Projet CASTOR, couverts végétaux

Le projet CASTOR vise à étudier comment les couverts végétaux peuvent être associés aux cultures céréalières pour réduire les besoins en intrants (engrais et pesticides notamment) et proposer des méthodes de production agricoles plus durables. L’enjeu du programme de recherche CASTOR est de concevoir des stratégies d’insertion de couverts multiservices en association avec des cultures de rente. L’objectif de la démarche est aussi de travailler en synergie avec l’ensemble des acteurs de la filière.

Mots clés: Adventices, Association relais, Couverts associés, Couverts végétaux multiservices, Crop diversification, Intercropping, Légumineuses, Régulation, Techniques culturales innovantes

Financeur : TERRA Isara

Trèfle comme couvert végétal dans le projet CASTOR

Fleurs de trèfle blanc et violet. M. Rouge, Mai 2022

Couverts de trèfles associés aux céréales. M. Rouge, Juin 2022

Couverts de trèfles associés aux céréales après récolte. M. Rouge, Juin 2022.

Semis d’un couvert de trèfle en relais dans une céréale. M. Rouge, Février 2022.

Couvert de trèfle. M. Rouge, Février 2022.

Association trèfles et céréales. M. Rouge, Avril 2022.

Association trèfles et céréales à floraison. ISARA, Mai 2009.

Approche méthodologique

Le projet a été déployé au travers de quatre grandes étapes :

Phase de traque à l’innovation : L’objectif de cette traque a été de repérer des experts (agriculteurs innovants, conseillers) mettant en place le semis de couvert en relais et d’analyser leurs pratiques. Le travail d’enquête a été réalisé sur toute la France.
Etat de l’art de la littérature scientifique : Ces résultats ont été mis en perspective au regard d’un état de l’art de la littérature scientifique portant sur ces techniques pour identifier les éventuels décalages entre les travaux scientifiques et les besoins de références pour les agriculteurs et conseillers et déterminer des fronts de recherche pertinents.
Phase d’expérimentation avec des agriculteurs partenaires: Mise en place d’un réseau d’une vingtaine de parcelles d’essais sur deux ans, pour produire des références permettant de répondre aux barrières mentionnées lors de la première phase (traque). Sur chaque parcelle d’essai, des couverts de légumineuses fourragères ont été semés dans une céréale à paille avec différentes modalités d’espèces de trèfles et différents modes de semis. La phase d’association entre le couvert et la culture, l’interculture et la culture suivante ont été suivies sur plusieurs parcelles pour mesurer l’installation du couvert et mesurer les services rendus.

Phase de démonstration : En dernière année du projet et sur la base des connaissances acquises (traque + expérimentation), des plateformes de démonstration comparant différentes stratégies d’insertion des couverts élaborées avec des agriculteurs partenaires sont mises en place chez des agriculteurs volontaires pour évaluer et montrer des techniques et stratégies à priori prometteuses.

Principaux résultats

Le travail d’enquêtes réalisé a permis d’identifier deux freins majeurs à l’adoption de couvert multiservice:

Une implantation des couverts jugée trop aléatoire par nombre d’agriculteurs enquêtés, en particulier dans un contexte de changement climatique
Un manque de visibilité sur les économies d’intrants et gains associés aux services rendus par le couvert. “Je sais ce que la technique me coûte mais j’ai du mal à savoir combien elle me rapporte”.

Le projet a également apporté des éléments de réponses aux questions suivantes :

Comment améliorer les stratégies d’implantation des couverts pour maximiser leurs chances de réussite ?

Les agriculteurs dont les couverts échouent, ne semblent pas soigner suffisamment l’implantation des couverts autant qu’ils le feraient pour une culture principale. Beaucoup craignant la concurrence du couvert avec la culture de rente (qui est pourtant généralement nulle, comme le montre les travaux sur le sujet). Les agriculteurs rencontrés lors de la traque mettent généralement en avant l’importance de soigner cette implantation. Les expérimentations menées ont montrés qu’il est possible d’améliorer l’implantation du couvert en relais à l’aide de leviers techniques tels que le mode de semis utilisé ou l’espèce choisie.

Les évolutions climatiques observées ces dernières années font qu’un semis de printemps n’est plus la garantie de trouver des conditions favorables pour la levée du couvert, lors de printemps avec de longue période sans pluie. Les agriculteurs doivent de ce fait penser des stratégies adaptatives – par exemple semer plus tôt si les conditions le permettent, semer à l’automne en fonction des conditions de la parcelle, ou se donner la possibilité d’un nouveau semis plus tard dans la saison.

Comment conduire le couvert pour maximiser les services attendus, notamment la régulation de la flore adventice ?

Lors de la traque, certains agriculteurs regrettaient que le couvert ne soit pas capable de concurrencer efficacement la flore adventice dans toutes les situations. Les expérimentations mises en place ont apporté des clefs de lecture sur la maîtrise des adventices pendant l’interculture, essentiellement en fonction de la biomasse du couvert.

Peut-on exporter une partie de la biomasse du couvert (par ex. fauche, pâture) sans perdre tous les bénéfices d’avoir mis un couvert en place ?

