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Join the Ecological Solutions RoundtableEAP Publication - 51F
La culture d'engrais vert est un procédé qui consiste a enfouir dans le sol des plantes herbacées à l'état vert en vue d'augmenter la quantité de matière organique dans le sol. Il en résulte une augmentation d'azote et une plus grande disponibilité de certains nutriments, ce qui améliore la productivité du sol.
La pratique de la culture d'engrais vert est très ancienne. Environ 300 ans avant Jésus-Christ, les Grecs enfouissaient ainsi des fèves des marais, et au début de L'Empire romain, la culture d'haricots et de lupin pour amender le sol était de pratique courante. Il y a des centaines d'années que les Chinois ont découvert la valeur fertilisante du gazon et des mauvaises herbes, et les premiers colons d'Amérique du Nord utilisaient fréquemment le sarrasin, l'avoine et le seigle pour engraisser la terre. Les agriculteurs du sud-est des Etats-Unis ont reconnu des le début du dix-huitième siècle la valeur de certaines cultures comme engrais vert, particulièrement des légumineuse. Ce genre de culture en Amérique du Nord était à son apogée dans les années 1940, mais les superficies cultivées ont beaucoup diminué depuis cette époque. Avec le retour actuel aux "engrais organiques", nombreux sont ceux qui considèrent de nouveau l'engrais vert comme une méthode économique, pratique et même esthétique de restaurer la productivité des terres improductives ou surexploitées.
Cependant avant que vous semiez du mélilot dans votre champ, j'aimerais vous présenter quelques-uns des aspects positifs et négatifs de la culture d'engrais vert ainsi que certains principes fondamentaux des sciences du sol qui me semblent nécessaires pour bénéficier de cette méthode de fertilisation.
Les principaux avantages de l'utilisation des engrais verts dans un système de rotation des cultures sont l'apport de matières organiques et d'azote, la conservation des nutriments, et la protection de la surface du sol pendant les périodes d'érosion.
Apport de matières organiques et d'azote -- La quantité de matière organique qui peut s'accumuler dans le sol par décomposition des tissu végétaux utilisés en engrais vert peut être considérable. Il n'est pas rare qu'une à deux tonnes de matières sèches par acre (20-40 kilos/100 m2) soient ainsi ajoutées (le poids humide des cultures d'engrais vert est de 4 a 10 fois le poids sec).
La matière organique apportée par l'enfouissement de jeunes tissu végétaux stimulent l'action microbienne non seulement des micro-organismes hétérotrophes, responsables de la décomposition générale des matières organiques, mais aussi des organismes "indépendants" (par exemple, Azotobacter, Clostridium) qui peuvent fixer l'azote de l'atmosphère. Les résidus organiques des engrais verts aident aussi de stabiliser la structure du sol, à augmenter la capacité hydrique du sol, et a accroître l'infiltration de l'eau et la percolation dans le sol.
Selon les agronomes, l'engrais vert peut augmenter soit la quantité d'humus, soit le taux d'azote disponible dans le sol, mais rarement les deux en même temps. La quantité d'humus n'augmente de façon importante que si des matières assez résistantes à la décomposition sont ajoutées au sol (ratio élevé carbone:azote), et ce type de plante est en général pauvre en azote (moins de 1.5 pour cent sur une base de poids sec). La quantité d'azote disponible n'augmente que si des matières facilement décomposable et riches en azote, comme de jeunes plantes vertes, sont incorporées dans le sol. La quantité de matière organique qui peut s'accumuler variera selon le sol, les conditions climatiques, l'âge et le type des cultures.
Le diagramme ci-dessous montre que les résidus matures, qu'il s'agisse de légumineuses ou de plantes d'autres catégories, ont un ratio C:N supérieur à celui des végétaux succulents plus jeunes. D'autre part, les légumineuses, qui contiennent deux a trois fois plus d'azote que les autres plantes, présentent des ratios plus faibles de C:N au cours de leur cycle de vie, et même si elles sont enfouies à maturité (luzerne de 3 ans, m 0lilot de 2 ans) elles produiront de l'azote plus rapidement que de la paille d'avoine ou de sarrasin employée comme engrais vert.
