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Chronique – Les légumineuses, une solution locale et durable pour réduire l’utilisation d’engrais azotés de synthèse en agriculture

Chronique – Les légumineuses, une solution locale et durable pour réduire l’utilisation d’engrais azotés de synthèse en agriculture

L’Organisation des Nations unies a déclaré 2016 comme étant l’Année internationale des légumineuses ! Sortez vos pois chiches, lentilles et haricots secs, c’est le temps de fêter ça !

Les légumineuses jouent un rôle important dans l’alimentation, car elles possèdent une teneur élevée en nutriments, en fibres et en protéines. Elles ont aussi des effets bénéfiques sur la santé, en participant à la prévention de l’obésité, de maladies cardiaques et du cancer. Cependant, c’est personnellement leur contribution à l’agriculture qui me fascine le plus.

Les légumineuses ont l’unique capacité de former une symbiose avec les bactéries du genre Rhizobium pour fixer l’azote de l’air. Comme l’azote est un élément essentiel à la croissance des plantes, cette caractéristique unique lui confère un avantage important pour utiliser l’azote de l’air, ce qui lui permet d’avoir un impact énorme dans le cycle de l’azote. Effectivement, l’azote sous forme de diazote (N2) est présent en grande quantité (78%) dans l’air que l’on respire, mais ce N2 est sous forme non-disponible pour la plante. Grâce à une association avec les bactéries Rhizobium, les légumineuses obtiennent de l’azote ammoniacal, moyennant quelques carbohydrates qu’elles offrent aux bactéries pour cet échange. Cet azote disponible est ensuite utilisé par les légumineuses pour leur croissance.

Historiquement, la fixation biologique (par les légumineuses ou, en moindre quantité, par les bactéries libres fixatrices d’azote dans le sol) était le moyen le plus efficace pour incorporer de grandes quantités d’azote de l’air sous forme minérale dans le sol. Dans les années 1800, les producteurs agricoles européens se sont tournés vers le guano (excréments d’oiseaux marins et de chauve-souris) et les mines de nitrates du désert d’Atacama du Chili. Cependant, vers 1890, la mise au point et l’industrialisation du procédé Haber-Bosch dans les laboratoires de BASF a révolutionné l’agriculture. Ce procédé permet de fixer l’azote de l’air en laboratoire, à moindres coûts, pour en faire des engrais fertilisants de synthèse à base de NH3, par exemple. En 2006-2007, on produisait 265 000 tonnes d’engrais azotés par jour grâce à ce procédé (Heffer, 2008). Cette production d’engrais azotés de synthèse n’est cependant pas sans conséquences sur l’environnement… En moyenne, la fabrication et le transport des engrais minéraux fertilisants représentent à eux seuls 40% de la consommation d’énergie nécessaire à la production des cultures (Charles et al. 2006). Cela signifie que de remplacer les engrais azotés de synthèse par l’utilisation de légumineuses dans les rotations des cultures permettrait de réduire de 40% le bilan énergétique de la production végétale !

Cependant, de nos jours, peu de producteurs agricoles utilisent les légumineuses comme source première d’azote sur leur ferme. Pourtant, des engrais verts de légumineuses comme le pois fourrager ou la vesce velue ont des potentiels énormes de production d’azote. Dans un essai en champ fait durant mon doctorat, j’ai calculé qu’un engrais vert avec de la vesce velue produisait en moyenne 308 kg N/ha, soit 2 à 3 fois les niveaux d’azote nécessaires à nos cultures québécoises (maïs, soya, blé, autres céréales, légumes). Cependant, il reste beaucoup de questions de recherche à élucider concernant les légumineuses. Par exemple, comment optimiser l’utilisation des légumineuses en agriculture ? Comment synchroniser la libération d’azote d’engrais verts de légumineuses avec les besoins azotés de la culture suivante, tout en minimisant les pertes d’azote dans l’environnement ? Bref, espérons que cette Année internationale des légumineuses permettra de mettre les légumineuses au premier plan dans nos assiettes, mais aussi au top des priorités de recherche en agronomie !

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Par Caroline Halde, professeure d’agroécologie à l’Université Laval

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