis comme Brachiaria ruziziensis, le riz, Axonopus (qui pousse à l’ombre et domine toute la flore adventice sans entretien). − Des associations Brachiaria ruziziensis plus Cajanus Cajan ou Stylosanthes CIAT 184 pourraient être implantées dans les grands interlignes de banane profitant de la puissance de leur système racinaire pivotant pour aérer le sol et stocker de l’azote. − Soja et Pueraria phaseolides (fixateur d’azote) ou calopogonium munucoides maîtrisé au rouleau peuvent aussi être employés. Mais il est aussi plus efficace de construire des systèmes qui offrent un revenu supplémentaire aux agriculteurs tout en apportant les fonctionnalités agronomiques recherchées (lutte contre adventices, lutte contre nématodes, fixation d’azote, amélioration de l’aération du sol). − C’est ainsi qu’on peut penser à des systèmes de couvertures sous bananier incluant des plantes annuelles valorisables : riz de mars à juin puis maïs associé avec Stylosanthes, Brachiaria, Sésame (anti nématodes et fourmis manioc), Éleusine coracana, Soja graine. Grâce à ces graminées (riz et maïs) et au soja, L. Séguy est certain qu’il est possible, dans les cas extrêmes, de désherber efficacement et préventivement les bananeraies en utilisant les produits autorisés sur ces grandes cultures (alachlore, fusilade, bentazone, clincher (tue toutes les graminées sauf riz),…). Une étude de marché sur riz et maïs en Guadeloupe pourra utilement être conduite avec des agriculteurs et les pouvoirs publics.
L. Séguy proposera des couverts végétaux (communautés de plantes) dont on analysera, sur les matrices expérimentales qu’il conviendrait d’installer, la multifonctionnalité effective au regard des contraintes biologiques des sols (nématodes, coléoptères, pollution par les agrotoxiques tels que la chlordécone) et l’amélioration de leur fertilité d’origine organobiologique sous culture. Enfin, des produits issus de l’écologie microbienne de même que des composts devront être testés pour booster les fonctions agronomiques recherchées au sein des systèmes SCV. La question de l’importation de semences et de leur multiplication est évoquée sachant que nombre de plantes utiles sont déjà présentes en Guadeloupe et pourraient être récoltées et multipliées (Sesbania, Crotalaria, Cajanus cajan, Arachis pintoï, etc…). Marc Dorel et JeanMichel Risède vérifieront les conditions d’importation de semences auprès du GNIS (Groupement National Interprofessionnel des Semences) qu’ils connaissent bien et pensent pouvoir convaincre d’autoriser, à des fins expérimentales, un grand nombre de plantes. Lucien Séguy établira une liste de graines et proposera des mélanges (penser au blé noir dont l’effet herbicide est puissant) à nos collègues de Guadeloupe. Enfin la multiplication de semences devra être effectuée en Guadeloupe sur des parcelles réservées à cet effet chaque année. Cela amène le sujet de la disponibilité en main d’œuvre et des compétences nécessaires pour se lancer dans les SCV en Guadeloupe. Les chercheurs et techniciens en place n’auront peut être guère de temps à consacrer à ces dispositifs même si l’on mise à fond sur la mécanisation des opérations. Pour Lucien Séguy il est essentiel d’appuyer les équipes guadeloupéennes par des spécialistes SCV et ainsi éviter perte de temps, tâtonnements inutiles et échecs. Une analyse des compétences « ciradiennes » en la matière devra être établie afin de former des techniciens en Guadeloupe aussi rapidement que possible (Lucien Séguy, Roger Michellon, Serge Bouzinac, Patrick Técher … ?). Enfin, lors d’une discussion avec la Présidente du Centre INRA Antilles Guyane, Danielle Célestine-Myrtil-Marlin, l’intérêt pour les SCV de la communauté scientifique agronomique guadeloupéenne qu’elle représente, s’est exprimé clairement. L’INRA locale est demandeur d’une collaboration soutenue avec le CIRAD sur les SCV. En effet nos deux organismes sont soucieux d’apporter à l’agriculture guadeloupéenne des réponses au défi posé par son développement, à savoir couvrir la plus grande part possible des besoins alimentaires de la population par des productions locales de haute qualité sanitaire et nutritive, comme le souhaitent le Conseil Régional et les pouvoirs publics. L’exemple de la production de jus de canne biologique évoqué par Danielle Célestine est une illustration récente de cette demande de la société. Le Directeur Régional du CIRAD, Philippe Godon, rappelle que sa lettre de mission, cosignée par les DG INRA et CIRAD, lui donne mandat de développer le partenariat entre nos deux institutions, ce qui permettra de renforcer la collaboration engagée de longue date. Les bases de réflexion sont les suivantes : − Les dispositifs SCV sont élaborés et mis en place par le CIRAD pour comparer une large diversité de systèmes fondés sur des associations de plantes de couverture et de culture variées, en première approche sur banane et canne. − Les dispositifs installés en station sur les sites du CIRAD et/ou de l’INRA (par exemple domaine INRA de Godet en canne où un protocole est signé depuis plusieurs années) mais également chez des agriculteurs à qui on pourrait louer des parcelles, seront des terrains maîtrisés qui allient recherche action et recherche scientifique plus fondamentale. Les sujets ne manquent pas sur lesquels des équipes pluridisciplinaires et pluri organismes pourront œuvrer dans des projets construits en commun. Flux d’eau et d’oxygène, bilan carbone et azote, biologie du sol, suivi des xénobiotiques, compréhension du rôle des communautés de plantes (« démontage » du réacteur biologique), adventices, impact sur les populations de ravageurs et sur les maladies… On propose ainsi des solutions aux questions posées par le développement de l’agriculture guadeloupéenne dont la mise au point est éligible sur les financements régionaux et européens (FEADER). On crée par là même des terrains expérimentaux où des travaux de recherche sont éligibles aux financements ANR et PCRDT en partenariat avec INRA, IDR et autres. Par ailleurs, ces travaux sur les SCV menés en Guadeloupe pourront être valorisés dans l’ensemble de la zone caraïbe où nombre de petites îles indépendantes sont contraintes aujourd’hui d’importer quasiment tous leurs aliments de la zone d’influence des États Unis, sans parler du cas d’Haïti qui doit faire face à des problèmes plus difficiles encore. Des partenariats en recherche pourraient en outre être noués avec l’université des West Indies (Trinidad).
la Nature fait cela constamment, gratuitement,efficacement, durablement …..L’homme doit juste ne rien faire pour ne pas la perturber dans son œuvre mais ça, il n’est pas prêt de le comprendre …..!!
