Fixation symbiotique d'azote par les légumineuses en association. Résultats obtenus en Guadeloupe.

Abstract

Les légumineuses (pois, haricots, soja, arachide, trèfles, luzerne...) sont une famille deplantes regroupant environ 20.000 espèces, lesquelles constituent une source de protéinesessentielle pour l'alimentation humaine et animale. Les racines des légumineuses possèdentla particularité de former des associations de coopération (symbiose) avec des bactéries dusol qui ont la capacité de fixer l'azote (N) atmosphérique, lequel n'est pas assimilable par lesvégétaux, et le transformer en substances azotées utilisables par la plante hôte. Cettepropriété permet aux légumineuses d'être cultivées sans utiliser d'engrais azotés. Encontrepartie, 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 (dansle cas d'associations de cultures) et vers le sol. Ces caractéristiques confèrent auxlégumineuses un rôle clé dans la dynamique de l'N au sein des systèmes de culture, car ellespermettent de réduire l'utilisation d'engrais, diminuer le risque de pollution azotée etaméliorer la fertilité des sols.Dans ce rapport nous réalisons une synthèse des travaux développés durant 12 ansdans 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 évidencela fonction que les légumineuses pourraient remplir dans l'agriculture guadeloupéenne, afinde rendre plus efficaces et durables les systèmes de culture appliqués actuellement ou àappliquer dans l'avenir.Dans une première partie, nous décrivons le processus de la fixation symbiotique etla relation plante hôte/bactérie fixatrice. Nous présentons ensuite les systèmes de cultureétudiés (association sylvopastorale herbe tropicale/légumineuse ligneuse et associationbananier/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 parla légumineuse (rhizodéposition, engrais vert) équivaut à un tiers de la biomasse azotée de laplante associée, ce qui démontre l'efficacité de ce processus en termes d'économie azotéedans 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 résultatssoulignent la valeur agronomique des légumineuses étudiées et leur bonne performance entant que plantes de services. Ces services écosystémiques peuvent être utilisés pouraméliorer la qualité fourragère des savanes, pour réduire l'emploi d'engrais minéraux, etpour accroitre la résilience des sols de Guadeloupe face aux impacts négatifs du changementclimatique

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