Image aérienne de drone montrant deux mois de croissance des cultures de couverture à Monmouth, l'Illinois en novembre, 2016. Crédit :Dennis Bowman
Les agriculteurs du monde entier tiennent à protéger leur atout le plus important :leur sol. Le sol soutient et enrichit leurs cultures. Mais la couche relativement mince de terre végétale peut facilement être emportée dans les ruisseaux, emportant avec lui des nutriments indésirables.
Entrez les cultures de couverture. Les cultures de couverture sont des plantes non comestibles cultivées pendant la contre-saison. Leurs racines aident à maintenir le sol en place, prévenir l'érosion. Les cultures de couverture peuvent même absorber l'excès de nutriments comme l'azote pour les empêcher de polluer les cours d'eau. Les agriculteurs sont de plus en plus intéressés à utiliser des cultures de couverture pour aider leurs exploitations. Mais avec un choix vertigineux de plantes et des rotations de cultures complexes, faire le bon choix n'est pas une mince affaire.
"Je crois que les cultures de couverture sont un outil très important à la fois pour retenir le sol et garder les nutriments à la ferme, " dit Maria Villamil, chercheur à l'Université de l'Illinois et membre de l'American Society of Agronomy. « Dans le Midwest, nous avons beaucoup de chance d'avoir des sols très fertiles, faisant de nous de grands fournisseurs de nourriture dans le monde entier. La protection de nos sols est essentielle."
Pour aider les agriculteurs de l'Illinois à choisir la bonne culture de couverture, Villamil et son équipe ont décidé de tester plusieurs cultures de couverture potentielles. Ils ont planté différentes cultures de couverture entre la rotation commune du maïs et du soja du Midwest. Les chercheurs ont travaillé en étroite collaboration avec les agriculteurs pour choisir les cultures de couverture à tester.
« Ils voulaient tester différentes cultures de couverture, surtout ceux qui ne génèrent pas de travail supplémentaire au printemps et d'autres qui ne concurrenceront pas le maïs pour les ressources, " dit Villamil.
Croissance des cultures de couverture à Urbana, L'Illinois en avril, après un hiver doux, montre une forte croissance du seigle céréalier et du ray-grass annuel. Crédit :Gevan Behnke
Les agriculteurs préféraient cultiver du seigle céréalier comme culture de couverture avant de semer le soja. Le seigle capturait l'azote qui restait dans le sol après la campagne de maïs de l'année précédente. Mais, lorsque les agriculteurs prévoyaient de cultiver du maïs, ils préféraient utiliser une culture de couverture de vesce. La vesce est une légumineuse, ce qui signifie qu'il peut fournir de l'azote pour le maïs à utiliser plus tard dans la saison. La vesce utilise également moins d'eau que le seigle céréalier, ce qui signifie que la récolte de maïs n'aura pas besoin de travailler aussi dur pour rivaliser avec des ressources en eau limitées.
L'équipe de Villamil a mis en place des parcelles expérimentales à six endroits dans l'État. Vers la fin de la saison de croissance du maïs ou du soja, les chercheurs ont parcouru les champs cultivés pour répandre des semences de cultures de couverture parmi les plantes. Cela imite l'ensemencement par avion. L'ensemencement aérien a été une idée populaire pour planter des cultures de couverture en temps opportun sur les cultures existantes dans les champs. Les cultures de couverture qu'ils ont testées comprenaient l'avoine de printemps, trèfle rouge, ray-grass annuel et radis, entre autres.
Ensuite, les chercheurs ont suivi la croissance des cultures de couverture, comment les propriétés du sol ont changé au fil du temps, et le rendement des futures cultures vivrières.
Étonnamment, les cultures de couverture n'ont pas eu un grand effet sur le sol. "Il n'y avait pas beaucoup d'amélioration des propriétés du sol avec l'utilisation d'une culture de couverture, sauf peut-être la rotation utilisant le ray-grass annuel, " dit Villamil.
La principale raison pour laquelle la plupart des cultures de couverture n'ont pas beaucoup affecté le sol est que la plupart d'entre elles sont mortes pendant l'hiver. C'est en grande partie à cause de la météo. Les États du Midwest comme l'Illinois sont soumis à des hivers potentiellement rigoureux, surtout dans le nord de l'état. L'ensemencement à la volée des chercheurs signifiait également que les graines reposaient simplement sur le sol. Cela signifiait que les cultures de couverture avaient plus de mal à germer que si les graines avaient été enfouies dans le sol.
L'intersemis de cultures de couverture (illustré) dans le maïs et le soja est une méthode courante utilisée par les producteurs pour appliquer les semences au moment optimal. Dans cette étude, les chercheurs ont simulé l'ensemencement aérien à l'aide d'un épandeur portatif et en marchant entre les rangées de cultures commerciales. Crédit :Gevan Behnke
Mais les cultures de couverture qui meurent pendant l'hiver peuvent être une bonne chose. Les cultures de couverture mortes signifient que les agriculteurs auront moins de travail pour les tuer au printemps. Mais ils sont également moins efficaces pour protéger le sol ou absorber les nutriments.
Ray-grass annuel et seigle céréalier, les deux graminées, a largement survécu à l'hiver, tout comme la vesce velue, une légumineuse comme le soja. Les graminées ont légèrement réduit les rendements futurs du maïs. C'est probablement parce qu'ils rivalisent avec le maïs pour l'eau au printemps.
"Les rendements du soja n'ont pas du tout été affectés. Le soja pousse très bien avec les cultures de couverture, donc il faut en profiter, " dit Villamil.
L'équipe a également testé comment le labour des champs affectait le sol et les rendements, mais n'a vu que des effets modestes.
« La leçon est que tirer profit des cultures de couverture nécessite un engagement plus important à les utiliser pour protéger le sol, " dit Villamil. " Cela signifie choisir des cultures de couverture qui peuvent survivre à l'hiver, poussent beaucoup au printemps, et s'accrocher à la terre pendant tout ce temps. Certaines cultures de couverture pourraient légèrement diminuer les rendements futurs des cultures, mais à long terme, protéger notre sol en vaut la peine."
« Si nous voulons voir les avantages des cultures de couverture, nous devons nous concentrer sur la gestion de nos systèmes de culture pour les cultures de couverture, leur donner de l'espace pour grandir, et en les utilisant stratégiquement après les cultures de maïs, ou du maïs ensilage ou même du blé, si nous avons la chance d'avoir cette culture dans la rotation", dit-elle. "Notre objectif principal lors de l'utilisation de cultures de couverture devrait être de protéger le sol et de laisser les nutriments du sol en place."
