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Une plante de couverture est une espèce végétale qui au cours de son cycle de vie produit de la biomasse qui couvre la surface du sol. On le désigne aussi sous l'appellation d'engrais vert. En réalité, les engrais verts sont des plantes vertes (ou des parties de plantes) non ligneuses qui ont poussé après ou en même temps que la culture principale, une mauvaise herbe provenant de la période de jachère, ou encore des feuilles d'un arbre ou d'une plante d'ombrage qu'on a taillées ou qui sont tombées (van Schöll, 1998). Leur utilisation en élaboration des agro ressources d'origine végétale comme source de nutriments et de matière organique est diversement appréciée et a fait l'objet de nombre des études menées pour venir à bout de la dégradation de la fertilité des sols en Afrique Sub-Saharienne (IFDC, 2005, 2006 ; Sogbedji et al., 2006). Dans les conditions socioéconomiques de l'Afrique, il est prôné que la fertilisation des sols soit focalisée sur la technologie de la matière organique où l'on recommande l'usage maximal des nutriments d'origine organique et la minimisation de l'usage d'engrais chimiques qui sont d'ailleurs très coûteux (Smalling et al., 1992) en vue d'améliorer la santé du sol en substance En maraîchage, les engrais verts constituent une des réponses aux nombreuses préoccupations rencontrées : protection ou amélioration de la structure du sol, stimulation de l’activité biologique, maîtrise des adventices et éventuellement protection phytosanitaire. Ce sont entre autres les aspects qui seront développés dans cet article.

Sommaire

Généralité

1. Historique des engrais verts

2. Effets des plantes de couverture sur le sol 

3. Effets des plantes de couverture sur la production d'agro ressources

4. L’incidence des engrais verts sur les ravageurs et les maladies

5. Variétés et caractéristiques des engrais verts

6. Types d’engrais vert

Conclusion

Bibliographie

1. Historique des engrais verts

Pratique très ancienne. Les premiers colons d’Amérique du nord, utilisaient fréquemment le sarrasin, l’avoine et le seigle pour engraisser la terre. Les agriculteurs du Sud‐Est des États‐Unis ont reconnu des le début du 18ième siècle la valeur de certaine culture comme engrais vert, particulièrement les légumineuses. Ce genre de culture en Amérique du Nord était à sont apogée dans les années 40, mais les superficies ont beaucoup diminuées depuis cette époque. Avec le retour actuel aux ``engrais organiques`` nombreux sont ceux qui considèrent de nouveau l’utilisation d’engrais vert comme une méthode économique, pratique et même esthétique pour restaurer la productivité des terres improductives ou surexploitées.

2. Effets des plantes de couverture sur le sol

En Afrique de l'Ouest, les besoins d'une grande production réclament l'apport de nutriments aux sols (IFDC, 2007). Ainsi dans les systèmes de production où les cultures sont en rotation avec les légumineuses à graines comme le niébé (Vigna ungiculata L), le pois d'angole (Cajanus cajan L.), le soja (Glycine max L.) ou l'arachide (Arachis hypogaea L.), la fertilité du sol s'améliore (Hulugalle et Lal, 1986 ; Wilson et al., 1982 ; IFDC, 1993).

Plusieurs espèces de légumineuses annuelles à graines non comestibles comme le pois mascate (Mucuna pruriens var utilis), le Kudzu (Puerovia phaseoloïdes) ou le lablab (Lablab purpureus L.) sont utilisées comme plante de couverture pour le contrôle de l'érosion hydrique, la lutte contre les adventices et la restauration de la fertilité du sol (Sanginga et al., 1996 ; Franzluebbers et al., 1998 ; Galaba et al., 1998 ; Sedga et Toe, 1998 ; Manyong et al., 1999).

La fertilité du sol est également améliorée par l'utilisation du mulch des légumineuses pérennes à croissance rapide. Des études menées en Afrique ont montré que l'incorporation dans le sol du mulch provenant de la croissance rapide des légumineuses pérennes comme le leucaena (Leucaena sp.), le cajan (Cajanus cajan L.), le sesbania (Sesbania sesban M.) ou le glyricidia (Glyricidia sepium) ont résulté en une amélioration significative de la fertilité du sol (Barrios et al., 1997 ; Bashir et al., 1998 ; IFDC, 2002, 2005).

Les atouts de l'usage des légumineuses comme engrais verts ou plantes de couverture résident dans le fait qu'elles (1) enrichissent le sol avec le N₂ biologique fixé, (2) conservent et recyclent les nutriments du sol, (3) fournissent une protection du sol favorisant la réduction de son érosion et (4) requiert peu ou pas d'engrais minéraux immédiats. Toutefois, à intervalle planifié, on a besoin de travailler le sol pour favoriser l'établissement, la maintenance et l'incorporation de ces engrais verts (IFDC, 2002 ; Franzluebbers et al., 1998 ; Groot et al., 1998).

