Culture intermédiaire piège à nitrates

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Une culture intermédiaire piège à nitrates (CIPAN) est une culture temporaire de plantes à croissance rapide destinées à protéger les parcelles entre deux cultures de vente. Ces couverts sont obligatoires dans certaines régions ou zones à cause des risques de la pollution des eaux par les nitrates. En les utilisant pour leur croissance, les plantes du couvert piègent les nitrates restant à l'issue de la culture de vente précédente. Les CIPAN « légaux » sont en général monospécifiques.

Des couverts plus spécifiques permettent d'améliorer les qualités agronomique du sol (propriété physique, chimique et biologique) en favorisant l'accumulation de matière organique et en fixant de l'azote atmosphérique pour la culture suivante. Cela permet également de lutter contre les adventices[1] en assurant un couvert sur un champ qui serait autrement nu et de limiter ainsi l'érosion, la battance du sol et le lessivage des nitrates. Les couverts peuvent aussi avoir un rôle dépressif sur certains ravageurs comme les nématodes ou le piétin échaudage. Dans ce cas on parle plutôt de couvert améliorant et leur usage s'inscrit dans une démarche d'agriculture de conservation.

Les couverts s'intercalent entre deux cultures à condition que l'interculture soit suffisamment long pour permettre un développement suffisant (au moins 3 à 4T de matières sèche) . Les plantes semées à cet effet doivent avoir un développement rapide dans des conditions climatiques qui peuvent être défavorables (notamment l'été). Elles doivent également être de culture facile et économique : prix des semences peu élevé, faible sensibilité aux maladies et parasites, faibles exigences en éléments nutritifs et en eau...

Sur une courte période, elles constituent une forte quantité de matière organique récupérable pour enrichir naturellement la terre.

Champ de phacélie

Rôles d'un couvert[modifier | modifier le code]

Protéger les sols de l'érosion[modifier | modifier le code]

Une CIPAN de moutarde blanche permet de bien lutter contre l'érosion des sols.

La couche de terre végétale (couche nourricière) est très fine et longue à se former. Il est donc indispensable de la protéger particulièrement dans les zones où les hivers sont pluvieux et dans les terrains pentus. L’implantation d’un engrais vert à croissance rapide favorise la stabilisation des horizons de surfaces durant tout l’hiver

Prévenir de l'enherbement des sols par les adventices[modifier | modifier le code]

Autre intérêt non négligeable : la lutte contre les adventices. En effet, la concurrence entre les plantes est acharnée. La mise en place rapide d’un "engrais vert" après la récolte des légumes empêchera tout développement des herbes indésirables et limitera ainsi grandement l'usage d'herbicides.

Prévenir la pollution et limiter le gaspillage d'azote[modifier | modifier le code]

Après toute culture, un certain nombre d’éléments minéraux restent disponibles dans les sols et peuvent faire monter le taux de saturation du sol (excédent des apports d’engrais, minéralisation de l’humus) et sont, donc, tels les nitrates, susceptibles d’être lixiviés pendant l’hiver.

Comme leur nom l'indique, le but des CIPAN est de freiner les « transferts de nutriments des sols vers les eaux »[2]Il est à noter que les nitrates sont très peu liés au sol, même en très faible quantité ils sont aisément emportés par les infiltrations d'eau. Pour fixer des nitrates il faut impérativement les intégrer dans de la matière organique végétale. Le couvert est le seul moyen efficace d'éviter les fuites de nitrates pendant une inter-culture; il est impossible d'avoir un reliquat d'azote libre proche de zéro, les plantes n'ont pas forcément la capacité d'absorber la totalité de l'azote présent dans le sol, même en cas de carence. Le couvert permet de lier ces nitrates à de la matière organique que seront restitués à la culture suivante pendant la minéralisation du couvert.

Les légumineuses sont parfois interdite dans les CIPAN (hormis pour les parcelles en agriculture biologique, car sans apport d'engrais minéral) et en bord de cours d'eau. Elles ont vu cette restrictions d'usage disparaître ou réapparaitre.

Certains font valoir qu'utiliser des légumineuses dans les couverts, en général en mélange, permet de fixer de l'azote atmosphérique et donc de limiter le gaspillage d'azote[3] et que cette fixation peut n’entraîner que peu de rejet d'azote dans l'environnement quand il reste lié à la matière organique). Un couvert riche en légumineuse peut même fixer assez d'azote pour alimenter la culture suivante (jusqu'à 200 unité d'azote) sans apport d'engrais chimique, c'est une technique d'enrichissement courante en agriculture bio. Elles abaissent en outre le rapport C/N et permet une dégradation plus rapide du couvert, ce qui utile en cas d'interculture courte ou de semis sensible aux résidus (Colza).
D'autres font valoir que néanmoins des légumineuses pures ont une mauvaise efficacité en termes d’abattement de l'azote ; bien moindre que celle observée sous les graminées, les crucifères ou des mélanges selon une étude INRA (2012)[4] qui montre une abattement d’azote de 40 à 90% pour les graminées et crucifères, contre 0 à 40% seulement pour les légumineuses pures (selon une synthèse bibliographique faite pour l’étude).

