Légumineuse, fixation d’azote et transfert


En pâturage, avons-nous réellement besoin d’engrais azotés ?

La première grande qualité des légumineuses est la capacité de production de biomasse de très haute qualité, sans nécessiter d’apport d’azote. JPEG - 79.1 koLe second avantage est l’aptitude à fixer de l’azote, ce qui permet de soutenir leur croissance, ainsi que celle des autres plantes des pâturages. Les bactéries rhizobium trouvés dans les nodules racinaires des légumineuses peuvent fixer une grande quantité d’azote à partir de l’air, ce qui réduit la nécessité d’apporter des engrais dans des prairies ayant une légumineuse présente.

L’azote est l’un des facteurs les plus limitant pour la croissance des plantes. La capacité d’une légumineuse à utiliser l’azote de l’air est l’avantage le plus connu de la légumineuse, mais pour autant la moins comprise. La plante ne fixe pas l’azote directement, mais elle s’associe à des bactéries Rhizobium qui vivent dans de petites structures appelées nodules sur les racines des légumineuses. Ces bactéries vont prendre l’azote gazeux de l’air dans le sol, et le transformer afin qu’il puisse être utilisé par la plante.

Le processus de fixation de l’azote entre la légumineuse et les bactéries est une relation symbiotique qui est bénéfique pour ces deux organismes. Chaque organisme reçoit quelque chose de l’autre en retour. Les bactéries Rhizobium fournissent de l’azote à la légumineuse et en contrepartie la plante fournit des hydrates de carbone (d’énergie de la plante). Cet échange est donc sujet à un échange équilibré, si je donne 10 centimes à la boulangère, me donnera-t-elle une baguette entière en retour ? Non certainement pas, tout ce qui réduit la croissance des plantes telle que la réduction de la masse foliaire résiduelle après le pâturage réduira également la quantité d’énergie échangée avec la bactérie, en conséquence ceci limitera la capacité de fixation de la légumineuse. J’insiste à nouveau, il est très important de ne jamais surpâturer les plantes ! Maintenir une surface foliaire suffisant afin de maximiser l’efficience de la photosynthèse est crucial pour obtenir un taux de fixation élevé.

Les facteurs qui vont influencer la fixation sont divers, notamment la photosynthèse ou la croissance de la plante, la longueur de la saison… Mais si elle a le choix, la légumineuse va d’abord éliminer l’azote dans le sol avant d’obtenir de l’azote de l’air, une légumineuse qui pousse sur un sol très pauvre en azote, obtiendra plus d’azote de l’air. Autrement dit, la capacité de fixer de l’azote est tributaire de son environnement mais aussi de la gestion des pâturages. Il faut garder à l’esprit que la légumineuse fixe l’azote pour sa croissance dans un premier temps et que cette dernière peut être fainéante si on apporte des solutions « miracles ».

Le transfert de l’azote aux autres plantes

JPEG - 81.8 koLes légumineuses sont généralement cultivées avec des graminées dans l’espoir que la légumineuse fournisse de l’azote aux autres plantes prairiales et ainsi éliminer ou réduire l’engrais azoté commercial. Il convient dans un premier temps à comprendre que les graminées ont des systèmes racinaires plus fibreux qui sont plus efficaces pour extraire les nutriments et l’humidité du sol que les légumineuses qui elles ont un système racinaire pivotant. Par conséquent, dans une association légumineuse / graminée, la graminée utilisera l’azote dans le sol plus efficacement. Comme le niveau d’azote dans le sol diminue, les légumineuses obtiendront plus d’azote de l’air.

Il est communément admis que les légumineuses libèrent de l’azote dans le sol par leurs racines et donc que le simple fait d’avoir des trèfles par exemple réduira la nécessité d’apporter des engrais ; ceci est une idée fausse. Il existe en effet une libération de certains composés azotés solubles à partir des racines et des nodules de légumineuses, mais dans une quantité négligeable. Les principales voies de transfert de l’azote dans le sol sont par l’action de pâturage ainsi que par la décomposition de la végétation (piétinement…). La plus grande partie de l’azote est entreposé dans les parties aériennes de la plante, le restant est stocké dans la couronne, les racines et les nodosités. Les estimations montrent qu’environ 75-80% de l’azote est retenu dans les parties aériennes de la plante. Lorsque la légumineuse est consommée par les animaux, 80 à 90% de l’azote contenu dans les parties aériennes des légumineuses passe à travers l’animal et est excrétée dans l’urine et les fèces. L’un des problèmes qui peut limiter la valorisation de l’azote à ce stade est la distribution des matières fécales et des urines, avec un pâturage qui n’est pas sous pression animale et non géré la plupart des déjections animales sont concentrées autour de la source d’eau et les zones d’ombrage. La distribution des excréments est améliorée par la mise en place d’un parcellaire cohérent ainsi que la gestion des pâturages, et de l’eau dans chaque parcelle. Il faut respecter la capacité de charge de l’exploitation.

La valorisation de l’azote est soumise à d’autres conditions. Il est capital d’avoir un sol sain et vivant permettant à la vie du sol de prospérer, car ces étapes ne sont que le début du cycle de transformation et de transfert de l’azote.

Pour résumer : l’autonomie en N n’est pas une utopie, en revanche cela dépend principalement de la gestion des plantes, et donc de la gestion du pâturage. Pour valoriser et utiliser la capacité des légumineuses à fixer et rendre disponible de l’azote aux autres plantes prairiales, il faut :
- favoriser l’efficience de la photosynthèse par une gestion des pâturages à travers les résiduels (quantité de biomasse restant après le pâturage).
- adapter le parcellaire et la gestion des pâturages pour favoriser une distribution homogène des urines et fèces.
- maintenir au moins 30% de légumineuse dans la prairie.
- favoriser par la gestion des plantes le développement de la vie dans vos sols.

Sur le même sujet : Est-ce que les légumineuses cèdent beaucoup d’azotes aux plantes compagnes pendant leur croissance ?

Images : Évaluation Visuelle du Sol, édition française, PâtureSens et Graham Shepherd.

Référence :
- S.F. LEDGARD et K.W. STEELE – Ruakura Agriculture Center – Nouvelle-Zélande
- Baird KJ – Australian Agricutural Research
- Woodfield D, Clark D – Irish Agricultural and Food Research
- Texas A&M University –
- M. G. Lambert – Grasslands Division – Nouvelle-Zélande
- DR. John Jennings - University of Arkansas, USA departement of agriculture
- Graham Shepherd – BioAgrinomics – Nouvelle-Zélande


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