Quantifier pour optimiser les performances et services rendus de différentes espèces de légumineuses en exploitations agricoles

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Quantifier pour optimiser les performances et services rendus de différentes espèces de légumineuses en

exploitations agricoles

Guenaelle Hellou, Elise Pelzer, Etienne-Pascal Journet

To cite this version:

Guenaelle Hellou, Elise Pelzer, Etienne-Pascal Journet. Quantifier pour optimiser les performances et services rendus de différentes espèces de légumineuses en exploitations agricoles. Colloque de restitution LEGITIMES, Jul 2018, Paris, France. 30 p. �hal-02784934�

Colloque de restitution final – 10 juillet 2018 – Paris

!

!

Q UANTIFIER POUR OPTIMISER LES SERVICES RENDUS PAR LES

LEGUMINEUSES EN

EXPLOITATIONS AGRICOLES

Guénaëlle Hellou

, Elise Pelzer,

Etienne-Pascal Journet

1 USC LEVA (ESA-INRA) 2 UMR Agronomie 3 UMR Agir

Les légumineuses offrent différents services à valoriser :

§ Production de graines riches en protéines aux propriétés nutritionnelles intéressantes à la fois pour l’alimentation humaine et animale

§ Des effets précédents bénéfiques liés à fixation de N ₂ et contribution de cet N pour les cultures suivantes

Contexte

Une forte variabilité des performances qui

§ Décourage les agriculteurs à cultiver des légumineuses

§ Freine l’anticipation et la valorisation de tels services

Objectifs

Ø Quantifier en conditions agricoles les services des légumineuses (rendement, production de protéines, effets précédent N, régulation des adventices) chez des agriculteurs en interaction avec les coopératives dans 3 territoires contrastés

Ø Caractériser la variabilité et identifier des facteurs responsables de cette variabilité ; conditions de réussite/d’échec

Ø Identifier des pistes pour optimiser l’obtention des services

Trois observatoires

Lupin (17 parcelles)

Pois de printemps (17)

Lentille (14)

Filière très structurée, forte valeur-ajoutée; mais variabilité des performances. Comment sécuriser l’approvisionnement pour la coopérative ? Comment encourager des agriculteurs à cultiver du lupin et quelles stratégies privilégier

(hiver/printemps, pur/associé ) ?

Le plus cultivé en France mais peu attractif par rapport à autres espèces

non légumineuses.

Comment mieux adapter le système de culture pour accroître services et augmenter son attractivité à la fois en bio et conventionnel ?

Dans le cadre du développement de nouvelles filières à forte valeur ajoutée, besoin de références agronomiques sur ces cultures pour accompagner le

développement

Soja (10)

Choix des espèces et attentes des acteurs

Luzerne (23 )

Deux couples d’années légumineuse-culture suivante

Colloque de restitution final – 10 juillet 2018 – Paris

Pois Blé

Semis Flo Rec

Reliquat d’azote sortie hiver et granulométrie

Reliquat

d’azote après récolte

Reliquat d’azote sortie hiver

Semis Rec

Sol

Reliquat d’azote après récolte Reliquat d’azote entrée

hiver

Nb pieds/m² Septoriose

Biomasse pois/adv,

rendement et composantes, N et fixation N₂

biomasse pois/adv, N et fixation N₂

Nb pieds/m², nombre de nœuds Plantes et

bioagresseurs

Biomasse culture/adv, rendement et composantes, N

Colloque de restitution final – 10 juillet 2018 – Paris

Résultats marquants

Capacité des différentes légumineuses à

produire des graines riches en protéines ?

Lentille Soja

Rdt (t/ha) ^{3.6 29}

Prot (%) 35.7 14

Lupin hiver

Lupin printemps

Rdt(t/ha) 3.6 34 Prot (%) 23.1 11

Rdt (t/ha) ^{3.8 30}

Prot (%) 40.8 10 Proteines

(kg/ha)

1517 29 Rdt (t/ha) ^{1.3 43}

Prot(%) 29.5 10 Proteines

(kg/ha) 384 45

Pois printemps

2.4 32 18.9 24 452 42

4.3 17 41.1 5 1766 22 Proteines

(kg/ha)

829 38 Protéines

(kg/ha

1256 26

Rdt (t/ha) ^{2.3 45}

Prot (%) 36.2 4 Proteines

(kg/ha)

823 44

Rendement et protéines

conventionel bio

moy CV

conventionel bio

Principaux facteurs de réussite ou d’échec en

terme de rendement ?

Lentille soja

Lupin d’hiver

Lupin printemps

Pois printemps

Dates de semis tardives

Fortes infestations adventices

Dégâts de gel

Trop fortes densités (rouille)

Sols superficiels avec cailloux Climat sec en 2015 et trop humide en 2016

Adventices Aphanomyces

Verse Bruches

Fortes infestations adventices

Déficit hydrique

Principaux facteurs de variation du rendement

La gestion des adventices, une difficulté

majeure ?

0 0,5 1 1,5 2 2,5

lup in P

lup in H

lup in H

po is b io

len tille

len tille

so ja c on v

so ja b io

po is c on v

po is c on v Biomasse adventices (t/ha) à maturité

Oui, un problème surtout sur lupin P et lentille IFT h = 3

IFT h =

1.5 IFT h = 0.9

IFT h = 3

Un problème majeur en début de cycle pour toutes les espèces Cultures lentes à s’installer

Désherbage plus ou moins facile

Part importante dans la biomasse totale du début à la fin : 35 % chez le lupin de printemps

Impact sur le rendement et risque de salissement sur la culture suivante ?

