Projets

The benefits of legume crops on corn and wheat yield, nitrogen nutrition, and soil properties improvement

Domaine : Projet-Régie des cultures

Chef de projet : N’Dayegamiye, A. (IRDA)

Collaborateurs : N’Dayegamiye, A. (IRDA), J.K. Whalenu. (McGill), G. Tremblay, J. Nyiraneza (AAC), M. Grenier(IRDA), A. Drapeau(IRDA) et M. Bipfubusa(IRDA)

Site des travaux : Saint-Mathieu-de-Beloeil, St-Lambert-de-Lauzon

Début : 2005 | Fin : 2014

Mots clé : légumineuse, maïs, blé, azote, sol

Résumé

La contribution réelle des légumineuses aux rendements et à la nutrition azotée des cultures suivantes n’est pas bien connue. Cette étude, située à St Lambert-de-Lauzon et à St Mathieu-de-Beloeil, a débuté en 2011 afin de déterminer les bénéfices agronomiques des légumineuses cultivées seules ou en association avec le blé ou le maïs. Les légumineuses semées seules en 2011 étaient le soya, le haricot sec, le pois sec, la vesce velue, la luzerne et le trèfle incarnat. La vesce velue, le trèfle incarnat et le pois fourrager ont été semés en association avec le blé, alors que la luzerne, le trèfle incarnat et la vesce velue ont été semés en intercalaire avec le maïs grain. Des cultures de maïs grain et de blé, qui ne sont pas fixatrices d’azote, ont été semées seules comme témoins pour évaluer la contribution en azote des légumineuses. En 2012, des doses croissantes d’engrais azoté ont été appliquées au blé panifiable et au maïs grain, soit 0, 50, 100, 150 et 200 kg/ha pour le maïs et 0, 20, 40, 60 et 80 kg /ha pour le blé. Les quantités de biomasses végétales et d’azote retournées au sol en 2011 étaient très importantes pour certaines cultures (vesce velue, luzerne annuelle et blé/vesce), variant entre 2,5 et 6 t/ha de matière sèche et entre 60 et 131 kg N/ha d’azote. En comparaison avec le précédent sans légumineuse, les sols avec les différentes légumineuses ont permis des augmentations de 600 à 1000 kg grains/ha de blé et de 1,3 à 3,2 t/ha de maïs. Les équivalents en engrais azoté ou le remplacement de l’engrais azoté ont varié entre 10 et 80 kg N/ha pour le blé et entre 12 et 65 kg N/ha pour le maïs. La disponibilité de l’azote des légumineuses pour les cultures suivantes (blé et maïs-grain) a été plus élevée à St Mathieu-de- Beloeil qu’à St Lambert-de-Lauzon. Par conséquent, des doses plus faibles d’engrais azotés (doses économiques : 123 à 149 kg N/ha) sous les précédents de luzerne, vesce velue, trèfle, et blé/vesce ont permis d’obtenir des rendements maximum de maïs et de blé. Les cultures de légumineuses ont rapidement augmenté les macro-agrégats du sol supérieurs à 5 mm de diamètre, et augmenté les teneurs en nitrates ainsi que les activités biologiques et enzymatiques des sols étudiés. Les effets des légumineuses sur l’amélioration des conditions du sol ont été plus élevés pour la vesce velue, la luzerne et le mélange blé/ vesce, et ceci est attribuable aux grandes quantités de biomasses incorporées sous ces précédents de culture. À court terme, les revenus nets ont été faibles pour ces légumineuses cultivées seules, à cause du manque de récoltes en 2011. Cependant, ces précédents de légumineuses ont amélioré de façon significative les propriétés du sol, ainsi que les rendements des cultures subséquentes, ce qui signifie que ces systèmes pourraient accroître les gains à moyen terme. De façon générale, les équivalents en engrais azoté ainsi que les rendements du blé et du maïs ont été les plus élevés selon l’ordre suivant : vesce velue>luzerne annuelle>mélange blé/vesce> maïs/vesce, trèfle incarnat> soya. Les effets de ces différentes légumineuses sur les niveaux de rendements du blé et du maïs et sur l’ amélioration des propriétés du sol ont été en général plus importants au site de St Mathieu, ce qui suggère que les conditions climatiques plus chaudes dans cette région ont permis une décomposition plus rapide des biomasses de légumineuses enfouies au sol, et par conséquent une amélioration des conditions du sol et une valorisation efficace de l’azote des légumineuses par les cultures suivantes. Malgré les conditions climatiques peu favorables en 2011 et 2012 pour la croissance des cultures, cette étude a démontré que l’introduction de légumineuses dans les rotations pourrait être très bénéfique.