Suite de l’examen des meilleurs engrais verts. Dans l’article précédent, on a analysé les graminées et crucifères : les caractéristiques générales de ces types et les engrais verts les plus efficaces en détail. Voyons maintenant les légumineuses comme engrais vert.
Champ de lupins
Les légumineuses couramment utilisées comme engrais vert comprennent :
- Les annuelles et les hivernales (lupin, trèfle incarnat, vesce velue, pois des champs, etc.).
- Les légumineuses vivaces (trèfle rouge, trèfle blanc, lupin, luzerne, sainfoin).
- Les légumineuses bisannuelles (mélilot).
Les principaux objectifs des légumineuses comme engrais vert :
- Accumulation (fixation) de l’azote atmosphérique.
- Contrôle de l’érosion des sols.
- Production de biomasse pour restituer de la matière organique au sol.
- Attraction des insectes prédateurs bénéfiques.
En quoi les légumineuses comme engrais vert diffèrent-elles des autres ?
Les plantes légumineuses établissent des relations symbiotiques avec des bactéries spécifiques appelées Rhizobia. Ce sont des bactéries fixatrices d’azote qui accumulent l’azote de l’air et le partagent avec les plantes sur lesquelles elles vivent.
Les légumineuses varient fortement quant à leurs capacités en tant qu’engrais vert. Le professeur Dovban, dans sa monographie sur la productivité du lupin à feuilles étroites ( 1 ), rapporte que le lupin possède la capacité de fixation de l’azote la plus élevée (azote atmosphérique, jusqu’à 95 % de la masse totale d’azote dans la biomasse). Plus de détails sur le lupin ci-dessous.
Les légumineuses semées en automne développent l’essentiel de leur biomasse au printemps. Le semis doit être réalisé avant celui des céréales pour que les légumineuses aient le temps de bien s’enraciner avant les gelées. Les engrais verts légumineux vivaces et bisannuels peuvent être combinés avec différents types de cultures en occupant les inter-rangs. En règle générale, les légumineuses ont un rapport carbone/azote plus faible que les graminées, ce qui leur permet de se décomposer plus rapidement tout en augmentant peu le taux d’humus comparé aux plantes riches en carbone.
Les mélanges de légumineuses et de céréales comme engrais vert combinent les avantages des deux types, notamment la production de biomasse, la fixation d’azote, la lutte contre les mauvaises herbes et l’érosion des sols.
Trèfle incarnat
Autres noms : pourpre, italien, cramoisi, rouge foncé.
Type : vivace, annuelle.
Objectifs : source d’azote atmosphérique, fertilité des sols, prévention de l’érosion, paillage vivant (surtout dans les inter-rangs), culture fourragère, plante mellifère.
Mélanges : céréales, ray-grass, trèfle rouge.
Trèfle incarnat
Grâce à sa croissance rapide et stable, le trèfle incarnat vivace fournit de l’azote aux cultures précoces et supprime les mauvaises herbes. Il est populaire en Amérique du Nord comme culture fourragère et engrais vert résistant au piétinement. Il se développe bien en mélange avec d’autres trèfles et avec l’avoine. En Californie, le trèfle est utilisé dans les vergers et les plantations de noix, car il s’agit d’un engrais vert résistant à l’ombre. Les fleurs du trèfle incarnat offrent un habitat aux insectes prédateurs utiles.
Culture : Se développe bien sur des sols limono-sableux et bien drainés. Il croît mal et tombe malade sur des sols trop acides, lourds, argileux ou saturés d’eau. Une fois enraciné, le trèfle prospère dans des conditions fraîches et humides. Une carence en phosphore, en potassium ou un pH inférieur à 5,0 empêche la fixation de l’azote. Le semis sous couvert d’hiver du trèfle incarnat doit se faire 6 à 8 semaines avant les premières gelées. Les semis de printemps sont réalisés seulement lorsque le climat est stabilisé et qu’il n’y a plus de risque de gel prolongé. La germination est inégale, certaines graines nécessitent une humidité importante pour éclore.
Incorporation : Une tonte au stade de la formation des bourgeons tue la plante. Les racines ne posent pas de problème lors du labour. La quantité maximale d’azote sera disponible avant la montée en graines, au stade de floraison avancée. Après l’incorporation, il est nécessaire d’attendre deux à trois semaines avant de semer des cultures, car les légumineuses augmentent la concentration de certaines bactéries dans le sol (Pythium et Rhizoctonia), responsables de la décomposition de la matière organique. Ces bactéries peuvent attaquer les cultures de semis lors de leur pic d’activité.
