Seule une fraction des agriculteurs de cultures en rangs conventionnels cultivent des cultures de couverture après la récolte, mais une nouvelle analyse mondiale de l'Université de l'Illinois montre que cette pratique peut augmenter l'abondance microbienne du sol de 27 %.

Le résultat ajoute à la réputation des cultures de couverture pour la réduction des pertes d'azote, désherbage, contrôle de l'érosion, et plus. Bien que l'abondance microbienne du sol soit moins facilement observée, il s'agit d'une mesure extrêmement importante pour estimer la santé des sols.

"Beaucoup de services écologiques sont rendus par le microbiome du sol, y compris le cycle des nutriments. Il est vraiment important de comprendre comment il fonctionne et comment l'agriculture peut former un microbiome de sol plus sain, " dit Nakian Kim, doctorant au Department of Crop Sciences de l'Université de l'Illinois et auteur principal d'un nouvel article en Biologie et biochimie des sols .

D'autres études ont montré les avantages des cultures de couverture sur la communauté microbienne du sol, mais la plupart d'entre eux ont été ponctuels influencés par les conditions spécifiques du site, effets saisonniers uniques, régimes de gestion idiosyncratiques, et les méthodes d'analyse choisies par les chercheurs. Le travail de Kim est différent en ce sens qu'il a recherché des modèles universels parmi des dizaines de ces études ponctuelles.

"Notre analyse montre que sur 60 études de terrain, il y avait une augmentation constante de 27 % de l'abondance microbienne dans les champs avec des cultures de couverture par rapport à aucune culture de couverture. C'est à travers toutes ces études du monde entier, " dit Maria Villamil, professeur agrégé en sciences végétales et co-auteur de l'article.

L'équipe de recherche a effectué une recherche des études existantes sur les cultures de couverture, et s'est soldé par quelque 985 articles scientifiques. Parmi ceux-ci, ils n'ont conservé que des études comparant directement les cultures de couverture et les sols nus en jachère, et omis les études menées dans des serres ou qui traitaient les résidus de culture comme cultures de couverture. Ils ont également veillé à ce que les études soient statistiquement solides, avec des échantillons de taille raisonnablement importante. À la fin, ils ont extrait et réanalysé les données de 60 études portant sur 13 paramètres microbiens du sol.

« C'est pourquoi les critères de sélection devaient être si stricts. Nous voulions comparer des études solides, et avec suffisamment de réplications pour que nous puissions faire des réclamations valables sur les modèles mondiaux, " dit Villamil.

L'équipe de recherche a divisé les 13 paramètres microbiens en trois catégories :abondance microbienne, activité, et la diversité. L'abondance microbienne n'était pas la seule catégorie à montrer une augmentation significative avec les cultures de couverture par rapport aux sols nus en jachère. L'activité microbienne est également en hausse de 22%, et la diversité a augmenté de 2,5 %.

"Toutes les catégories sont importantes, mais surtout la diversité, car un microbiome diversifié est plus résilient. Considérant le lien étroit entre la diversité microbienne et la fourniture de services écosystémiques, de petits impacts pourraient grandement contribuer à accroître la durabilité. Dans ce sens, Je pense que les cultures de couverture aident vraiment, " dit Kim.

Les chercheurs ont également pu identifier plusieurs facteurs qui se sont superposés à l'effet principal des cultures de couverture. Par exemple, comment le climat, méthode de terminaison des cultures de couverture, ou le régime de travail du sol affecte-t-il la capacité des cultures de couverture à profiter à la communauté microbienne du sol ?

Kim dit que l'utilisation d'herbicides de brûlage comme méthode d'arrêt des cultures de couverture a eu un fort effet modérateur sur la communauté microbienne. "Les résultats étaient très intéressants. Avec la terminaison chimique, les tailles d'effet étaient systématiquement plus petites par rapport à la terminaison mécanique. En d'autres termes, les bénéfices des cultures de couverture sont en quelque sorte diminués par les herbicides. Je pense que c'est un gros point à retenir."

Le travail du sol a également fait la différence, selon Kim. Il s'attendait à ce que le travail du sol conventionnel réduise l'effet des cultures de couverture sur les microbes du sol, mais plutôt, le travail du sol de conservation a fait cela. "Je suppose que parce que le travail du sol de conservation incluait de ne pas labourer du tout, qui a permis aux mauvaises herbes de pousser sur la terre. Les mauvaises herbes auraient pu imiter ce que font les cultures de couverture. Donc la différence entre le traitement témoin et la culture de couverture peut diminuer à cause des mauvaises herbes. »

Parce que leurs effets étaient indirects, ces facteurs secondaires nécessitent plus de recherche avant de pouvoir faire de véritables réclamations. L'équipe de recherche de Villamil a déjà des études en cours pour obtenir des réponses plus définitives. Mais en attendant, elle est réconfortée par les résultats de l'analyse dans son ensemble.

"Pour moi, c'était surprenant de voir la cohérence, effet positif des cultures de couverture, surprenant mais bon. Finalement! Je fais des recherches sur les cultures de couverture dans nos rotations typiques maïs-soja en Illinois depuis 2001, pourtant dans ces environnements à haute fertilité, il s'est avéré difficile de montrer des effets au-delà des céréales et du seigle annuel capturant l'azote (si le temps le permet). Changes in chemical and physical properties related to cover crop use are difficult to see, " Villamil says. "But the microbiome, that's where it's at. That's how everything is related. Thanks to this work, I have something to look forward to when I put in cover crops, and have generated many more questions in need of research."