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

Jorge Sierra (1) , Régis Tournebize (1)

1 ASTRO - Agrosystèmes tropicaux

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.

Mots clés: west indian antilles; tropic; tropical zone; legume

Mots clés: Caraïbes; antilles; guadeloupe; tropique; zone tropicale; fixation symbiotique de l'azote; légumineuse; gliricidia; canavalia; culture associée; agroforesterie; séquestration du carbone

Domaines: Sciences agricoles

Jorge Sierra, Régis Tournebize. Fixation symbiotique d'azote par les légumineuses en association. Résultats obtenus en Guadeloupe.. [0] 9, Inconnu. 2019, 12 p. ⟨hal-02373208⟩