Vesce velue
Autres noms : vesce hirsute, pois velu.
Type : hivernal, annuel, bisannuel.
Objectifs : source d’azote, suppression des mauvaises herbes, drainage et assouplissement des sols, contrôle de l’érosion, habitat pour les insectes utiles.
Mélanges : trèfle, sarrasin, avoine, seigle et autres céréales.
Peu de légumineuses peuvent rivaliser avec la vesce velue en termes de contribution d’azote et de production de biomasse. C’est une culture légumineuse rustique et largement adaptable dont les racines continuent de se développer même en hiver. Si la vesce n’est pas soutenue par une autre culture, sa hauteur de couverture ne dépasse pas 90 cm, mais si l’on déplie ses tiges, elle peut atteindre jusqu’à 3,5 m ! Incorporer la biomasse riche de la vesce peut être une tâche difficile, mais elle est inégalée pour lutter contre les mauvaises herbes et fixer l’azote atmosphérique. C’est précisément la vesce velue qui est la plus utilisée comme engrais vert dans les champs américains (il existe de nombreuses bonnes études de terrain à ce sujet).
Vesce velue
La vesce velue conserve l’humidité dans le sol, que ce soit en tant que paillis vivant ou lorsqu’elle est incorporée, grâce à sa verdure juteuse. Une étude comparative de l’institut du Maryland a montré que la vesce est la légumineuse la plus rentable (test effectué avant la plantation de maïs), surpassant ainsi le trèfle et le pois autrichien (Lichtenberg, E. et al. 1994. Profitability of legume cover crops in the mid-Atlantic region. J. Soil Water Cons. 49:582-585). La vesce velue économise les engrais et les insecticides, améliore le rendement des cultures suivantes grâce à la structuration du sol, l’apport d’azote chélaté, le développement de la microflore du sol et le paillage.
Son système racinaire filiforme est immense, créant des macropores permettant à l’eau de pénétrer dans les couches du sol après la décomposition des résidus végétaux. Là où la rétention d’eau est indésirable, il est nécessaire de semer des mélanges d’engrais verts – l’avoine et la vesce forment une combinaison classique et éprouvée. Il est également possible d’ajouter du seigle.
La vesce produit très peu d’humus puisqu’elle se décompose très rapidement et presque entièrement (elle contient peu de carbone, comme la plupart des légumineuses). Le rapport carbone/azote : de 8:1 à 15:1. Pour le seigle, ce rapport atteint 55:1. La vesce est plus résistante à la sécheresse que d’autres légumineuses utilisées comme engrais verts.
Le pois velu concurrence les mauvaises herbes grâce à sa croissance vigoureuse au printemps. Ses effets allélopathiques sont faibles et sans danger pour les cultures, mais pour les mauvaises herbes, elle crée une couverture dense et ombragée. Les mélanges de seigle/trèfle incarnat/pois offrent un contrôle optimal des mauvaises herbes, protègent mieux contre l’érosion, apportent plus d’azote. Dans ce mélange, le seigle sert également de support pour la vesce grimpante.
La vesce velue accumule plus de phosphore que les trèfles, il est donc judicieux de la fertiliser, car elle restituera ces éléments nutritifs ultérieurement aux cultures fruitières.
Cultivation : La vesce préfère des sols avec une acidité de 6,0 à 7,0 et peut survivre avec un pH compris entre 5,0 et 7,5. Elle doit être semée sur un sol humide, car des conditions sèches ralentissent sa germination. Le semis peut se faire à n’importe quel moment de l’année : 30 à 45 jours avant les gelées pour une levée précoce au printemps, au début du printemps, ou en juillet pour l’incorporation en automne. La vesce a des exigences élevées en phosphore, potassium et soufre. On peut la semer avec du maïs et du tournesol (le tournesol doit avoir au moins quatre vraies feuilles pour que la vesce ne l’étouffe pas).
Le mélange de seigle et de vesce atténue les effets des deux engrais verts : ce fertilisant vert hybride fixe l’azote excédentaire et d’autres nitrates, stoppe l’érosion et étouffe les mauvaises herbes.
Un semis printanier de vesce produit moins de biomasse que lorsqu’elle est semée avant l’hiver.
