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Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

Pourquoi les monocultures pourraient être l'option la plus durable lors du choix de cultures de couverture

21 Novembre 2018 , Rédigé par Seppi Publié dans #Agronomie

Pourquoi les monocultures pourraient être l'option la plus durable lors du choix de cultures de couverture

 

Andrew McGuire*

 

 

 

 

Les cultures de couverture sont une très bonne chose. Si je pensais pouvoir m'en sortir avec elles, je n'aurais que des cultures de couverture dans mon jardin. Elles protègent le sol, nourrissent les microbes, façonnent la structure du sol, produisent des galeries par leurs racines et favorisent les insectes utiles. Je pense qu'elles ont aussi l'air cool. Lorsque les mélanges de plantes de couverture sont devenus populaires il y a quelques années, je me suis enthousiasmé et j'ai semé un mélange de 17 espèces. C'était vraiment cool – je veux dire, diversifié, avec toutes sortes de graines qui sont devenues toutes sortes de plantes. J'ai pris des photos, montré à mes enfants et même organisé une journée portes ouvertes sur le jardin pour le quartier ! (Enfin, ce n'est peut-être pas la dernière fois.) Ensuite, j'ai produit des légumes après la culture de couverture. Ils ont réussi. Juste réussi. Je voulais que ce soit la meilleure récolte de tomates, courges, concombres et laitues de tous les temps, mais je n'ai pas pu faire la différence entre ces légumes et ceux que j'avais produits après les nombreuses cultures de couverture non diversifiées précédentes. Des recherches récentes peuvent expliquer cela.

 

Semences de dix-sept espèces de cultures de couverture. Crédit : A. McGuire.

 

À ce jour, les recherches ont régulièrement montré que les mélanges de couverture ne sont pas nécessairement meilleurs que les couvertures mono-espèces. Ceci est maintenant confirmé par une vaste étude réalisée en Pennsylvanie (Finney et al., 2016). L'étude comportait 18 traitements avec quatre répétitions (ces études exigent beaucoup de travail). Huit espèces ont été cultivées en monoculture. Les traitements de polyculture comprenaient sept mélanges de 4 espèces et deux mélanges de 8 espèces. Il y avait un traitement témoin, sans culture de couverture. Tout cela a été mis en place en août, pendant deux ans (un champ différent chaque année).

 

La grande idée derrière les mélanges de couverture est que l'augmentation de la biodiversité se traduira par un accroissement de la productivité ou des services écosystémiques, ou des deux. Le groupe Finney a testé les deux hypothèses. Ils ont constaté que les mélanges produisaient moins de biomasse que les meilleures monocultures (ici le canola et le seigle). Ils ont également constaté que les mélanges ne fournissaient pas de services écosystémiques accrus (ici, lutte contre les mauvaises herbes, capture et stockage de l'azote, et effet sur la culture suivante) par rapport aux meilleures monocultures. Ces résultats sont liés. Finney et al. ont constaté que la plupart des services écosystémiques que nous souhaitons obtenir des cultures de couverture sont liés à la production de biomasse. Certaines monocultures produisant le plus de biomasse, elles ont également fourni davantage de services. Les auteurs en ont conclu qu '« un mélange peut ne pas être nécessaire » et qu'« une seule espèce de culture de couverture peut être suffisante et plus économique qu'un mélange ». (J'ai assisté à plusieurs sessions sur les mélanges de plantes de couverture à la réunion de cette année des Sociétés d'Agronomie, de Phytotechnie et de Sciences du Sol, et je n’ai entendu aucun résultat allant à l’encontre de ces conclusions.)

