Chapitre 1 : Revue de la littérature
1.4 Effet des mélanges de cultures de couverture sur le contrôle des plantes adventices
1.4.1 Rôle des cultures de couverture dans le contrôle des plantes adventices
La pression des plantes adventices est plus élevée dans les systèmes de grandes cultures biologiques comparativement aux systèmes de grandes cultures conventionnelles (Smith et Gross, 2006; Ryan et al., 2009). En effet, la gestion des plantes adventices dans les cultures biologiques est plus difficile que dans les cultures conventionnelles en raison des techniques limitées et des fenêtres d’intervention réduites. En effet, le désherbage mécanique principalement utilisé dans les grandes cultures biologiques dépend à la fois de la météo, des conditions de sol, du stade des plantes adventices et de la culture commerciale (Bastiaans et al., 2008; Teasdale et al., 2018). Ces contraintes au désherbage mécanique nuisent à l’efficacité de cette pratique (Bàrberi, 2002; Teasdale et Mirsky, 2015). L’utilisation de CC dans les systèmes de grandes cultures biologiques
devient ainsi un outil supplémentaire pour le contrôle des plantes adventices (Bàrberi, 2002; Dorn et al., 2015; Osipitan et al., 2019).
Les CC peuvent être utilisées comme moyen de contrôle des plantes adventices en grandes cultures. Leur utilisation est considérée comme une méthode préventive de gestion des plantes adventices. En effet, les CC permettent de réduire l’émergence des plantes adventices en compétitionnant pour les nutriments, l’eau et la lumière durant leur croissance (Vincent-Caboud et al., 2017). Le principe est basé sur la capacité des CC à occuper les niches écologiques qui seraient autrement occupées par les plantes adventices en offrant un couvert végétal durant leur période de croissance (Bàrberi, 2002; Hartwig et Ammon, 2002). Les CC compétitionnent les plantes adventices à plusieurs stades durant leur cycle de croissance (Teasdale et al., 2007). Certaines espèces peuvent compétitionner les plantes adventices par allélopathie, c’est-à-dire en relâchant des composés chimiques dans le sol (Weston et Duke, 2003; Sturm et al., 2018). Les crucifères (Couëdel et al., 2018a) et les graminées (Vincent-Caboud et al., 2019) sont particulièrement reconnues pour leur effet allélopathique sur les plantes adventices. Bien qu’il s’agisse d’un processus non négligeable, Teasdale et Mohler (2000) rapportent cependant que la couverture du sol par les CC et leurs résidus a un effet plus marqué que les composés allélopathiques pour le contrôle des plantes adventices. Les CC implantées après une culture commerciale (à l’automne) compétitionnent les plantes adventices présentes à l’automne qui autrement complèteraient leur cycle et produiraient des semences, augmentant donc le potentiel de compétition avec la culture commerciale subséquente durant la saison suivante (Blanco-Canqui et al., 2015). Selon Blanco-Canqui et al. (2015), l’effet variable des CC sur le contrôle des plantes adventices serait attribuable à la complexité des agroécosystèmes. Les espèces de plantes adventices diffèrent selon les conditions environnementales et répondent différemment selon l’espèce de CC présente. De plus, d’autres éléments comme le moment où les CC sont semées, leur succès et leur rapidité d’établissement, leur taux de décomposition, leur méthode de destruction ainsi que leur interaction avec les autres pratiques agricoles peuvent avoir un effet sur le contrôle des plantes adventices.
