La rotation des cultures en agriculture biologique

B. Frick, E. Johnson – ferme expérimentale de Scott

Question
On considère la rotation des cultures comme l’élément clé de saines pratiques en agriculture biologique. Pourquoi est-elle si importante? En quoi consiste une bonne rotation biologique des cultures?


Contexte
La rotation des cultures est la répartition planifiée dans le temps de différents types de cultures comme des céréales semées au printemps, d’autres semées à l’automne, des graines oléagineuses, des légumineuses, des légumineuses vivaces et autres espèces pérennes. La rotation passe également par la plantation en alternance de divers types de cultures sur une même sole : orge et blé, lin et colza; ou en alternant des cultivars d’une même culture comme l’orge Harrington et l’orge Brier, par exemple.

La rotation des cultures est le pivot de tout système agricole durable. Elle offre la méthode la plus efficace de lutte contre les ravageurs, les maladies et les problèmes de mauvaises herbes, et d’entretien et d’enrichissement du sol. La rotation des cultures peut limiter les flambées de mauvaises herbes favorisées par un milieu de monoculture. Ses bienfaits comprennent notamment l’accroissement de l’activité des micro-organismes du sol qui en retour peut accroître la disponibilité des nutriments dont le phosphore. En effectuant une rotation des cultures, on peut généralement augmenter les rendements de 10 à 15 % comparativement à la monoculture.

Chaque culture ayant ses caractéristiques propres, chacune exige des perturbations différentes, comme des semailles différées, et présente des degrés de tolérance différents à des pratiques telles que le hersage de postlevée. C’est la rotation qui dicte la dynamique des perturbations qui finissent pas modifier la composition des espèces de mauvaises herbes à l’intérieur d’un agroécosystème. Ainsi, dans les cultures semées au printemps, il s’opère une sélection contre les espèces de mauvaises herbes qui germent à l’automne, et le contraire se vérifie également avec les cultures semées à l’automne. Il est prouvé depuis le 19e siècle que l’incidence des mauvaises herbes est modifiée par la rotation des cultures. Une recherche bibliographique étendue de plus de 200 références fait état d’une réduction du nombre, de la biomasse et des semences des mauvaises herbes au moyen de rotations et de cultures intercalaires comparativement à la monoculture.

Plus les différences entre les cultures entrant dans la rotation sont grandes, plus on peut s’attendre à une meilleure lutte culturale aux ravageurs. Dans une étude effectuée en Saskatchewan, on a constaté que la présence de blé d’hiver dans une rotation était le facteur ayant l’incidence la plus marquée sur la croissance du chiendent. Avec assez d’humidité, le blé d’hiver parvenait à l’éradiquer.

Inclure de la luzerne ou autre légumineuse vivace dans les rotations peut être particulièrement utile pour lutter contre les mauvaises herbes. Cette solution est en partie limitée par le petit nombre de fermes d’élevage. On peut résoudre ce problème par une mise en marché innovatrice (en direction des éleveurs ou de l’industrie de la déshydratation) de la luzerne cultivée pour la production de graines ou son utilisation en engrais vert à court terme lorsque le prix des graines baisse. Une autre contrainte est liée aux besoins élevés en eau des légumineuses vivaces qui peuvent assécher gravement les sols. Pour cette raison, leur introduction doit se faire avec précaution et s’accompagner d’essais de faisabilité sur le terrain.

L’emploi des légumineuses dans les rotations a commencé à diminuer avec l’apparition de l’azote synthétique dans les années 40. Des rotations de plus courte durée (sans inclusion de vivaces, de pâturages, d’engrais verts et avec davantage de mise en jachère) ont réduit la matière organique des sols, altéré leurs propriétés et accru l’érosion et le recours aux intrants externes. Une fois établies, les graminées fourragères et les légumineuses entrant dans les rotations sont très efficaces pour étouffer la croissance de certaines mauvaises herbes annuelles. Cela découle du peu de perturbation de la surface du sol, de la couverture dense, du développement racinaire et de la fauche. Le fauchage a beaucoup plus d’effets sur la croissance des mauvaises herbes annuelles que sur celle des plantes fourragères et des légumineuses.

Une étude menée en Saskatchewan a montré que les populations de mauvaises herbes étaient plus touchées par la fréquence des plantes fourragères vivaces en rotation que par tout autre facteur de gestion étudié. Lorsqu’on augmentait la fréquence des cultures fourragères vivaces à l’intérieur d’une rotation, il y avait davantage de mauvaise herbes pérennes ou annuelles hivernales comme les pissenlits, le brome inerme, le chiendent et le crépis à feuilles étroites – et moins d’espèces annuelles. D’autres facteurs influençant dans une moindre mesure les populations de mauvaises herbes étaient le nombre de passages de la charrue et la fréquence de mise en jachère. Ces deux pratiques favorisaient la pousse de mauvaises herbes annuelles mais décourageaient les pérennes et les annuelles hivernales.

La bonne rotation des cultures dépend du site, de l’agriculteur, de l’historique du champ et de l’ensemble de l’exploitation agricole, mais une ligne à suivre en matière de lutte aux mauvaises herbes est d’inclure le degré de diversité qui vous convient dans l’alternance des cultures. La rotation peut influer sur le calendrier des perturbations programmées (semailles précoces, semailles tardives, cultures d’hiver, bisannuelles, vivaces, et engrais verts). Cette pratique peut entraîner des différences en matière de besoins en nutriments. Par exemple, une culture de luzerne sur trois ans peut être suivie de blé (qui assimilera l’azote issu de la décomposition de la luzerne), puis d’une légumineuse (qui ne nécessite pas un sol très riche en azote et qui fixe mieux l’azote atmosphérique dans des sols pauvres en azote), du blé encore, puis de l’avoine (peu de besoins en éléments nutritifs). La rotation en vue de gérer les maladies ou les insectes peut contribuer à la santé des cultures en limitant les chances de croissance des mauvaises herbes. On peut assoler les cultures selon leur capacité compétitive. Par exemple, les cultures concurrentielles comme l’orge ou la luzerne peuvent être semées avant des plantes qui le sont moins comme le lin ou les lentilles. Cela leur donnera une longueur d’avance puisqu’elles seront semées dans un champ presque «vierge». Utiliser une culture concurrentielle, ou plusieurs de même capacité après une culture plus faible sur ce plan permet de nettoyer la sole. Des cultures de couverture inhibitrice de mauvaises herbes comme le seigle d’automne ou le mélilot peuvent remplacer la jachère.


Conclusion
Une bonne rotation est un outil efficace de lutte contre les mauvaises herbes, les maladies et les carences en nutriments, et d’amélioration de la vigueur des cultures. La rotation parfaite équilibre les besoins des cultures et du sol, le calendrier des perturbations et les intérêts de l’agriculteur.


Financement
Fonds Canada-Saskatchewan d'innovation agroalimentaire


Personne-ressource
Brenda Frick, Ph.D., P.Ag.
Coordonnatrice pour les Prairies
Centre d’agriculture biologique du Canada
a/s Department of Plant Sciences
University of Saskatchewan
51 Campus Drive, Saskatoon
Saskatchewan, Canada S7N 5A8
Tél. : (306) 966-4975
Téléc. : (306) 966-5015
Courriel : brenda.frick@usask.ca


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