Le ratio C/N des résidus organiques ajoutés au sol dépendra de la maturité des plantes enfouies. Plus les végétaux sont matures, plus élevé sera le ratio C/N et plus la période d'épuisement de l'azote sera longue. Les légumineuses offrent un avantage marqué sur les plantes des autres catégories, étant donné que les premières favorisent une transformation plus rapide des matières organiques dans les sols.
Ref. : N.C. Brady, Nature and Properties of Soils, 8e edition, MacMillan Publishing Inc., New York. p. 154.
Les plantes qui ne sont pas des légumineuses apportent facilement une quantité importante de matières énergétiques (hydrates de carbone), mais les bactéries responsables de la décomposition de ces matières doivent avoir accès à l'azote.
Si l'azote apporté par les engrais verts est insuffisant (avec un ratio C/N supérieur à 30/1, ou inférieur à 1.5 pour cent), les bactéries prendront l'azote disponible dans le sol au risque de l'épuiser dans une proportion telle que la récolte suivante sera perdue; par exemple, l'enfouissement d'une récolte de seigle presque mur sera préjudiciable à la culture suivante, mais une récolte de mélilot contient suffisamment d'azote pour assurer sa décomposition, et l'azote excédentaire restera disponible pour la culture suivante. S'il y a une longue période mouillée entre l'enfouissement de l'engrais vert et l'établissement de la culture suivante, particulièrement dans les sols chauds et sablonneux, la plus grande partie de l'azote apportée par l'engrais vert sera éliminée par filtration et profitera peu à la culture suivante.
D'autre part, la culture principale ne devrait pas être semée trop vite après l'enfouissement de l'engrais vert parce que le stade initial de décomposition est très peu favorable à la germination et à la croissance des jeunes plantes. C'est pourquoi l'enfouissement et la décomposition subséquente de l'engrais vert ou de la culture de couverture devraient avoir lieu au moment le plus profitable pour la culture à fertiliser.
Tous les végétaux retournés dans le sol ne deviennent pas de l'humus; une partie importante se perd sous forme de gaz carbonique pendant la décomposition. Dans certains cas, lorsque les sols sont sableux et la saison très chaude, cette perte peut être d'une importance telle qu'aucun humus ne se forme. En général, l'engrais vert n'est pas aussi efficace que le fumier de ferme ou le purin, par unité de carbone, pour augmenter la teneur de matières organiques dans le sol à cause de leur grande capacité de décomposition. En Angleterre, sur un terreau sableux de Woburn, des chercheurs ont découvert qu'il restait 25% de carbone après 19 fumures de 25 t/ha de fumier de ferme. et 14% seulement lorsque de l'engrais vert était utilisé bien qu'ils aient estimé que 20% de moins de carbone organique/hectare auraient été incorporés comme engrais vert. Au Tennessee, Mooers a trouvé que 2.5 t/ha de matières sèches de poids sauvages utilisés comme culture d'appoint d'automne dans une culture continue de blé en une période de 20 ans, avait fait baisser le taux de matières organiques dans le sol de 0,11%, tandis que du fumier de ferme, contenant aussi 2.5 t/ha de matières sèches avait fait augmenter de 0.11% le taux de matière organique dans le sol. D'autre part, des chercheurs de l 'Ohio ont découvert que le mélilot cultivé dans des champs de mais en assolement biennal avec alternance d'avoine mêlée de mélilot permettait de maintenir la productivité du sol et d'avoir les mêmes rendements de mais que ceux obtenus en enfouissant par labour 6 t/a (12.4/ha) de fumier ou en appliquant de l'azote commercial jusqu'a un maximum de 100 lb/a (110 kg/ha).