 

Les mélanges ont un avantage : ils peuvent fournir plus de services (multifonctionnalité) qu'une monoculture. Toutefois, dans les mélanges, le niveau des services individuels fournis est inférieur à celui d’une monoculture. Par exemple, le seigle est un excellent suppresseur de mauvaises herbes, mais il ne fixe pas l'azote. Si nous mélangeons de la vesce velue, qui fixe l'azote de l'air (un service écosystémique), avec du seigle, nous obtenons les deux services, mais la vesce dilue la suppression des mauvaises herbes par le seigle. Utiliser des mélanges pour obtenir plusieurs services (multifonctionnalité) implique un compromis. Dans un autre argument contre les mélanges, Finney et Kaye (2016, même étude, article différent) ont trouvé que cette multifonctionnalité n’était que faiblement liée au nombre d’espèces composant un mélange. Leur étude « ne soutient pas l'hypothèse selon laquelle l'augmentation du nombre d'espèces dans un mélange entraînera une augmentation prévisible de la multifonctionnalité à des niveaux pertinents du point de vue agronomique ou écologique. »

 

Un couvert végétal multi-espèces. Crédit : A. McGuire.

 

Pourquoi les mélanges de couverture ne fonctionnent-ils pas mieux que les monocultures ? Eh bien, tout d’abord, une théorie écologique. L'idée que la biodiversité est meilleure que la monoculture vient des écologistes qui étudient les habitats naturels. Dans la nature, ils observent une différenciation de niche (Connor et al., 2011). L'idée est qu'un mélange varié d'organismes peut mieux utiliser les ressources disponibles en raison de leurs caractéristiques d'utilisation différentes. Lorsque leurs besoins en ressources ne se chevauchent pas beaucoup, elles sont complémentaires. Prenons un champ de blé. Si une espèce de plantes a besoin de ressources différentes de celles du blé, on peut donc s’attendre à ce que l’ajout de cette espèce au champ de blé augmente la production sur la même surface. Une meilleure utilisation des ressources signifie une meilleure productivité. C'est la théorie.

 

La différenciation de niche se voit plus clairement chez les animaux, mais les plantes sont différentes. Premièrement, elles ne bougent pas. Elles sont bloquées là où le hasard les a mises. Deuxièmement, les plantes ont besoin des mêmes ressources : soleil, CO2, eau et nutriments (l'azote fait exception pour les légumineuses). Pour ces raisons, les plantes, en particulier les cultures annuelles, ont beaucoup moins de chances de se différencier en niches. Et c’est ce que nous voyons dans les résultats de la recherche sur les cultures de couverture : peu de preuves de complémentarité. Même dans les systèmes plus naturels, les preuves de complémentarité chez les plantes sont rares (Cardinale et al., 2011). Les auteurs de cet article se demandent : « Comment les espèces peuvent-elles être" complémentaires "dans l'utilisation des ressources et dans la production de biomasse, alors qu'une communauté diversifiée n'effectue pas les processus de manière plus efficace que ses espèces les plus efficaces ? » La réponse est simple : il n’y a pas de complémentarité dans ces divers mélanges. Cardinale et ses collègues n'ont pas pu aller aussi loin, mais pensent plutôt que cela « mérite une étude plus approfondie ».

 

Au lieu de complémentarités, il y a des compromis simples. Lorsque des espèces de plantes se disputent les mêmes ressources, il y a des gagnants et des perdants. Le fait de mélanger une espèce moins productive avec une espèce très productive réduit la production de biomasse totale (à l'exception des légumineuses dans les sols pauvres). Les gagnants dominent les perdants dans les peuplements mixtes, au point que les perdants peuvent être supprimés par la canopée ou par le système racinaire plus important du gagnant. C'est ce que nous voyons dans la recherche sur les mélanges de couverture. Les espèces dominantes, qui sont nos cultures les plus productives, ont tendance à dominer. Si nous les contrôlons en réduisant leur dose de semis, les espèces les moins vigoureuses poussent mieux, mais pas suffisamment pour compenser la faible population de l'espèce dominante.

 

Finney et Kaye évoquent les raisons possibles pour lesquelles les mélanges de couverture pourraient ne pas correspondre à la théorie écologique. Alors que les avantages des mélanges ont été observés principalement chez les plantes vivaces qui poussent ensemble pendant plusieurs années, les cultures de couverture sont des plantes annuelles qui ne poussent que très peu de temps. Dans les systèmes naturels, le nombre d'espèces présentes est beaucoup plus important qu'en agriculture où nous sélectionnons des espèces de plantes dominantes.

