Fixation symbiotique d'azote par les légumineuses en association. Résultats obtenus en Guadeloupe.
Résumé
Les légumineuses (pois, haricots, soja, arachide, trèfles, luzerne...) sont une famille de
plantes regroupant environ 20.000 espèces, lesquelles constituent une source de protéines
essentielle pour l'alimentation humaine et animale. Les racines des légumineuses possèdent
la particularité de former des associations de coopération (symbiose) avec des bactéries du
sol qui ont la capacité de fixer l'azote (N) atmosphérique, lequel n'est pas assimilable par les
végétaux, et le transformer en substances azotées utilisables par la plante hôte. Cette
propriété permet aux légumineuses d'être cultivées sans utiliser d'engrais azotés. En
contrepartie, la légumineuse apporte à ces bactéries le carbone (source d'énergie)
nécessaire à leur activité fixatrice et à leur croissance.
Une partie de l'N ainsi fixé peut être aussi transférée vers les plantes associées (dans
le cas d'associations de cultures) et vers le sol. Ces caractéristiques confèrent aux
légumineuses un rôle clé dans la dynamique de l'N au sein des systèmes de culture, car elles
permettent de réduire l'utilisation d'engrais, diminuer le risque de pollution azotée et
améliorer la fertilité des sols.
Dans ce rapport nous réalisons une synthèse des travaux développés durant 12 ans
dans notre unité, en collaboration avec des collègues de l'Université d'Helsinki (Finlande),
sur la fixation symbiotique d'N et le transfert de l'N fixé. L'objectif est de mettre en évidence
la fonction que les légumineuses pourraient remplir dans l'agriculture guadeloupéenne, afin
de rendre plus efficaces et durables les systèmes de culture appliqués actuellement ou à
appliquer dans l'avenir.
Dans une première partie, nous décrivons le processus de la fixation symbiotique et
la relation plante hôte/bactérie fixatrice. Nous présentons ensuite les systèmes de culture
étudiés (association sylvopastorale herbe tropicale/légumineuse ligneuse et association
bananier/légumineuse herbacée), et les résultats obtenus pour ces deux systèmes.
L'N fixé par la légumineuse ligneuse a été de 470 kg N/ha/an (équivalent à 437
€/ha/an) et de 111 kg N/ha/an par la légumineuse herbacée (102 €/ha/an). L'N transféré par
la légumineuse (rhizodéposition, engrais vert) équivaut à un tiers de la biomasse azotée de la
plante associée, ce qui démontre l'efficacité de ce processus en termes d'économie azotée
dans les cultures associées. Le transfert vers le sol améliore fortement sa fertilité azotée,
notamment dans le système sylvopastoral (+81 kg N/ha/an). Dans l'ensemble, les résultats
soulignent la valeur agronomique des légumineuses étudiées et leur bonne performance en
tant que plantes de services. Ces services écosystémiques peuvent être utilisés pour
améliorer la qualité fourragère des savanes, pour réduire l'emploi d'engrais minéraux, et
pour accroitre la résilience des sols de Guadeloupe face aux impacts négatifs du changement
climatique.
Fichier principal
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