La rotation des cultures est indispensable pour accroître la teneur en nutriments des céréales

par Joanne Thiessen Martens

Les nombreux bienfaits de la rotation des cultures sont bien connus, particulièrement pour la production biologique, et des chercheurs à l’Université du Manitoba s’affairent à ajouter un autre avantage à la liste : la rotation des cultures peut modifier la teneur en nutriments des céréales comme le blé.

Martin Entz, Soleil Turmel et Keith Bamford du département de phytologie de l’Université du Manitoba ont comparé la concentration de dix minéraux nutritifs dans du blé de culture biologique et conventionnelle au sein de deux rotations de cultures différentes au cours des 15 premières années de l’étude sur la rotation à long terme réalisée à Glenlea, juste au sud de Winnipeg. Les résultats préliminaires indiquent qu’un peuplement de luzernes vivaces dans une rotation de cultures céréalières a fait augmenter les concentrations de certains nutriments dans le blé.

Les deux rotations de cultures employées durant l’étude sur les nutriments étaient une rotation de vivaces, soit du blé, de la luzerne, de la luzerne, puis du lin ainsi qu’une rotation de vivaces, c’est-à-dire du blé, des pois, du blé, puis du lin. Chacune de ces rotations a été cultivée dans le cadre d’une gestion biologique et conventionnelle. Dans les systèmes biologiques, la rotation des cultures était la seule source de fertilité; aucun fumier animal ni aucun autre produit n’a été épandu. Dans les systèmes traditionnels, les cultures ont été fertilisées en fonction des recommandations formulées à la suite d’une analyse du sol.

Les concentrations en zinc et en cuivre étaient plus élevées et les concentrations en phosphore étaient moins élevées dans le blé cultivé selon la rotation biologique qui comprenait de la luzerne que dans toutes les autres rotations. Les concentrations d’azote et de soufre étaient plus faibles dans le blé cultivé selon une rotation biologique d’annuelles que dans le blé cultivé selon une rotation biologique de vivaces ou selon l’une ou l’autre des rotations conventionnelles.

Les concentrations des autres nutriments, dont le potassium, le calcium, le magnésium, le fer et le manganèse, n’ont pas été modifiées par la rotation des cultures ni par la gestion biologique par rapport à la gestion traditionnelle.
Bien que les raisons de ces écarts dans la teneur en nutriments ne soient pas toujours évidentes, les chercheurs estiment qu’ils seraient principalement attribuables à la rotation des cultures et à l’incidence des rotations de cultures différentes sur les taux de nutriments dans le sol.

Dans le système biologique d’annuelles, les seules sources d’azote étaient une culture de légumineuse à graines (des pois) dans une rotation répartie sur quatre ans; les taux d’azote dans le sol étaient très faibles, ce qui s’est traduit par une prise en charge moins grande par la plante et par une faible concentration d’azote dans le grain. Dans le système de cultures de vivaces biologiques, en revanche, l’azote produit par un peuplement de luzerne sur une période de deux ans a permis un approvisionnement adéquat aux cultures d’annuelles dans la rotation.

Cela ne veut pas dire que toutes les rotations de cultures biologiques d’annuelles sont pauvres en azote. Selon Martin Entz, une rotation d’annuelles qui inclut régulièrement de l’engrais vert de légumineuses peut fournir suffisamment d’azote pour les autres cultures de la rotation. La fréquence de la culture destinée à être utilisée comme engrais vert dépendra de la région, de la quantité de biomasse produite par l’engrais vert et des besoins en azote des autres cultures. La rotation d’annuelles dans l’étude effectuée à Glenlea a été modifiée en 2004 et comprend maintenant un engrais vert composé de féverole à petits grains.

La culture du foin de luzerne dans la rotation des vivaces a également engendré d’autres différences dans la teneur en nutriments. La récolte du foin de luzerne a retiré de grandes quantités de phosphore du champs et, comme ce phosphore n’a jamais été remplacé, les taux de phosphore dans le sol sont devenus très faibles dans le système biologique de vivaces, ce qui a limité la prise en charge du phosphore par la plante. Le retrait de phosphore du système biologique d’annuelles était, par contre, beaucoup moins important et, par conséquent, le phosphore n’était pas limitant dans ce système. Une faible concentration de phosphore dans le blé n’est pas considérée problématique du point de vue nutritionnel, car le phosphore est facilement disponible dans plusieurs aliments et peu susceptible d’être insuffisant.

De faibles taux de phosphore disponible dans le sol dans la rotation biologique des vivaces peuvent également avoir provoqué des concentrations plus élevées de zinc et de cuivre dans le blé cultivé dans ce système. Lorsque les taux de phosphore disponible sont faibles, les végétaux comme le lin, les légumineuses et les céréales s’associent plus étroitement avec le champignon mycorhizien, un micro-organisme naturellement présent dans le sol qui forme des liens mutuellement bénéfiques avec les racines des plantes. Ces champignons augmentent la prise en charge de certains nutriments, y compris les oligo-minéraux que sont le zinc et le cuivre. Bien qu’il soit possible que ces oligo-minéraux aient été simplement « dilués » dans les cultures traditionnelles qui ont donné un rendement plus élevé, les différences entre les deux rotations gérées de façon biologique donnent à entendre que la rotation des cultures serait au moins partiellement responsable de ce phénomène.

Comme les consommateurs continuent de rechercher des aliments plus sains, la teneur en nutriments des produits biologiques sera vraisemblablement mise davantage en évidence. Le fait de connaître l’incidence de la rotation des cultures et des taux de nutriments dans le sol sur la valeur nutritionnelle des cultures est un élément clé lorsqu’il s’agit de comparer la qualité des aliments biologiques et traditionnels.


Joanne Thiessen Martens est une associée à la recherche et à la vulgarisation au Centre d’agriculture biologique du Canada qui travaille en collaboration avec Martin Entz à l’Université du Manitoba.


C’est avec plaisir qu’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) participe à ce projet. En collaboration avec des partenaires du secteur, AAC s’engage à sensibiliser davantage les Canadiennes et les Canadiens à l’importance de l’industrie agricole et agroalimentaire du pays. Les opinions exprimées dans ce document sont celles du CABC et non pas nécessairement celles d’AAC.


English


Affiché en novembre 2008