Les couvertures de sol par les végétaux aident à diminuer les risques d'érosion du sol dans les cultures arbustives, particulièrement avant la fermeture du couvert arbustif. Parmi les différentes espèces de couverture de sol testées avec le cacao par Fianu (1998) au Ghana, celles qui ont eu le plus de succès sont Centrosema pubescens, Pueraria phaseoloïdes et Flemingia congesta. Ces plantes de couverture de sol ont été aussi efficaces pour le désherbage et l'amélioration de la fertilité des sols épuisés par des cultures de plantation. Le niveau de couverture du sol par ces plantes est un facteur déterminant dans la réduction du ruissellement (Perez, 1994 ; Zougmoré et al., 1998). Ainsi, comme l'ont souligné Roose et al. (1992), la protection de la surface du sol assurée par une litière ou un couvert végétal bien développé permet de diminuer les pertes par ruissellement et de ralentir l'évolution des croûtes. Il faudrait donc favoriser l'implantation rapide des cultures et le développement d'une biomasse apte à intercepter efficacement la pluie. Cela impose d'associer étroitement les techniques de gestion de l'eau et de maintien de la fertilité des sols. Selon les travaux conduits par Zougmoré et al. (1998), l'association culturale sorgho - niébé s'est montrée plus efficace que leurs cultures pures en entraînant une réduction de l'érosion de 80 % par rapport au sorgho seul et de 45 - 55 % par rapport au niébé seul. En réduisant la vitesse des écoulements, la protection de la surface du sol permet une limitation des déplacements solides, notamment des particules grossières (Roose, 1981).

Figure 1 : Exemple de deux engrais ayant la propriété de protéger le sol contre l’érosion et des effets du ruissellement (par une importante couverture végétale à gauche et par un système racinaire abondante à droite

Par ailleurs, plusieurs légumineuses conviennent très bien pour augmenter le statut de bases échangeables du sol et contiennent du P et du Ca disponibles. La grande contribution des plantes de couverture au sol est l'accroissement de sa fertilité par le biais de l'addition annuelle de N. Il a été estimé que les légumineuses (à graines comestibles ou non) peuvent apporté au sol 50 kg N ha^-1.an^-1 (Akobundu et Okigbo, 1984 ; Greenland, 1985). Dans de bonnes conditions de culture (1000 - 2500 mm.an^-1 de pluie, température de 19 - 27°C, pH = 4,5 et une élévation de 0 - 1600 m), le mucuna apporte au sol 7 - 9 Mg.ha^-1.an^-1 de biomasse sèche avec une teneur de 2,96% de N, 0,32% de P et 1,57 % de K. Ce qui représente un apport en nutriments de 207 - 266 kg N ha^-1, 22 -29 kg P ha^-1 et de 110 - 141 kg K ha^-1 (FAO, 1990 ; Lal, 1990 ; Vissoh et al., 1998).

3. Effets des plantes de couverture sur la production d'agro ressources

En Afrique de l'Ouest, l'usage des légumineuses à graines en rotation avec le maïs a résulté en une augmentation de 50% du rendement du maïs (Hulugalle et Lal, 1986 ; IFDC, 1993 ; Breman et van Reuler, 2000). Sur sol ferralitique du sud Togo, le mucuna a engendré une augmentation du rendement de maïs de 16 - 67% avec un indice de récolte (IR) de 0,37 - 0,50 et une efficacité agronomique de N (EA-N) de 4 - 17 Mg.ha^-1 (IFDC, 2002). Lamboni (2000) a rapporté une augmentation du rendement du maïs de 25% alors que Sogbedji et al. (2006) parle de 32,1 - 37,5% dans le sud du Togo. Dans cette même région, il a entraîné l'accroissement du rendement du basilic (Ocimum basilicum L.) de 30 - 50% suivant le type de sol et la saison de culture (Adden, 2005). Au Malawi, MacColl (1989) rapportait que le rendement du maïs installé après la culture du cajan a accru de 2,8 Mg.ha^-1 par rapport à la culture du maïs continu recevant 35 kg N ha^-1. Au Burkina Faso, les études ont démontrés que le rendement du maïs a accru de 0,7 à 1 Mg.ha^-1 en utilisant les plantes de couverture comme Calopogonium mucunoides, Mucuna sp., Lablab purpureus et Cajanus cajan. Au Bénin, l'adoption du mucuna a augmenté le rendement du maïs de 0,48 - 1,14 Mg.ha^-1 (Manyong et al, 1999). Galiba et al. (1998) ont rapporté que la biomasse de mucuna a fait croître le rendement du maïs de 0,6 à 2,2 Mg.ha^-1. Des essais menés au Mali ont montré que le rendement du sorgho (Sorghum sp.) a augmenté de 40% en rotation avec le soja (Kouyaté et al., 1998) ou en rotation avec le lablab (Dolichos lablab) (Kouyaté et Juo, 1998). De même, les rendements du coton graine et de l'arachide ont accru de 60% et de 40% respectivement dans la rotation coton - arachide (Kouyaté, 1998).