Incorporation : La méthode d’incorporation du pois velu dépend des objectifs visés. Labourer la biomasse de la vesce fournit un maximum d’azote mais demande plus de travail. Laisser les résidus à la surface du sol retient l’humidité, empêche la croissance des mauvaises herbes pendant environ 3 à 4 semaines, mais une grande partie de l’azote de la partie aérienne est perdue. Plus la vesce est mature, plus elle contient d’azote, et plus il est complexe de la travailler et de l’incorporer. Couper la vesce au niveau du sol au stade de la floraison tue la plante. La vesce semée avant l’hiver ne nécessite pas d’intervention. En général, on ne laisse pas pousser la vesce semée au printemps plus de 2 mois.
Trèfle rouge comme engrais vert
Autres noms : trèfle rouge moyen, trèfle de juin, trèfle précoce, trèfle mammouth.
Type : hivernal, bisannuel, vivace ; floraison précoce et tardive. Objectifs : source d’azote, structuration du sol, lutte contre les mauvaises herbes.
Le trèfle rouge est un engrais vert fiable, peu coûteux et facilement accessible, et l’un des fixateurs d’azote les plus populaires de l’agriculture moderne. Il allège et ameublit les sols limoneux, fixe l’azote atmosphérique. En tant qu’engrais vert, le trèfle rouge est souvent utilisé pour être incorporé avant les cultures d’été. Il pousse sur tout type de sol limoneux ou argileux, même sur des sols mal drainés et appauvris. Le trèfle rouge a un fort potentiel pour réduire l’apport en engrais azotés (Stute, J. K. et J. L. Posner. 1995b. Synchrony between legume nitrogen release and corn demand in the upper Midwest. Agron. J. 87: 1063-1069). Il surpasse les autres légumineuses en termes de résistance au piétinement et aux dommages causés par les insectes. Exceptionnellement tolérant à l’ombre, il est donc indispensable dans un verger.
Le trèfle attire les insectes utiles et leur sert de refuge. Différentes variétés de trèfle rouge produisent des quantités variables de biomasse et diffèrent par leur vitesse de maturation. Le trèfle mammouth (variété tardive) pousse lentement et est sensible à la coupe. Le trèfle rouge moyen pousse rapidement : on peut le couper une fois la première année de végétation et deux fois l’année suivante. Sensible au phosphore, le trèfle l’extrait des couches inférieures du sol et l’accumule pour le restituer aux cultures après incorporation et décomposition. Culture : Au printemps frais, le trèfle rouge germe au bout de 7 jours – plus vite que beaucoup de légumineuses, pH : 5,5-7,5 (tolère une large gamme de conditions de sol). Les plantules se développent plus lentement que les vesces. Ne nécessite pas d’enfouissement profond (jusqu’à 2,5 cm). Pour un engrais vert, il est préférable de le semer en tenant compte de son cycle de développement bisannuel, car la plante accumule un maximum d’azote au milieu de sa floraison la deuxième année. Ne pousse pas plus de 5 ans, la biomasse maximale et l’azote sont produits à la deuxième année de végétation. On pratique la stratification des graines de trèfle directement sur la neige avant la fonte. Le trèfle peut également être semé avec des engrais. Pour une croissance active du trèfle, une température de l’air d’au moins 15 degrés est nécessaire.
Incorporation : Pour atteindre un maximum d’azote, l’incorporation du trèfle doit être effectuée approximativement au milieu de la floraison au printemps de la deuxième année de végétation. Le trèfle peut également être incorporé plus tôt. Pour le paillis des légumes d’automne, fauchez-le avant la formation des graines. Une tonte estivale affaiblira le trèfle avant l’incorporation automnale – cela peut être important si le travail est fait manuellement (le trèfle est une plante difficile à récolter).
Il devient souvent une mauvaise herbe en raison de son auto-ensemencement facile. Il a un parasite acarien qui s’attaque à la groseille.
Trèfle blanc
Type : vivace à longue durée de vie, annuel hivernal. Objectifs : paillage vivant, protection contre l’érosion, attraction d’insectes utiles, fixation de l’azote.
Le trèfle blanc est le meilleur paillis vivant parmi les rangées, sous les arbustes et les arbres. Il possède une masse racinaire fine et dense qui protège le sol de l’érosion et supprime les mauvaises herbes. Le trèfle blanc prospère dans des conditions fraîches et humides à l’ombre et à la mi-ombre, il se développe mieux avec une tonte régulière. Selon la variété, la hauteur de la plante varie entre 15 et 30 cm.