1.4.2 Comparaison des mélanges de cultures de couverture aux cultures pures pour le contrôle de plantes adventices à l’automne
Plusieurs études se sont penchées sur la capacité des mélanges de CC à contrôler les plantes adventices en comparaison avec des cultures pures de CC. Ainsi, les mélanges de CC
permettent un contrôle des plantes adventices similaire à celle des cultures pures de CC les plus performantes (Smith et al., 2014; Finney et al., 2016; Appelgate et al., 2017; Bybee-Finley et al., 2017; Baraibar et al., 2018a; Florence et al., 2019; MacLaren et al., 2019; Schappert et al., 2019). La relation négative observée entre la biomasse des plantes adventices et la biomasse totale des CC (en mélange ou en culture pure) expliquerait en partie le contrôle des plantes adventices par les CC (Finney et al., 2016; Bybee-Finley et al., 2017; Mesbah et al., 2019). Ces observations sont conformes avec la performance des mélanges de CC discutée à la section 1.3.2. Cependant, la biomasse totale des CC n’expliquerait pas l’ensemble de la variation de la biomasse des plantes adventices. Bybee-Finley et al. (2017) et Baraibar et al. (2018a) ont trouvé que des traitements de CC dont la biomasse aérienne de CC était significativement différente offraient un même contrôle des plantes adventices. Il existe une relation positive entre la richesse des espèces et le contrôle des plantes adventices (Bybee-Finley et al., 2017; Baraibar et al., 2018a). Cependant, la richesse des mélanges de CC aurait une moins grande importance que la spécificité des espèces et que la diversité fonctionnelle pour le contrôle des plantes adventices (Bybee-Finley et al., 2017; Baraibar et al., 2018a).
Baraibar et al. (2018a) rapportent que les graminées qui se sont établies rapidement à l’automne ont permis un meilleur contrôle des plantes adventices en comparaison aux légumineuses ayant produit une biomasse équivalente. Ainsi, le développement rapide des graminées à l’automne (émergence rapide et couverture du sol en début de croissance) serait plus important que la production de biomasse en tant que telle pour le contrôle des plantes adventices (Dorn et al., 2015; Holmes et al., 2017; Baraibar et al., 2018a). De plus, l’ajout de graminées à une légumineuse permet de diminuer la pression des plantes adventices comparativement à la culture pure d’une légumineuse (Creamer et Bennett, 1997; Brainard et al., 2011; Holmes et al., 2017; Baraibar et al., 2018a; MacLaren et al., 2019). Couëdel et al. (2018b) rapportent les mêmes observations dans les mélanges de crucifères et de légumineuses. Ainsi, lorsque le contrôle contre les plantes adventices est visé, la décision de sélectionner un mélange ou une espèce de CC devrait avant tout être basée sur les caractéristiques inhérentes des CC à contrôler les plantes adventices (Osipitan et al., 2018); le développement rapide des espèces et la production d’une grande biomasse étant des caractéristiques intéressantes. D’autres traits fonctionnels des CC en mélange peuvent expliquer leur contrôle efficace des plantes adventices, malgré une faible production de biomasse aérienne, comme la biomasse et les exsudats racinaires (Gfeller et al., 2018).
1.4.3 Effet résiduel des mélanges de cultures de couverture sur le contrôle des plantes adventices durant la croissance de la culture commerciale subséquente
Les mélanges de CC composés d’espèces annuelles, lorsqu’implantés en dérobée, peuvent avoir un effet résiduel sur le contrôle des plantes adventices durant la saison de croissance suivante. En effet, les résidus laissés au printemps suivant permettent de réduire la pression des plantes adventices au printemps en formant un paillis faisant office de barrière physique au niveau du sol qui prévient l’accès des plantes adventices à la lumière. La biomasse des CC au moment de leur destruction influence directement la pression des plantes adventices durant la saison de croissance de la culture commerciale subséquente (Teasdale et al., 1991; Mirsky et al., 2011). Cependant, le contrôle des plantes adventices au début de la croissance de la culture commerciale est plus élevé chez les espèces qui ne sont pas affectées par le gel hivernal (Osipitan et al., 2018; Akbari et al., 2019). Dans une étude réalisée en Pennsylvanie, Baraibar et al. (2018a) rapportent que le seigle d’automne en culture pure a eu une efficacité similaire aux mélanges multi-espèces (3, 4 et 6 espèces) sur le contrôle des plantes adventices la saison suivante. L’effet des mélanges était principalement attribuable à la dominance du seigle d’automne dans les mélanges au printemps. Appelgate et al. (2017) et MacLaren et al. (2019), quant à eux, n’ont pas observé d’effet des précédents de CC (culture pure ou mélange) sur le contrôle des plantes adventices durant la croissance de la culture commerciale subséquente en comparaison avec un témoin sans CC.