Plusieurs études menées en Afrique de l'Ouest ont montré que l'incorporation des résidus de maïs dans le sol a amélioré le rendement de la culture. Malheureusement, dans ces pays africains, les résidus de maïs (pailles) ont des utilités traditionnelles et sont souvent exportés du champ (Poss et al., 1997).

Figure 2 : Le sorgho fourragère est un engrais vert de références

4. L’incidence des engrais verts sur les ravageurs et les maladies

L’utilisation des engrais verts peut répondre à un objectif précis de lutte contre les ravageurs et les maladies. C’est le cas des Crucifères qui ont des propriétés désinfectantes ou de certains engrais verts nématicides (tableau 1).  En revanche, dans certains cas, leur impact est négatif car les engrais verts peuvent être hôtes de maladies et virus ou s’avérer très appétents vis-à-vis des limaces (tableau 2). Il faut donc parfois éviter de faire un engrais vert, car il risque de favoriser le développement de maladies et ravageurs :

• en cas de forte infestation de taupins, il est préférable de laisser un sol nu et sec en période estivale. Cette technique permettra de limiter les pontes (absence de végétation) et de permettre la dessiccation des œufs ; de même, en présence de fortes populations de campagnols, le maintien d’un sol nu et des opérations régulières de travail du sol pourraient s’avérer préférables à un engrais vert ;
• en cas de forte infestation en limaces dans la parcelle, la culture d’engrais verts est généralement déconseillée, car elle favorise leur conservation ;
• on a constaté la présence de  Rhizoctonia sur navette en semis de printemps (Guillaume, 2003) et de  Sclérotinia sur navette, moutarde blanche et phacélie en semis d’automne sous abri.

Figure 3 : Exemple de deux engrais vert ayant la propriété de nématicide (à gauche) et de nétoyant du sol (à droite)

5. Variétés et caractéristiques des engrais verts

• Sarrasin Fagopyrum esculentum

Famille des polygonacées

Dose: Entre 50 et 90 kg/ha

Maturité: 70 à 90 jours (croissance rapide)

Développement des racines : Racines fasciculées, le système racinaire bien ramifié permet une bonne structuration et une agrégation rapide des premiers centimètres. Biomasse aérienne peu importante

Impact: Culture nettoyante, il assainit le sol, c’est un extracteur de phosphore.

N.B. Il est sensible au gel (meurt l’hiver ou période de grande fraicheur)

Proposition d’utilisation : Après la récolte d’une céréale (Orge, Seigle, etc.). On disque et sème l’engrais vert.

Figure 4 : Apparence générale du sarrasin

• Avoine : Avena sativa

Famille des Graminées

Dose: 115kg/ha

Maturité: 70 à 90 jours

Développement des racines: Le seigle s’implante très rapidement malgré les températures et il peut aisément supporter les premières gelées d’automne (pour les pays à 4 saisons).

Impacts : Bonne culture intercalaire, trappe bien la neige l’hiver

Figure 5 : Apparence générale de l’avoine

• Légumineuses

Trèfle rouge, Mélilot jaune, Trèfle incarnat : Trifolium pratense, Melilotus officinalis, Trifolium incarnatum L.

Impact : En règles générale les légumineuses sont peu exigeantes en éléments nutritifs. Elles ont de plus la capacité à fixer l’azote de l’air et de la rendre celle‐ci disponible à la prochaine culture. Elles ont une croissance lente et sont peu compétitives, d’où l’intérêt de les utiliser en culture intercalaire dans les céréales.

Dose : Mélilot Blanc15kg/ha

Figure 6 : De la gauche vers la droite ; Trèfle rouge, Mélilot jaune, Trèfle incarnat

• Moutarde blanche: Sinapsis alba

Famille des brassicassées (crucifères)

Dose : 10 à12kg/ha

Maturité: 3mois(croissance rapide)

Développement des racines : Racines profondesTolère le gel mais meurt à l’hiver

Impact : Donne un grand coup d’azote lors de l’enfouissement au stade vert.