Le trèfle blanc compte de nombreuses variétés cultivées, initialement développées en tant que culture fourragère. Il pousse de manière optimale sur des sols riches en chaux, potassium, calcium et phosphore, mais surpasse ses congénères dans des conditions défavorables. La longévité du trèfle blanc est liée à sa racine rampante. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler l’envahissement de cet engrais vert sur de nouvelles zones. Il est particulièrement résistant au piétinement, réhabilitant la structure lâche des chemins et des allées dans les jardins et potagers. Il ne rivalise pas avec les plantes cultivées pour la lumière, l’eau et les nutriments, car il pousse lentement et densément à leur ombre lors de la phase de développement des racines. Il résiste à la plupart des herbicides.
Culture : Le trèfle blanc tolère les inondations de courte durée et la sécheresse. Il s’adapte à une grande gamme de sols, mais préfère les sols argileux et limoneux. Certaines variétés ont été développées pour des sols sablonneux. En cas de conditions défavorables pour la germination (sécheresse, humidité excessive ou compétition végétale), il faut augmenter la norme de semis. Le trèfle blanc peut être cultivé “avant l’hiver” à partir de la mi-fin août pour permettre à la plante de bien s’enraciner (pas plus tard que 40 jours avant les premières gelées). Les mélanges de trèfle blanc avec d’autres graminées pour l’incorporation verte réduisent le risque de pertes des légumineuses en hiver. Le semis de printemps est possible avec la plantation de cultures agricoles.
Incorporation : Cette variété de trèfle est appréciée pour la restauration des sols grâce au paillis vivant, il est donc préférable de le tondre, en laissant 7 à 10 cm, plutôt que de l’enfouir comme engrais vert. Pour une hivernation réussie, la croissance de la plante avant les premières gelées durables doit atteindre au moins 10 cm.
Si le trèfle doit être éradiqué d’une zone spécifique, il devra être labouré, arraché ou cultivé avec un rotofil. Un herbicide approprié peut également être utilisé. Une tonte fréquente à la racine ne tue pas la plante. Si vous souhaitez récolter vos propres semences, elles peuvent être collectées lorsque la majorité des capitules floraux deviennent brun clair.
Lupin à feuilles étroites
Type : annuel, vivace. Objectifs : fixation de l’azote atmosphérique, conservation et reproduction de la fertilité naturelle des sols, protection contre l’érosion. Problèmes : faible taux de germination.
Les chercheurs biélorusses et russes écrivent beaucoup sur le lupin. Je vais décrire le lupin à feuilles étroites en utilisant des informations tirées de cette monographie de 2006 et du livre “Engrais verts dans l’agriculture moderne” de K.I. Dovban.
Dans les ressources agricoles anglophones, le lupin comme engrais vert est peu mentionné. Vesce et trèfle y occupent une place d’honneur. On se réfère souvent à l’expérience européenne pour la culture du lupin. Les chercheurs russes et biélorusses travaillent activement sur la sélection et la biologie de cette légumineuse. Tous les détails concernant les variétés de lupin peuvent être consultés sur le site de l’Institut de recherche sur le lupin .
Le système racinaire du lupin libère des enzymes capables de convertir des composés phosphorés peu solubles en une forme chélatée utilisable par les cultures suivantes. Les racines pivotantes du lupin ameublissent le sol, régulent son échange gazeux, empêchent le lessivage et la migration des éléments chimiques dans les eaux souterraines (ce qui est crucial face à l’utilisation excessive d’engrais). Le lupin a un besoin accru en soufre, et l’application d’engrais contenant cet élément améliore significativement le rendement en biomasse.
Dovban K.I. note une accumulation record d’azote par le lupin vivace – 385 kg par hectare, comparé à 300 kg pour le trèfle rouge, soit 25 % de plus que le fumier.
