Des chercheurs de l’École des sciences de l’Université d’Indiana à Indianapolis ont compilé les données de plus de 100 essais sur le terrain à travers le monde et ont découvert que les cultures de couverture ont un impact net positif, augmentant globalement le rendement des cultures de 2,6 % à l’échelle mondiale. Parmi les résultats, il convient de souligner à quel point les rendements ont bénéficié de l'utilisation de légumineuses comme cultures de couverture, notamment les pois, la vesce et le trèfle.

Yu Peng, titulaire d'un doctorat. étudiant à l'École des sciences, a mené une étude approfondie utilisant la synthèse de la littérature et la méta-analyse pour quantifier les résultats des données recueillies. Peng et son équipe ont collecté plus de 1 000 enregistrements de données de rendement sur le terrain et analysé l'impact du type de culture de couverture, de la texture du sol, des conditions hydriques du sol, de l'aridité, de la durée de la culture de couverture et d'autres pratiques de gestion sur le rendement des cultures.

"En étudiant dans l'Indiana, entouré d'un riche patrimoine agricole, j'ai été témoin des défis auxquels sont confrontés les agriculteurs, notamment la dégradation des sols et la perte de nutriments", a déclaré Peng. "Cette recherche vise à augmenter le taux d'adoption des cultures de couverture en répondant aux préoccupations des agriculteurs concernant la perte potentielle de rendement de la culture principale, bénéficiant ainsi aux agro-environnements."

Les cultures de couverture légumineuses ont montré une augmentation de rendement de 9,8 % par rapport aux cultures de couverture non légumineuses – comme le seigle, l'avoine, le canola et les mélanges de cultures de couverture – qui n'ont montré aucune signification statistique. De plus, l'introduction de cultures de couverture de légumineuses sans fertiliser les cultures principales a entraîné une augmentation du rendement de 21,8 %.

Le maïs, la culture la plus produite dans le Midwest et aux États-Unis, est l'une des deux cultures qui bénéficient le plus de tout type de culture de couverture, avec un rendement accru de 4,7 %. L'orge, une autre culture importante aux États-Unis, a connu la plus forte amélioration du rendement, soit 8,3 %. Les données suggèrent qu'en utilisant des cultures de couverture de légumineuses, les rendements pourraient être encore plus élevés.

Les chercheurs ont découvert que les cultures de couverture sont plus bénéfiques dans des conditions limitées en nutriments. Par exemple, les terres arides pluviales ont enregistré un rendement accru des cultures de couverture, alors que les terres non arides pluviales n’ont connu aucun impact significatif. De plus, une augmentation du rendement de 10,5 % a été observée lorsque les engrais n'étaient pas utilisés parallèlement aux cultures de couverture, mais l'augmentation du rendement est tombée à 1,8 % lorsqu'elle est combinée avec un traitement aux engrais.

Les sols plus grossiers comme le limon sableux et le sable limoneux avaient tendance à augmenter les rendements sous culture de couverture. À l'inverse, les sols à texture fine comme les sols argilo-limoneux et argileux ont connu une réduction des cultures de couverture, ce qui a eu un impact négatif sur le rendement.

"Toutes les cultures de couverture ne conviennent pas à toutes les pratiques de gestion des champs et à tous les environnements", a déclaré Peng. "J'espère que cet article conduira à une adoption accrue et à des méthodes de cultures de couverture plus intelligentes en offrant des conseils complets dans le choix de stratégies de cultures de couverture optimales en fonction de leurs objectifs, y compris le type de cultures de couverture à utiliser, les pratiques de gestion à combiner et les considérations météorologiques locales. facteurs."

Les cultures de couverture contrôlent l’érosion des sols, augmentent l’humidité du sol, améliorent la structure du sol et augmentent la matière organique. Lixin Wang, professeur au Département des sciences de la Terre et de l'environnement et auteur correspondant de l'étude, a déclaré qu'il espère que ces travaux encourageront une adoption plus large des cultures de couverture, non seulement pour les avantages qu'elles procurent aux agriculteurs, mais également pour l'environnement terrestre.

"L'agriculture laisse une grande empreinte environnementale", a déclaré Wang. "Souvent, cela pollue l'eau et produit beaucoup de gaz à effet de serre. C'est pourquoi nous voulons minimiser l'impact environnemental tout en garantissant un rendement agricole suffisant. Nous pensons que les cultures de couverture sont un outil potentiel pour y parvenir."

L'agriculture est un élément essentiel de la santé économique de l'Indiana. On estime que l'agriculture contribue chaque année à 35,1 milliards de dollars à l'économie de l'Indiana. Les terres agricoles couvrent les deux tiers de la superficie totale de l'État. Cependant, selon les données du Département de l'Agriculture de l'État de l'Indiana, moins de 10 % des agriculteurs de l'Indiana plantent des cultures de couverture.

Actuellement, Peng travaille avec des agriculteurs de Fort Wayne, dans l'Indiana, pour mener ses propres recherches sur le terrain concernant les cultures de couverture, leur utilisation et leur impact sur la communauté locale. Dans l'ensemble, il a des visions pour une série de projets de recherche à grande échelle, abordant diverses solutions agricoles basées sur la nature, s'étendant des régions de la ceinture de maïs des États-Unis jusqu'à l'échelle mondiale.

"Après avoir fourni aux agriculteurs des preuves scientifiques selon lesquelles l'utilisation de cultures de couverture bénéficiera à l'environnement sans perte de rendement, le prochain cadre explore à quoi elles peuvent contribuer", a déclaré Peng. "Au cours de mes recherches, j'ai toujours pensé : "Vous plantez votre maïs et vous le récoltez, mais à quoi d'autre penser ?" Les gaz à effet de serre pourraient être une réponse.

"Si les cultures de couverture s'avèrent efficaces pour atténuer les émissions de gaz à effet de serre, cela suggère que les agriculteurs pourraient lutter contre le réchauffement climatique grâce à une approche rentable et largement reproductible."

Les travaux sont publiés dans la revue Field Crops Research .