 

Cela montre le problème fondamental des tentatives visant à rendre l’agriculture plus semblable à la nature ; l'agriculture, ce n'est pas comme la nature. Qu'il s'agisse de la rotation des cultures, des cultures de couverture ou de la nécessité de fournir des intrants aux champs agricoles, l'agriculture ne ressemble pas à la nature. Par conséquent, nous ne devrions pas être surpris quand l’un de ces principes, ici la relation diversité-productivité, ne s’applique pas.

 

Il y a d'autres raisons de ne pas utiliser de mélanges dans les cultures de couverture. Premièrement, la monoculture alimentant les avantages de la rotation des cultures, l'implantation d’un mélange de couverture augmente le risque qu’un organisme nuisible trouve son bonheur dans le mélange. Ajoutez à cela la difficulté de semer plusieurs espèces, de trouver le bon moment pour semer un mélange varié et le coût accru des mélanges de semences… si ces mélanges n'apportent pas d'avantages supplémentaires, pourquoi les cultiver ?

 

Culture de couverture mono-espèce. Crédit : A. McGuire.

 

Ce qui pourrait être une option réalisable et éventuellement bénéfique est de semer plusieurs variétés d’une même espèce. Mark Mazzola (2002), chercheur à la station de recherches agricoles de Wenatchee, a constaté des différences significatives dans les effets des différentes variétés de blé sur la communauté microbienne du sol. Des effets similaires peuvent se produire avec des variétés d'espèces de cultures de couverture. L'ajout de ce type de diversité à une culture de couverture ne pose pas tous les problèmes des mélange d'espèces et peut s'avérer bénéfique.

 

Je pense que toute culture de couverture peut faire du bien. Si vous aimez semer des mélanges, faites-le. Mais ne laissez pas l'attrait de la solution miracle, de la solution secrète, troubler votre jugement. La nouveauté pousse les plus sobres d’entre nous à penser que « cette fois, ça y est ! » Je cultive encore parfois des mélanges de couverture, mais aussi des monocultures. Les deux sont bons, mais comme je l'ai constaté, et comme le confirme la science, les mélanges de plantes de couverture ne sont pas la solution finale qui restaure tout comme nous le souhaiterions.

 

_______________

 

* Une version de cet article a été publiée dans Genetic Literacy Project le 1er février 2017. Il a paru auparavant sur le site Web du Center for Sustaining Agriculture and Natural Resources (Centre pour le Développement Durable de l'Agriculture et des Ressources Naturelles) sous le titre « Cover crop best bet is monoculture, not mixture » (le meilleur choix pour la culture de couverture est la monoculture, pas le mélange).

 

Andrew McGuire est agronome au Centre pour le Développement de l’Agriculture et des Ressources Naturelles de l’Université de l’État de Washington. Il a également travaillé pour le Cooperative Extension (vulgarisation coopérative) de l'Université du Nebraska et le Natural Resources Conservation Service (Service de Conservation des Ressources Naturelles dans l'ouest du Colorado. Suivez-le sur Twitter @agronomistag.

 

Source : https://geneticliteracyproject.org/2018/11/09/why-monocultures-might-be-the-most-sustainable-option-when-choosing-cover-crops/ ?mc_cid=54b21e395b&mc_eid=afcdb5c221

 

 

Notes

 

1. J'ai gardé dans bien des cas le mot « monoculture » bien que cela m'horripile de le voir appliqué à la culture d'une seule espèce, pendant une seule saison, dans un seul champ. L'écologisme politique pollue même le langage de certains agronomes...

 

2. Ce qui est expliqué pour les cultures de couverture s'applique évidemment aussi aux cultures de rente.

 

3. Avec un bémol pour des associations particulières en agriculture (mélanges fourragers, céréale servant de tuteur, répression des adventices en début de culture).

 

4. Avec peut-être un petit bémol pour le jardinage (vous savez, cette solution miracle agitée par bon nombre de patates de canapé qui connaissent le mot « permaculture » et les idéologues) : dans le jardinage, donc, l'intervention humaine est très importante et peut contribuer artificiellement aux complémentarités. Mais cherchez « permaculture + yield » sur Google Scholar et vous ne trouverez... rien.

 

Ce qui n'a pas empêché Bio à la Une de titrer : « La permaculture est officiellement une activité rentable selon l’INRA »...

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