Certaines cultures d'engrais vert peuvent utiliser des sources de phosphate et de micronutriments moins disponibles à la culture principale en rotation; elles peuvent donc, lorsqu'elles vent enfouies par labour, augmenter la quantité disponible de certains nutriments pour la culture suivante (un concept qui a été étudié au Collège Macdonald pour la récolte de sarrasin de 1978). De plus, en se décomposant rapidement, les résidus végétaux libèrent d'importantes quantités de gaz carbonique et d'acides faibles qui agissent sur les minéraux insolubles du sol pour libérer des éléments nutritifs utiles à la croissance des plantes. L'augmentation des phosphates disponibles dans les sols riches en calcium illustre bien cet effet. Etant donné que les cultures d'engrais vert sont rarement fertilisées, leur valeur dépend fortement de leur capacité à utiliser les éléments nutritifs du sol. La luzerne et le mélilot, par exemple, ont les besoins élevés en calcium, potasse et phosphore, et la plupart des légumineuses ont des besoins en micronutriments (bore, molybdène et cobalt) supérieurs à la moyenne. La plupart des cultures d'engrais vert réagissent bien à la fertilisation.
Conservation des nutriments et du sol - Ces ceux autres avantages de l'engrais vert sont étroitement liés. Étant donné que les plantes d'engrais vert vent souvent semées à la fin de l'été ou à l'automne après la récolte principale, les cultures d'engrais vert ou cultures d'appoint utilisent l'engrais excédentaire laissé par la culture principale. Lorsque ces cultures d'appoint sont enfouies dans le sol au printemps suivant au lieu d'être récoltées non seulement elles protègent le sol de l'érosion due aux pluies d'automne et du début du printemps ainsi qu'au ruissellement d'hiver, mais elles conservent aussi les éléments nutritifs qui, sans cela, pourraient être lessivés et contribuer à la contamination des cours d'eau et des lacs.
En général, les plantes utilisées comme engrais vert devraient:
Il est plus avantageux de cultiver les légumineuses que des non légumineuses à cause de l'azote qu'elles apportent au sol; cependant, en général , les graines des légumineuses sont plus chères, il est plus difficile de les établir et la culture peut avoir une telle valeur comme fourrage que son enfouissement devient impensable.
Les meilleures plantes à utiliser comme engrais vert, au Canada, figurent dans le tableau ci-joint intitulé: Cultures types pour engrais vert. J'ai modifié le tableau présenté à l'origine dans la Garden Way Publication sur les "engrais verts" pour l'adapter au climat canadien. Malgré tout, plusieurs cultures ne conviennent pas à certains sols ou régions climatiques; tandis que d'autres cultures ont trop de valeur comme fourrage pour être enfouies par labour à un stade précoce.
Il y a certains avantages à faire pousser ensemble deux espèces végétales pour l'engrais vert. Si les deux cultures sont adaptées au sol et au climat et entre elles, elles peuvent bénéficier de cette association. Une culture peut apporter un support physique à l'autre. Si l'une des espèces est une légumineuse, l'azote fixe peut profiler à l'autre. De bons exemples de combinaison d'engrais verts sont l'avoine et les pois, et le seigle et la vesce. Ce concept compagnonnage fait l'objet de recherches approfondies, bien que il ne s'agisse pas d'une pratique nouvelle.
L'inoculation des légumineuses consiste à introduire des bactéries dans le sol, pour fixer l'azote libre de l'air contenu dans le sol et éventuellement transférer cet azote à la plante-hôte, augmentant ainsi à la fois la production végétale et la teneur en matières organiques du sol.
Les bactéries des légumineuses sont des micro-organismes unicellulaires très sélectifs. Les graines de légumineuses peuvent être inoculées de bactéries fixant l'azote à l'aide de cultures pures, disponibles dans le commerce, ou du sol d'un champ ou a poussé récemment la culture que l'on désire inoculer. Au fur et à mesure que les racines de la plante poussent, les bactéries pénètrent dans les poils absorbents et entraînent la formation de nodules. Les légumineuses alimentent les bactéries sous forme d'hydrate de carbone et en retour les bactéries donnent de l'azote aux plantes en mourant.