La mise en place d’un service de conseil gratuit sur l'alimentation animale[5] a aussi été suggéré en Belgique dans le cadre de l'évaluation de la première phase des CIPAN en 2009[6] ; En effet, la complémentation de la ration alimentaire pour le cheptel en prairie influe sur la quantité d'azote rejetée dans les urines sous forme d'urée. Les travaux de Dufrasne (2010) ont montré qu’une ration alimentaire déséquilibrée pouvait significativement augmenter la quantité d’azote introduite dans le sol via les pissats d’animaux présents dans les pâtures. Or, la teneur en urée du lait est fortement corrélée à la teneur en urée des pissats [7], et elle est régulièrement mesurée dans les exploitations laitières. Ceci pourrait aider à repérer les troupeaux laitiers dont l’alimentation est déséquilibrée en azote. Des conseils pourraient alors être donnés aux exploitants concernés.

Améliorer la structure des sols et favoriser le drainage naturel du sol[modifier | modifier le code]

Une CIPAN de colza aère bien le sol.

Les plantes mises en place permettront au sol de bien s’aérer grâce à un système racinaire en général très développé. En outre, ce décompactage améliore la vie microbienne de la pédofaune. Le couvert végétal en lui-même constitue une source importante de nourriture pour les vers de terre à l’automne. Au printemps, au moment du réchauffement du sol, cette flore microbienne participera à la restitution d’éléments fertilisants. Les CIPAN préservent la structure des sols fragiles et augmentent le taux de matière organique présent dans le sol. Elles allongent la période d’épandage des lisiers dans les régions d’élevage ou l’apport à l’automne de vinasses ou de boues de station d’épuration. L’importance du développement racinaire et du couvert végétal contribuera à limiter le lessivage qui conduit à l’accumulation des nitrates dans les ruisseaux et les nappes phréatiques.

Bénéfices secondaires[modifier | modifier le code]

Outre un bénéfice aménitaire et esthétique, à certaines conditions, les cipans peuvent parfois jouer un rôle important de zone-refuge pour la faune (y compris pour de nombreux auxiliaires de l'agriculture), voire de corridor biologique (par exemple en France dans le cadre de la trame verte promue par le Grenelle de l'Environnement), mais on a montré que la diversité des couverts comptait autant sinon plus que l'étendue d'un couvert spécialisé. La présence de couvert favorable aux abeilles (riches en légumineuses), fleurissant en fin d'été ou à l'automne, répond à une vraie problématique alimentaire pour les butineurs domestiques et sauvages. Dans tous les cas ce service environnemental nécessite des couverts de mélanges très éloigné de CIPAN légaux.

Choix du couvert[modifier | modifier le code]

De nombreuses plantes sont utilisables en plein ou en mélange, et il existe des dizaines de variétés et phénotypes pour chacune, ce qui laisse un large choix à l'agriculteur (qui doit néanmoins rester dans le cadre légal).

Le choix du couvert peut être guidé par le contexte édaphique et des critères agro-économique (faible coût, facilité de gestion de l'interculture et de destruction[8], adaptation au type de sol[9], absence de synergies positives avec d'éventuels ravageur ou maladie de la culture suivante, gestion du risque de repousse, compatibilité avec des programmes de type Fertimieux[10]) qui peuvent faire écarter ou favoriser certaines plantes, variétés ou phénotypes.

Les engrais verts les plus courants sont des espèces fourragères annuelles à croissance rapide, telles que :

Par rapport à d’autres couverts et en particulier par rapport aux graminées, les crucifères ont l’avantage de pousser vite. Elles peuvent aussi être détruites assez tôt. La moutarde blanche est le couvert végétal aujourd’hui le plus utilisé en France, c'est une bonne pompe à nitrates mais elle ne bénéficie pas d’une capacité de développement exceptionnelle. Le radis est moins sensible au stress hydrique, il est donc intéressant pour les semis très précoces mais il doit être détruit avant la montée à graines.