Figure : 7 Apparence générale de la moutarde blanche

• Seigle d’automne : Secale cereale

Famille des graminées

Dose des semis : 100 à 125kg/ha

Le seigle peut germer à de basses températures, mais la croissance végétative du plant nécessite 4°C. La plante requiert un certain développement avant l'hiver pour avoir une bonne croissance au printemps et de bons rendements.

Maturité : 70 à 90 jours. Croissance rapide

Impacts : Le seigle est une plante qui tolère très bien le froid et, parmi les céréales d'hiver, elle est la plus rigoureuse et celle qui résiste le mieux aux maladies. Le seigle d'hiver comporte un système racinaire fibreux imposant qui capte l'azote du sol de façon très efficace et qui utilise l'humidité du sol tôt au printemps pour une croissance rapide. Le seigle d'hiver est plus précoce et pousse plus vite au printemps que les autres céréales d'hiver,

Mélange d’engrais verts : Cela permet de bénéficier des avantages de chacune des espèces.

6. Types d’engrais vert

Engrais vert en culture principale : L’engrais vert utilise toute la superficie pendant toute la saison de croissance. N.B. Cette pratique ne trouve généralement pas sa raison sur les fermes laitières du Québec.

Engrais vert en dérobée : Culture à croissance rapide qui s’intercale entre 2 cultures principales sur une parcelle.

Plante de couverture : L’engrais vert sera semé après la culture pour protéger le sol contre l’érosion.

Culture intercalaire : Des bandes d’engrais vert sont insérés entre les bandes de la culture principale. Exemple : De façon générale on sème une culture intercalaire (ex. Légumineuses) dans le but de mieux utiliser l’espace en production et d’assurer une couverture constante du sol. Elle s’intègre bien dans les rotations qui ne permettent pas l’établissement d’engrais verts en dérobée (maïs et soya). La culture intercalaire dans le maïs ou le soya à l’avantage de ne nécessité aucune préparation de sol supplémentaire et d’assurer une fixation d’azote symbiotique dans le système. Toutefois la culture intercalaire ne dois nuire ni à la croissance, ni à la récolte de la culture principale qui lui est associée. C’est pourquoi on privilégiera plutôt une culture intercalaire de mi saison dans le maïs au profit d’une culture intercalaire de début de saison.

Plante compagne : L’engrais vert est cultivé en même temps que la culture principale

Conclusion

Les engrais verts ont pour fonction non seulement de nourrir le sol qui, à son tour, nourrira les plantes, mais aussi de vivifier le sol et d’en améliorer la structure et dans une certaines mesure de protéger la culture principale. Il en existe de plusieurs espèces regroupées en différents types. Ils constituent un grand point favorable pour l’agriculture biologique qui se fait de plus en plus demander. De plus au vu des différentes pollutions, de la démographie mondiale, de la sécurité alimentaire et du climat les engrais vert ont un rôle très important à jouer dans le développement agricole en Afrique de l’Afrique plus précisément en Afrique de l’Ouest. Cependant les engrais verts n’ont pas que des avantages. Il s’agira  donc de déterminer leurs insuffisances et de réfléchir sur les moyens pour les paliers.

Bibliographie

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- FIBL/SRVA, 2000. Les engrais verts : clef du succès des maraîchers bio. Edition FIBL, Suisse.

-Guet G., 2002. Mémento d’agriculture biologique, Edition Agridécisions.

- Guillaume C. et Védie H., 2003. Engrais verts en maraîchage : des références récentes pour choisir les espèces. Journées techniques fruits et légumes biologiques GRAB/ITAB –Perpignan.

- ITCF, 2002. Les inter-culturales : colloque au champ, Edition ITCF.

- Leclerc B., 2001. Guide des matières organiques. Editions ITAB.

- Mazollier C. et Védie H., 2003. Engrais verts en maraîchage biologique, 1et 2 parties : pourquoi un engrais vert/choix des espèces. Alter Agri n°60 et 61.

- Montfort B., 1987. La technique des engrais verts, CARAB dossier technique.

- Pousset J., 2000. Engrais verts et fertilité des sols, Edition Agridécisions.

-Vantalon C., 2000. Les engrais verts en cultures légumières : synthèse bibliographique.

Edition APREL

-Ayi Koffi A., 2008. Effets de trois systèmes culturaux sur la durabilité de la production de maïs (Zea mays L.) sur sol ferralitique au Togo Méridional : Synthèse bibliographique ; mémoire

-Frédéric S., 2012. Utilisation des engrais verts : Synthèse bibliographique ; fiche technique

Marie-Epiphane DOUSSOUMOU