Culture : Ne pousse pas bien dans les sols alcalins (les sols alcalins conviennent parfaitement au persil, qui peut être utilisé comme engrais vert). Il est recommandé de semer les variétés vivaces fin octobre, de manière à ce qu’elles ne germent pas avant le début des gelées. Cette plante aime la chaleur, cependant, les graines de lupin peuvent germer à une température de +2 à +4°C, la température optimale étant de +9 à +12°C. Le semis doit être effectué lorsque le sol a atteint une température de +8 à +9°C, en rangées espacées de 10-15 cm (jusqu’à 45 cm pour permettre un meilleur développement de chaque buisson, bien que cela complique l’élimination des mauvaises herbes entre les rangs), avec une distance de 10 cm entre les graines. La profondeur du sillon pour le semis est de 4 cm.
Les pousses résistent aux gelées jusqu’à -9°C. Le lupin est autogame. Il supporte mal l’ombrage, et la durée du jour lumineux a un impact direct sur sa végétation et sa fructification. Les petites graines à enveloppe dure germent difficilement. À grande échelle, une scarification des graines est effectuée, tandis qu’à domicile, ces graines peuvent être frottées avec du sable grossier. Le lupin germe bien dans des conditions de forte humidité printanière combinées à l’utilisation de stimulants de croissance. Les sols de type brun forestier humides et podzoliques lui conviennent particulièrement, tandis que les variétés vivaces peuvent s’épanouir même sur des sols très pauvres, non-cultivés (sous réserve d’une bonne humidification).
Le puissant système racinaire du lupin vivace pénètre sous la couche arable et mobilise des composés difficilement accessibles d’acide phosphorique, de magnésium, de calcium et de potassium. Il ne nécessite pas l’usage d’engrais minéraux supplémentaires (cité d’après Dovban dans son livre, bien que le rôle des engrais occupe plusieurs pages dans sa monographie). Le lupin à feuilles étroites est une légumineuse à engrais vert relativement précoce (88-120 jours, bien qu’on trouve souvent des mentions copiées parlant de 50 jours sur des sources populaires).
D’autres détails concernant les problèmes de fixation de l’azote chez les légumineuses et l’inefficacité de l’inoculation (contamination artificielle des graines et du sol par des bactéries nodulaires) sont bien développés dans la monographie précitée “Productivité du lupin à feuilles étroites”. Pour aller plus loin, consultez cette source primaire. De plus, le travail des bactéries nodulaires est décrit de manière accessible dans le livre de K. I. Dovban, page 108 (ce livre est en accès libre).
Enfouissement : l’enfouissement du lupin annuel doit être effectué pendant ou à la fin de la floraison. Semé en automne, le lupin a le temps de développer une masse verte suffisante pour servir d’engrais vert dans le cadre d’une culture tardive de pommes de terre ou pour la plantation de tomates. Le lupin vivace peut être fauché durant la première année de végétation, mais ne doit pas être enfoui tout de suite pour permettre aux bactéries nodulaires de se propager et aux racines de se développer. Il est préférable de l’enfouir à partir de la 2ᵉ ou 3ᵉ année. Pour éviter une auto-semis, les inflorescences peuvent être coupées ou mieux encore, le lupin peut être fauché et travaillé dans une plate-bande libre ou sous des arbres fruitiers, ou encore intégré à du compost.
Étant donné que le lupin génère une grande quantité de feuillage juteux, son enfouissement peut être difficile à réaliser manuellement. Mais avec un broyeur de jardin ou un cultivateur, cela devient beaucoup plus simple.
Liste des plantes fixatrices d’azote
Arbustes : Genêt à balais, Honeybush, Caraganier arbustif, Rooibos, Eleagnus à feuilles étroites.
Fleurs : Indigo, Glycine.
Cultures fruitières et arachides : Difflugie andine, toutes les légumineuses, cacahuète.
Herbes : Réglisse.
Arbres : Aulne, Robinier faux-acacia (acacia blanc), Caroubier, Clerodendrum paniculé, Caféier, Cytise (Laburnum), Prosopis (arbre mésquite), Eleagnus à feuilles étroites.
Cultures agricoles et de couverture (engrais vert) : Luzerne, fève des jardins, Dolique bulbeux, Pois mascate, Trèfle des prés, Trèfle fléché, Trèfle balansa, Trèfle d’Alexandrie, Trèfle incarnat, Trèfle rouge, Trèfle néozélandais, Trèfle blanc, Trèfle souterrain, Mélilot, Pois dolique, Lespédèze, Luzerne, Pois fourrager, Pois d’hiver, Soja, Pois commun, Pois poilu, Vesce.
Rampantes : Haricots sauvages, haricots écarlates, arachides, pois rampants.