Les légumineuses sont appréciées pour leur faculté à fixer l'azote de l'air et pour la masse de leur feuillage. En étant minéralisé rapidement, ces engrais améliorent de façon certaine la structure du sol, évite l'accumulation de résidus à long terme (critique pour semer une plante difficile comme le colza) en apportant de l'azote. C'est aussi un moyen d'apporter de l'azote à des cultures telles que le blé cultivé en agriculture biologique dans une exploitation ne possédant pas d'élevage comme source d'azote[11].

Les engrais verts favorisent parfois la limace ou certains microorganismes indésirables dans les cultures, mais ils captent et fixent d’autres éléments solubles que l'azote comme le soufre, le calcium, le magnésium et jouent un rôle positif sur la dynamique du phosphore et la structure du sol (ils peuvent favoriser les vers de terre et les prédateurs de nématodes ou d'autres auxiliaires de l'agriculture. Le bilan global des effets biotiques (effets sur les espèces vivantes du sol notamment) dépend de nombreux paramètres, et varie beaucoup selon l'écotype de plante choisi[12].

Critères de sélection[modifier | modifier le code]

Le choix dépend de différents critères:

  • la simplification de l'implantation
  • le coût de la semence
  • la rapidité de croissance du couvert
  • la facilité de destruction
  • l'effet sur la battance
  • l'appétence vis-à-vis des ravageurs

On peut également faire des mélanges d'engrais verts. Par exemple :

  • mélange « azote » : 50 % de trèfle incarnat, 20 % de vesce, 20 % de fenugrec, 10 % d'avoine,
  • mélange drainage, couvre-sol, et abeilles : phacélie 60 %, trèfle incarnat 30 % et Mélilot 10 %


Rapidité d'installation Développement racinaire et effet sur la structure du sol Masse du couvert végétal Qualités apicoles (plantes mellifères) Intérêt dans la lutte contre le lessivage des nitrates
Chou + + + + + + + + + + +
Moutarde blanche + + + + + + + + + + + + + +
Navet + + + + + + + + + +
Colza + + + + + + + + + + + + + +
Sarrasin + + + + + + + + + + +
Vesce + + + + + + + -
Trèfle violet + + + + + + + -
Mélilot + + + + + + + + + -
Phacélie + + + + + + + + + + + + + +
Ray-grass + + + + + + + + + +
Moha + + + + + + + + + +
Seigle + + + + + + + + + +

Quelques engrais verts et leurs caractéristiques[modifier | modifier le code]

Variétés Hauteur Dose de semis Caractéristiques Date et conseils de semis
Colza fourrager 80 cm à 1,80 m 150 à 200 g / 100 m2 Avantages : très riche en azote, utilisable en engrais vert et en fourrage, couvre très bien le sol et le protège contre le lessivage des éléments fertilisants.

Inconvénients : assez difficile à enfouir du fait de ses racines puissantes. Végétation assez haute. Il est déconseillé de cultiver le colza avant une culture de radis, navets...

Mars à août. Valable pour une jachère rapide.
Luzerne cultivée 50 à 80 cm 250 g / 100 m2 Légumineuse

Avantages : très bon fourrage, excellent fixateur d'azote. Protège la terre contre l'érosion grâce à son système racinaire pivotant. Très résistant à la sécheresse. Enrichit le sol en humus.

Inconvénients : Ne réussit pas dans toutes les terres. Risques de repousses. Craint l'humidité excessive. Lente à installer.

Mars à septembre. Terre très propre. Valable pour une jachère de 3 ans. Attention une vieille luzerne est difficile à détruire
Moutarde blanche 25 à 60 cm 200 à 300 g / 100 m2 Avantages : Croissance rapide. Action anti-nématodes. Facile à enfouir.

Inconvénients : délai pour remettre le terrain en culture (6 à 8 semaines). Arrive très vite à maturité. Il est déconseillé de cultiver la moutarde avant une culture de radis, navets.

Avril à septembre. Peut s'utiliser avant une culture tardive (haricots, tomates, courges...) Du fait de sa croissance rapide, éviter de semer trop tôt pour passer l'hiver (les plantes deviennent alors très difficiles à enfouir). Valable pour une jachère rapide.
Navette fourragère . 150 à 200 g / 100 m2 Avantages : croissance rapide. Très riche en azote, utilisable en engrais vert et en fourrage. Fauchage facile. Résiste bien à la sécheresse.

Inconvénients : assez difficile à enfouir du fait de ses racines puissantes. Peu résistante au froid. Il est déconseillé de cultiver la navette avant une culture de radis, navets...

