Le paillis de luzerne comme source d'azote en production de blé biologique

Matthew Wiens, département de Phytologie, Université du Manitoba
Winnipeg (Manitoba) Canada
Courriel : umwiensm@cc.umanitoba.ca
Tél. : (204) 474-6089

La culture de luzerne vivace est bien connue comme solution de rechange à l'emploi d'intrants chimiques. La luzerne fixe l'azote et étouffe certaines mauvaises herbes. Il peut être difficile pour que les producteurs biologiques de céréales de profiter de ces avantages, puisque la culture de la luzerne en vue de la vente signifie l'exportation de grandes quantités d'éléments nutritifs difficiles à remplacer. Une solution possible est d'intégrer des animaux à l'exploitation agricole afin de récupérer les nutriments sous forme de fumier. Il est également possible d'utiliser le foin de luzerne directement comme source biologique d'azote, ce qui permet de retirer la valeur à partir du foin, sans exporter de nutriments.

Culture en bandes : une nouvelle solution
Un système qui intègre la culture en bandes peut représenter la meilleure méthode pour appliquer le paillis de luzerne sur les cultures de céréales biologiques. On peut cultiver la luzerne en bandes à travers un champ pendant trois ans pour en maximiser les avantages au niveau de l'enrichissement du sol. Il est alors possible d'effectuer des cultures annuelles entre les bandes de luzerne, pour recevoir le paillis récolté sur les bandes de luzerne. Après trois ans, on effectue une rotation entre les bandes de luzerne et les bandes cultivées. Pour contribuer à déterminer si un tel système est réalisable, on doit déterminer de quelle manière le paillis affecte les cultures annuelles.

Au cours des deux derniers étés, j'ai étudié les effets de l'application directe de paillis de luzerne sur une culture de blé de printemps. Cette étude avait pour but de déterminer si la luzerne peut constituer une bonne source d'azote et un outil de maîtrise des mauvaises herbes utile dans les cultures de blé de printemps. J'ai mesuré le rendement en blé, l'assimilation de l'azote par le blé, la densité des mauvaises herbes et l'humidité du sol.

On a semé du blé Barrie HRS à la fin mai, à un taux de 2 boisseaux à l'acre. On a fauché le paillis de luzerne avec une faucheuse à fléau traînée et on l'a répandu à 3 densités différentes (faible, moyen et élevé) correspondant à la quantité de luzerne récoltée sur une surface représentant 0,5, 1 et 2 fois la parcelle de blé cultivée (voir fig. 1). On a appliqué le paillis avant l'émergence ou au stade de 3 feuilles afin de mesurer de manière plus pointue l'incidence du moment de l'application. On a comparé la réaction au paillis à celle obtenue avec 4 niveaux d'application de N sous forme de nitrate d'ammonium : - 0, 18, 36, et 54 livres de N/acre épandu avant l'émergence du blé. Les épreuves sur le terrain ont été effectuées à Winnipeg, Carman, Clearwater et Kenton (MB).

Figure 1. Illustration de la distribution des parcelles afin de produire le paillis.

Résultats
La luzerne n'a pas étouffé les plants de blé, même lorsque la quantité appliquée était supérieure à 2,5 tonnes de matière sèche à l'acre (5 700 kg/ha) (voir photo 1). Comparativement aux parcelles témoins, le blé semé à Winnipeg est apparu d'un vert plus foncé en moins de 4 semaines suivant l'application de paillis, indiquant que le blé a reçu une bonne dose d'azote provenant de la luzerne (photo 2). L'assimilation de l'azote et le rendement en blé ont augmenté à mesure que le taux d'application de paillis s'accroissait. Le blé qui a reçu le paillis provenant du double de la surface cultivée, appliqué tôt ou plus tard, a produit des rendements qui ont atteint presque deux fois celui des parcelles témoins (31,8 contre 16,5 boisseaux/acre) et équivalents aux rendements obtenus avec 36 et 54 livres/acre d'engrais chimique azoté (40 et 60 kilogrammes de N/ha) (figure 2).

Photo 1. Cette photo a été prise 9 jours après l'application hâtive de paillis (avant l'émergence) à un taux de 1,3 tonne de matière sèche à l'acre (3000 kg/ha). Le blé a bien poussé à travers la couche de paillis.

Photo 2. La parcelle du centre a reçu 1,9 tonne/acre de luzerne (poids sec) (4300 kg/ha), ce qui donne 105 lb de N/acre (118 kg/ha). On peut remarquer que la couleur verte de la parcelle est beaucoup plus foncée que les allées, ce qui indique une assimilation de l'azote apporté par le paillis. Le paillis a été répandu le 13 juin 2003, lorsque le blé était au stade de trois feuilles et la photo a été prise le 9 juillet 2003. La parcelle vert foncé derrière, vers la gauche,a reçu 54 livres de N/acre (60 kg/ha) sous forme de nitrate d'ammonium épandu à la volée.

La densité des mauvaises herbes diminuait à mesure que le taux de paillis augmentait (fig. 3). Cependant, les parcelles ayant reçu le plus faible taux de paillis comptaient une densité de mauvaises herbes beaucoup plus élevées que les parcelles témoins. Il semble qu'une faible quantité de paillis a favorisé l'établissement des mauvaises herbes, alors qu'une densité élevée les a étouffées. On a observé, à plusieurs dates, un taux d'humidité sensiblement plus élevé dans les 10 premiers centimètres du sol sous le paillis plus dense, comparativement aux parcelles témoins.

Figure 2. L'incidence du taux d'application du paillis. L'incidence du taux et du moment d'application du paillis sur le rendement en blé à Winnipeg en 2003; l'incidence sur la densité des mauvaises herbes à Winnipeg en 2003.

† Les barres surmontées de la même lettre ne présentent pas de différences significatives entre elles (P=0.05).
‡ Les traitements soumis à 18 lbs de N, 36 lbs de N et 54 lbs de N ont reçu 18, 36, et 54 livres de N non biologique à l'acre, respectivement, sous forme de nitrate d'ammonium appliqué à la volée avant l'émergence du blé. Les taux d'applications hâtifs (avant l'émergence) correspondant à 0,5x, 1x et 2x les surfaces cultivées étaient de 0,44, 0,88, et 1,76 tonne de paillis à l'acre (poids sec), respectivement. Les taux d'applications tardifs (au stade de 3 feuilles) correspondant à 0,5x, 1x et 2x les surfaces cultivées étaient de 0,48, 0,96, et 1,93 tonne de paillis à l'acre, respectivement.

Conclusions
Cette étude a démontré que l'application de paillis de luzerne sur le blé de printemps constitue une bonne manière de retirer la valeur du foin de luzerne autre que de le donner à manger à des animaux. Quel que soit le moment d'application, le rendement en blé a augmenté proportionnellement au taux d'application de luzerne, surtout en raison de l'azote apporté par le paillis. Si on arrive à mettre au point des méthodes pratiques d'application au champ, le paillis de luzerne pourrait représenter une occasion pour les producteurs de céréales biologiques de bénéficier des avantages de cultiver de la luzerne au point de vue de l'amélioration de la structure du sol.


Cet article est d'abord paru dans le Farmer's Independent Weekly.


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