Les légumineuses sont classées par groupes d'inoculation bactérienne. Une espèce de rhizobium réussira à produire des nodules dans chaque membre d'un groupe donne. Le rhizobium qui réussit sur la luzerne et le mélilot, par exemple, ne réussira pas à produire de nodule sur une autre légumineuse !. Chaque groupe d'inoculation bactérienne exige son propre inoculant.
Lorsqu'un mélange de graines doit être sème, chaque type de graine doit recevoir son propre inoculant. Plusieurs fabricants produisent un inoculant mixte contenant des bactéries convenant à l'inoculation des légumineuses de jardin (pois, haricots) ou aux plantes appartenant aux groupes d'inoculation bactérienne de la luzerne et du trèfle. Par exemple, Legume-Aid(R) ou d'autres inoculants de semences sont disponibles chez Stokes Seeds Ltd., William Dam Seeds, Bishop Farm Seeds, J. Labonté & Fils, et chez d'autres fabricants.
REMARQUE: Les semences traitées à la poudre contenant des composés de cuivre ou de mercure ne peuvent être inoculées à cause des risques de toxicité pour les bactéries. Les engrais qui ne peuvent, par ailleurs, être mélangés sans danger avec les graines inoculées sont le superphosphate, le sulfate d'ammonium, le nitrate de sodium, le chlorure de potassium et le sulfate de potassium. La chaux, le superphosphate mélangé avec une quantité égale de chaux et la phosphorite vent sans danger. Pour plus de renseignements sur l'inoculation des semences de légumineuses, voir le document no. 212 du ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation de l'Ontario.
Quiconque projette de cultiver des légumineuses sans utiliser l'inoculum approprié se trompe gravement. Non seulement, l'inoculum est facile à appliquer, mais il est considérablement meilleur marché que les engrais à l'azote. La seule chose difficile avec l'inoculum c'est de le trouver' Un grand nombre de marchands de semences de légumineuses de jardin et de champ, n'ont pas l'inoculum correspondent. Certains grainetiers ont l'inoculum approprié à l'espèce, mais ils 'oublient' de vous dire de l'acheter. N'oubliez pas de le demander lorsque vous achetez les graines, et economisez ainsi le prix de l'engrais azote.
La quantité d'azote fixée par le rhizobium dépend des conditions physiques et chimiques du sol. Les conditions essentielles vent le drainage, l'aeration, l'humidité, le pH, le calcium actif, et la quantité de N facilement disponible dans le sol.
Toutes les légumineuses ne fixent pas la même quantité d'azote. Une culture moyenne de luzerne peut fixer 200 a 250 kg/hectare/année; le mélilot, 150 à 175 kg/ha/année; le trèfle rouge, de 100 à 150 kg/ha/année; le soya, 80 à 100 kg/ha/année; les haricots 50 à 60 kg/ha/année, et les pois 40 à 50 kg/ha/année.
Bishop Farm Seeds (Boite postale 338, Belleville, Ontario) a mis sur le marché, en 1979, un mélange d'engrais vert appelé "Bears Plow-Down Mixture." Le mélange preinoculé est composé de 60% de trèfle rouge, 20% de mélilot officinal et 20% d'invraie. Je suds persuade que d'autres marchands de semences ont des mélanges pour l'enfouissement d'engrais vert par labour. Vous pouvez acheter vos propres semences et les mélanger selon vos besoins. J. Labonté & Fils Inc. à Longueuil est par exemple un marchand qui a en stock une grande variété de semences pour l'engrais vert.
Les problèmes que pose l'utilisation des engrais verts sont les suivants:
Si le lecteur de cet article ne connaît pas certains des termes ou concepts que j'ai présentés, il devrait consulter des ouvrages sur les sciences du sol ou les cultures de plein champ. En outre, le meilleur et le plus complet des livres sur les engrais verts a été publié en 1927, par A.J. Pieters. Il se peut que votre bibliothèque de quartier en ait encore un exemplaire.
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