Juillet / août. Valable pour une jachère rapide.
Phacélie 80-100 cm 100 à 150 g / 100 m2 Avantages : action insecticide (nématodes). Fixe les nitrates au niveau de la racine. Étouffe vite les mauvaises herbes en particulier le chiendent. Belle fleur bleue, plante mellifère. Système racinaire dense et fin, améliore la structure des terres. Aucun parasite connu.

Inconvénients : Délai pour remettre le terrain en culture (6 à 8 semaines). Arrive très vite à maturité (floraison 50 jours après semis selon conditions climatiques).

de mi-juillet à mi-septembre. Attention aux doses de semis, graines très fines. Valable pour une jachère rapide
Ray grass anglais . 250 à 300 g / 100 m2 Avantages : idéal pour les terres en friche, peut s'utiliser en association avec du trèfle blanc. Pousse vigoureuse. Peut être semé tardivement. Se tond facilement. Protège la terre contre le lessivage des éléments fertilisants.

Inconvénients : Attire de nombreux insectes nuisibles, en particulier les tipules et les vers gris

Mars à octobre. Valable pour une jachère de 3 ans en association avec du trèfle blanc nain
Ray grass d'Italie . 300 à 400 g /100 m2 Avantages : idéal pour les terres en friche, peut s'utiliser en association avec du trèfle violet. Pousse très vigoureuse. Peut être semé tardivement. Très bon fourrage. Faucher régulièrement. Protège la terre contre le lessivage des éléments fertilisants.

Inconvénients : Croissance très rapide. Attire de nombreux insectes nuisibles, en particulier les tipules et les vers gris

Mars à octobre. Valable pour une jachère de 18 mois, (éventuellement en association avec du trèfle violet)
Trèfle violet 20 à 40 cm 200 à 250 g / 100 m2 Légumineuse

Avantages : apport d'azote à la terre. S'adapte à tous types de sols. Conseillé après des cultures de crucifères (choux, navets, colza...). Peut se tondre.

Inconvénients : Peut repousser après enfouissage. Pousse mieux en association avec du ray grass. Démarrage assez lent si le sol est froid, peut se faire envahir par des mauvaises herbes. Déconseillé en cas de terrain infesté par le mouron

Mars à septembre. Valable pour commencer une nouvelle culture en juin (tomate, courge, haricot...

Durée de végétation : 6 mois à 2 ans. Attention un vieux trèfle est difficile à détruire

Trèfle incarnat 25 à 50 cm 250 à 300 g / 100 m2 Légumineuse

Avantages : apport d'azote à la terre. Conseillé après des cultures de crucifères (choux, navets, colza...). Facile à enfouir.

Inconvénients : démarrage lent, peut se faire facilement envahir par des mauvaises herbes. Germination pas toujours très vigoureuse. Déconseillé en cas de terrain infesté par le mouron

Juillet à mi-août. À réserver aux terrains propres. Valable pour une jachère rapide
Trèfle blanc 10 à 50 cm . Légumineuse .
Fenugrec . . Légumineuse Printemps-été. Durée de végétation : 3 mois. Sols plutôt calcaires. Craint le gel
Fèverole . . Légumineuse semis toute l’année. Durée de végétation : 3 mois ou 6 mois (hiver). Bien arroser en été
Lupin blanc . . Légumineuse

Avantages : apport d'azote à la terre.

semis toute l’année. Durée de végétation : 2 mois ou 4 mois (hiver).

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Les graminées sont en général intéressantes pour les intercultures longues car elles résistent bien au gel en particulier le seigle et l’avoine, le ray-grass anglais et le ray-grass d’Italie. Il faut éviter de les utiliser dans les rotations à base de céréales comme les rotations blé-maïs, car elles pourraient devenir rapidement des mauvaises herbes gênantes. L’implantation d’un couvert végétal peut aussi provoquer la prolifération de limaces et nécessiter un ou plusieurs traitements anti-limaces.

Quand mettre en place une CIPAN ?[modifier | modifier le code]

La CIPAN est implantée avant une culture d'hiver ou de printemps. La date de semis du couvert végétal varie suivant l'espèce implantée et la règlementation en vigueur.

Quand détruire une CIPAN ?[modifier | modifier le code]

En Région wallonne les cultures intermédiaires pièges à nitrate (CIPAN) doivent être maintenues jusqu'au 1er décembre[13].

