Les plantes pérennes offrent de nombreux bénéfices sur les systèmes de cultures, notamment en raison de leur système racinaire développé. « Les racines sont vraiment au cœur de la plupart des bénéfices associés aux plantes pérennes », explique Marie-Noëlle Thivierge, chercheuse en plantes fourragères chez Agriculture et Agroalimentaire Canada dans un webinaire ayant pour titre «Durable et rentable, de la prairie à l’étable». En fait, les plantes pérennes ont 4,5 fois plus de racines que les cultures annuelles.
Du côté environnemental, les plantes pérennes retournent au sol davantage de carbone capté par l’action de la photosynthèse comparativement aux plantes annuelles. Cela est dû au fait que les cultures pérennes doivent entretenir leur système racinaire en raison des hivers qu’elles auront à traverser et aux coupes fréquentes. En fait, elles vont retourner jusqu’à 50% du carbone capté, contre 20 à 30% pour les cultures annuelles.
« Les recherches tendent à montrer que plus on a une grande proportion de plantes pérennes dans notre rotation, plus on accumule du carbone. Donc, c’est proportionnel à la durée des pérennes dans les rotations », dit la chercheuse.
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Un projet permanence près de Québec étudie depuis 2016 six types de rotations de cultures incluant ou non des plantes pérennes sur une durée du cycle de sept ans. Le premier cycle de rotation s’est terminé en 2022. Déjà après trois ans de rotation, les rotations qui n’avaient eu que des plantes pérennes démontraient une plus grande accumulation de matière organique et donc de carbone dans le sol que les rotations qui n’avaient eu que des plantes annuelles. « Cette différence-là devrait s’accentuer au fil du temps », explique Marie-Noëlle Thivierge.
Structure du sol et eau
Les cultures pérennes améliorent aussi la structure du sol et la porosité. Cette porosité est essentielle pour apporter de l’air et de l’eau aux racines et aux microorganismes. Les racines aident à la formation d’agrégat et permettent le développement de champignons mycorhiziens. Ceux-ci aident la plante à absorber des éléments fertilisants et aident à la structure de sol.
Un autre impact sur la structure du sol, les cultures pérennes permettent le développement de biopores par le mouvement des vers de terre ou la décomposition des racines des plantes. Les biopores permettent la circulation de l’eau et de l’air, en plus de faciliter la pénétration des racines des cultures suivantes de la rotation dans le sol. Les cultures pérennes laissent beaucoup plus de biopores dans le sol que les cultures annuelles.
Les cultures pérennes contribuent à la qualité de l’eau. Elles permettent notamment d’avoir plus de racines et en profondeur, elles augmentent la matière organique, avantagent la formation d’agrégats dans le sol, facilitent l’infiltration de l’eau et diminuent les risques d’érosion des sols. En fait, le système avec cultures pérennes ressemble davantage à une forêt qu’à un système avec plantes annuelles.
Effets environnementaux
« En contexte de changement climatique, ça va être encore plus important de protéger les sols contre l’érosion car, vous savez peut-être que la quantité totale de pluie qu’on va attendre dans les prochaines décennies ne va pas nécessairement changer en total annuel. Par contre, on risque d’avoir des épisodes plus intenses », explique Marie-Noëlle Thivierge. Et ces épisodes de pluies intenses vont augmenter les risques d’érosion.
Du côté du lessivage des nitrates, il est intéressant de savoir que les mélanges permettent une diminution des risques contrairement à des graminées pures ou encore des légumineuses pures. En mélange, l’abondance de nitrates générée par les légumineuses est utilisée par les graminées. Autre élément intéressant, les plantes pérennes permettent aussi la biodiversité au niveau des organismes qui y vivent, car le milieu est peu dérangé, il y a de faibles apports de pesticides et il y a beaucoup de racines et d’exsudats racinaires.
En plus de capter plus de carbone, les plantes pérennes vont mener à moins d’émissions de gaz à effets de serre au champ. Dans le projet permanence près de Québec, les chercheurs ont démontré qu’il y avait beaucoup moins d’émissions de protoxyde d’azote (N2O) lorsqu’il y avait des cultures pérennes que lorsqu’il y avait des cultures annuelles. Par contre, lorsque la prairie est détruite pour y cultiver du maïs, il y avait plus d’émission de ce gaz, comparativement aux rotations avec partiellement ou seulement des annuelles. Toutefois, le cumulatif des sept années de cultures a démontré qu’il y avait moins de N2O émis dans les rotations avec plantes pérennes.
Autre avantage environnemental, l’ajout de légumineuses permet de réduire l’importation d’engrais qui a généré des gaz à effet de serre lors de sa fabrication et de son transport. De plus, la culture va laisser beaucoup d’azote pour la culture suivante. « Donc, on peut clairement réduire la fertilisation de la culture du maïs suivant la prairie et ça, ça va aussi réduire les émissions de gaz à effet de serre liée à la fabrication d’engrais », ajoute la chercheuse.
Cultures subséquentes
Marie-Noëlle Thivierge ajoute qu’il y a un arrière-effet lié aux cultures pérennes. C’est-à-dire que la santé des sols héritée des plantes fourragères pérennes est transférée en bénéfices pour les cultures subséquentes de la rotation : maïs, soya, céréales. De plus, il y a un effet sur la réduction des mauvaises herbes, « qui est non négligeable ». D’ailleurs, le projet permanence a démontré cet effet. « On avait beaucoup moins de mauvaises herbes lorsque le maïs suivait la prairie », dit Marie-Noëlle Thivierge.
En terminant, elle explique que les cultures pérennes contribuent à un système plus résilient, mais surtout lorsqu’il y a des mélanges d’espèces.
Il est possible de visionner le webinaire en ligne qui contient beaucoup plus d’information que ce court aperçu. Une autre formation sur le même thème est offerte en présentiel depuis peu et durant les prochaines semaines. Pour le webinaire ou pour vous inscrire à la formation en présentiel, vous n’avez qu’à suivre ce lien.
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