Plusieurs agriculteurs se sont interrogés sur la possibilité d’exporter et ainsi valoriser une partie de la biomasse produite par les couverts sans que cela ne remette en cause les services attendus. Cette question a été traitée sur un nombre réduit de parcelles expérimentales, limitant la portée des résultats. Néanmoins, ces premiers résultats suggèrent qu’une exportation précoce à l’automne (fin septembre) assurerait une bonne repousse des trèfles avant l’hiver. Par ailleurs, les résultats obtenus ont montré que l’exportation du couvert ne met pas en péril les services attendus (fourniture d’azote et régulation des adventices pendant l’interculture).

Semer un couvert de trèfle en relais, quelle restitution d’azote pour la culture suivante ?

La restitution azotée du couvert semble plus élevée que celle souvent estimée par les agriculteurs et conseillers. Ainsi, malgré des biomasses produites souvent limitées par des conditions climatiques, lors des deux années d’expérimentation, les quantités d’azote restituées par les couverts étaient en moyenne de de l’ordre de 60kgN/ha et pouvant aller jusqu’à 120kgN/ha dans certaines situations. Ces résultats sont variables selon les situations et le niveau de développement des couverts.

Quel effet sur le rendement en culture associée ?

La présence d’un couvert associé n’a généralement pas eu d’effet, positif comme négatif, sur le rendement de la culture associé. Un effet légèrement à la baisse a en revanche pu être mis en évidence dans certaines situations de forte croissance du couvert associé avant la moisson de la céréale. A l’inverse, la culture suivante bénéficie d’un gain clairement lié à la restitution d’azote. Celui-ci a été chiffré à 3-4 tonnes de grains sur une production de maïs en agriculture biologique dans une précédente étude. Sur des systèmes en agriculture conventionnelle, ces gains de biomasse n’ont pu être mis en évidence alors que les agriculteurs apportent déjà la quantité d’azote dont la culture a besoin. Cet azote supplémentaire fourni par le couvert pourrait donc amener à une réduction d’intrants dans ces systèmes.

Équipe projet Isara

Florian Celette, Edouard Sory, Camille Pierre and Mathieu Rouge.

Partenaires

INRAE (UMR Agronomie and SAS)

Publications

Amossé, Camille et al., 2013. Relay-intercropped forage legumes help to control weeds in organic grain production. European Journal of Agronomy. Vol. 49, pp. 158–167. DOI 10.1016/j.eja.2013.04.002.

Amossé, Camille, Jeuffroy, Marie Hélène and David, Christophe, 2013. Relay intercropping of legume cover crops in organic winter wheat: Effects on performance and resource availability. Field Crops Research. Vol. 145, pp. 78–87. DOI 10.1016/j.fcr.2013.02.010.

Vrignon-Brenas, Sylvain, Celette, Florian, Amossé, Camille, et al., 2016. Effect of spring fertilization on ecosystem services of organic wheat and clover relay intercrops. European Journal of Agronomy. Vol. 73, pp. 73–82. DOI 10.1016/j.eja.2015.10.011.

Vrignon-Brenas, Sylvain, Celette, Florian, Piquet-Pissaloux, Agnès, Jeuffroy, Marie Hélène, et al., 2016. Early assessment of ecological services provided by forage legumes in relay intercropping. European Journal of Agronomy. Vol. 75, pp. 89–98. DOI 10.1016/j.eja.2016.01.011.

Vrignon-Brenas, Sylvain, Celette, Florian, Piquet-Pissaloux, Agnès and David, Christophe, 2016. Biotic and abiotic factors impacting establishment and growth of relay intercropped forage legumes. European Journal of Agronomy. Vol. 81, no. October, pp. 169–177. DOI 10.1016/j.eja.2016.09.018.

Vrignon-Brenas, Sylvain et al., 2018. Intercropping strategies of white clover with organic wheat to improve the trade-off between wheat yield, protein content and the provision of ecological services by white clover. Field Crops Research. Vol. 224, no. May, pp. 160–169. DOI 10.1016/j.fcr.2018.05.009.

Duchene, O., Vian, J.-F., Celette, F., 2017. Intercropping with legume for agroecological cropping systems: Complementarity and facilitation processes and the importance of soil microorganisms. A review. Agriculture, Ecosystems and Environment 240, 148–161. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.02.019

Gardarin, A., Celette, F., Naudin, C., Piva, G., Valantin-Morison, M., Vrignon-Brenas, S., Verret, V., Médiène, S., 2022. Intercropping with service crops provides multiple services in temperate arable systems: a review. Agronomy for Sustainable Development 42, 39. https://doi.org/10.1007/s13593-022-00771-x

Valantin-Morison, M., Verret, V., Médiène, S., Lorin, M., Pelzer, E., Celette, F., Naudin, C., 2019. ALLIANCE : Amélioration des performances écologiques et économiques par association de plantes de services Légumineuses dans des systèmes de grandes cultures. Innovations Agronomiques 71, 349–365.

Pour plus d’information :

https://www.terraisara.fr/un-nouveau-programme-soutenu-par-terra-isara

CASTOR – Couverts végétaux Au Service de la Transition agrOécologique et de la Réduction d’intrants

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