Pour des raisons pratiques (labour plus facile, destruction avant la production de graines) certains exploitants ont souhaité enfouir les CIPAN plus tôt, si possible dès le 15 novembre. Pour savoir si une destruction précoce du couvert affectait sa capacité à absorber l'azote, une étude confiée aux universités belges de Louvain et de Gembloux-Agro-Bio Tech, reconduite durant 5 ans (de 2002 à 2006) a réalisé un suivi du reliquat en nitrate en novembre et en décembre sur des exploitations belges principalement situées en zone vulnérable et sélectionnées pour être représentatives des principaux types de sols wallons ; les résultats ont confirmé l'intérêt de maintenir ce couvert jusqu'au 1er décembre « puisqu'une réduction de reliquat de l'ordre de 10 kg N-NO3-.ha-1 était observée sur les parcelles couvertes au cours des deux dernières décades de novembre »[14].

Comment détruire le couvert ?[modifier | modifier le code]

La destruction de la culture intermédiaire est une étape cruciale, notamment pour la disponibilité en eau et en azote pour la culture suivante[15].

La destruction peut se faire chimiquement ou mécaniquement ; avec ou sans enfouissement. Certaines CIPAN peuvent simplement être détruites par le gel. L'idéal est de réaliser un semis direct dans le couvert roulé (pendant un épisode de gel par exemple), enfoui ou traité par un herbicide peu rémanent. Cette méthode permet de réduire le besoin d'un nouveau passage d'herbicide (le couvert mort fait écran aux graines qui germent, réduit les risques de repousse de couvert en graine ; les graines restant en surface dans le couvert mort ne survivent que rarement) mais peut parfois favoriser certaines espèces jugées indésirables par l'exploitant[16]. Cette pratique évite aussi les phénomènes de fermentation de légumineuse enterrées et enfin reproduit le système d'alimentation naturel des vers de terre qui montent en surface chercher des végétaux morts pour s'en nourrir.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Les engrais verts en agriculture biologique.
  2. Turpin, N., Vernier, F., & Joncour, F. (1997). Transferts de nutriments des sols vers les eaux-Influence des pratiques agricoles ; Synthèse bibliographique. Ingénieries-EAT, (11).
  3. Bodson, B., & Vandenberghe, C. (2013). http://popups.ulg.ac.be/1780-4507/index.php?id=9801 Gestion durable de l’azote au-delà de la seule problématique «nitrate»]. Base.
  4. Rapport d’expertise « Les flux d’azote liés aux élevages – réduire les pertes, rétablir les équilibres » publié par l’INRA en 2012.
  5. (avec par exemple Nitrawal Asbl ; www.Nitrawal.be)
  6. Vandenberghe, C., Fonder, N., Deneufbourg, M., Marcoen, J. M., Hennart, S., Lambert, R., ... & Benoît, J. (2009). Évaluation et proposition de révision du deuxième Programme de Gestion Durable de l'Azote en agriculture en Région wallonne (Belgique). Base.
  7. Dufrasne et al., 2010a cité par Vandenberghe 2009
  8. Montagnon AS (2004) La gestion de l'interculture. Educagri Éditions.
  9. Novak S, Kockmann F, Villard A, Banton O & Comte JC (2006) Adapter la stratégie culturale au type de sol. Perspectives agricoles, (322), 14.
  10. Sebillotte, M. (2003). http://academie-agriculture.fr/mediatheque/seances/2003/20031112communication4_integral.pdf FERTI-MIEUX, une opération de lutte contre les pollutions par les nitrates] ; Comptes-rendus de la Journée de l’Académie d’agriculture de France, séance du 12 nov.
  11. Justes, E., Prieur, L., Bedoussac, L., & Hemptinne, J. L. (2009). Est-il possible d’améliorer le rendement et la teneur en protéines du blé cultivé en Agriculture biologique au moyen de cultures intermédiaires ou de cultures associées. In Colloque Innovations agronomiques (4), Montpellier (Vol. 165, p. 176).
  12. Charles, R., Montfort, F., & Sarthou, J. P. (2012) Effets biotiques des cultures intermédiaires sur les adventices, la microflore et la faune. Justes E. et al.
  13. selon le Programme de Gestion Durable de l'Azote en agriculture, Voir aussi : Vandenberghe C. & Marcoen J.M., 2004. Transposition de la Directive Nitrates (CE) en Région wallonne : azote potentiellement lessivable de référence pour les sols cultivés en Région wallonne. Biotechnol. Agron. Soc. Environ., 8(2), 111-118.
  14. Vandenberghe, C., Marcoen, J. M., & Lambert, R. (2009) Évaluation de l'efficacité des cultures intermédiaires pièges à nitrate (CIPAN) en novembre. Base (résumé et article complet)
  15. Optimiser la destruction des CIPAN.
  16. Henriet, F., & De Proft, M. (2013). Impact des successions culturales (y compris intercultures) sur l’utilisation de produits phytosanitaires. Base.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]