Risque d’accroissement du problème adventices après lentille

Compteurs à 0 pour autres espèces

Biomasse adventices reste forte après lupin printemps

Biomasse adventices blé suivant (t/ha)

Biomasse adventices legumineuse (t/ha)

Pratiquer des associations pour lever des

obstacles en culture pure ?

Lupin-triticale

Associations pour améliorer services, sécuriser la production

↘ verse

↘ biomasse adventices

↗ teneur en protéines du blé

↗ productivité Lentille-blé

↘ biomasse adventices

↘ herbicides

↗ productivité

Pour en savoir plus : thèse N Carton

Pour en savoir plus : thèse L Viguier

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

lupin h pur lupin associé lentille pure lentille associée IFT H = 2

Biomasse adventices (t/ha) à floraison

IFT H = 3

Les légumineuses : un si bon précédent azoté ?

Légumineuse = entrée gratuite d’azote ?

Pour augmenter entrée d’N via fixation N

=

Augmentation de la croissance de la légumineuse

Conduite de la culture permettant d’éviter facteurs limitants

Moy (min-max) Lupin h 198 (133-281) Lupin p 112 (49-181) Pois conv 110 (22-203) Pois bio 47 (10-89) Soja conv 178 (108-247) Soja bio 177 (57-234) Lentille 35 (12-66)

lupin H

lupin H

pois conv

pois bio

pois conv soja conv et

bio

lentille

lentille lupin P

y = 18.3x R² = 0.77

0 50 100 150 200 250

0 5 10 15

Biomasse aérienne (t/ha)

QN

fixé (kg/ha)

Légumineuse = beaucoup d’azote vers les

grains, et en reste-t-il vers le sol ?

grain 133

53 paille 56 racine

45 17 18 99

143

Atmosphère

80

Pois

Sol

26

27 74 21

59% ^71%

semis rec semis SH

Blé suivant

Bourgogne

adventices

201

119 98

87 30 158 28

258

Atmosphère

152

Lupin h

Sol 81 157 148

62% 63%

semis rec semis SH

242 32 82

5816 125 28

231

Atmosphère

96

Soja

Sol 149 _{33 33}

65% 88%

semis rec semis

133 53 56

45 1718 99

143

Atmosphère

80

Pois

Sol 26 _{27 74 21}

59% 71%

semis rec semis SH

61 2526

33 1311 31

80

Atmosphère

57

Lentille

Sol

72% 71%

semis rec semis SH

Blé suivant Blé suivant

Pays de la Loire

Midi- Pyrénées

Midi- Pyrénées Bourgogne

grain paille

racine

lupin H

lupin P

pois bio pois C

soja bio

soja C

lentille

0 1 2 3 4 5 6 7

0 50 100 150 200 250

Quantité d’N accumulé par le blé (kg/ha) sans N Rendement du blé (t/ha) suivant sans N

N facteur

majeur dans les écarts de

rendement du

blé suivant

lupin h lupin p

pois bio

pois conv

soja bio

soja conv

0 20 40 60 80 100 120 140 160

0,4 0,6 0,8 1 1,2

Lien entre la quantité d’N dans le blé suivant et la capacité de la légumineuse à fixer l’azote de l’air et à l’exporter vers les grains

Quantité d’N accumulé par le blé (kg/ha) sans N

% N2 fixé / % vers les grains

lentille

lupin H

lupin P

pois bio pois C

soja bio

soja C

lentille

lupin H

lupin P pois conv

soja bio

soja conv

lentille

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 50 100 150 200 250

Rendement du blé (kg/ha) suivant

Quantité d’N accumulé par le blé (kg/ha)

Avec N Sans N

Ecart entre le blé sans N

et le blé avec N : faible

dans plusieurs situations

Rendement

0N (t/ha) Dose N apportée (kg N/ha)

Rendement N (t/ha)

Lupin H Pays de la Loire

6.1 195 7.5

Lupin P Pays de la Loire

4.8 197 5.8

Pois H

Bourgogne 2.6 154 4.9

Possibilité de réduire davantage la fertilisation N du blé suivant

A RETENIR

Ø Des comportements différents entre légumineuses à bien connaître avant de les insérer dans un système de culture…connaissances à compléter par des essais en stations ou autres dispositifs

Ø Penser à l’association pour répondre à différentes limites en cultures pures Ø Favoriser la fixation de N

c’est d’abord éviter les facteurs limitant la

croissance, autres que l’azote

Ø Effet précédent favorisé par la capacité de la légumineuse à reposer beaucoup sur la fixation de N

et à restituer suffisamment d’azote dans les pailles

Ø Mettre la légumineuse dans de bonnes conditions pour fixer (culture

précédente laissant peu d’azote) surtout pour les espèces ayant un fort taux d’exportation vers les grains

Ø Eviter les pertes : utiliser des cultures intermédiaires à forte capacité de capture ou avoir une culture principale à fort besoin rapidement après la récolte de la légumineuse

Ø Des économies d’azote possibles plus importantes que les pratiques actuelles

(utiliser d’OAD pour s’adapter à la variabilité de l’effet précédent)

Je vous remercie de votre attention

Merci aux techniciens des équipes de recherche, stagiaires, CDD pour leur énorme travail !

Merci aux agriculteurs pour avoir “ouvert” leurs champs !

Merci aux coopératives

partanaires du projet !