Les racines au service de vos sols, de vos cultures et de votre porte-feuille
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2018-12-18
Les racines
au service de vos sols, de vos cultures
et de votre porte-feuille
Caroline Halde
professeure, département de phytologie
Collaborateurs :
Oupré Claude Dembélé, Yatandi Djiguiba, Samuel Gagné, Stéphanie Lavergne,
Loïc Lépinard, Kadidia Moussa Traoré
Marie-Noëlle Thivierge
Anne Vanasse
4-5 déc. 2018
Montérégie, QC
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2018-12-18
Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
• caractériser la biomasse, la teneur et concentration en
carbone et azote des parties aériennes et racinaires de
quatre espèces de culture de couverture.
• Les objectifs spécifiques sont :
• d’examiner les biomasses racinaires, aériennes et ratios R/S
de quatre cultures de couverture à différents stades de
croissance ;
• de déterminer les concentrations en carbone et en azote
des parties aériennes et racinaires de quatre cultures de
couverture à différents stades de croissance ;
• et d’évaluer l’évolution de l’azote selon les mêmes
modalités.
• Yatandi Djiguiba et Loïc Lépinard
Villeneuve-Desjardins, 2016
Contenu de la présentation
Thèmes abordés
- Rôle des racines
- Cultures de couverture
- Santé du sol
Halde, 2016
Conclusion Échantillonnage de racines, automne 2016
Remerciements Laboratoire d’agroécologie de l’U. Laval
Ce qu’on a appris
Ce qu’on est en train d’apprendre
Ce qu’on aimerait apprendre
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Quel est le rôle des racines dans
votre sol ?
• Prélèvement des nutriments du sol + eau
• Fixation d’N atmosphérique (symbiose avec Rhizobium)
• Vesce : 60-100 kg N/ha
• Trèfle rouge : 49-227 kg N/ha
• Pois : 19-177 kg N/ha
• Restitution C
• Exsudats racinaires
• Renouvellement des racines
• Décomposition des racines
Halde, 2008
Boller, 1987; Mueller, 2001; Evans, 1989
Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
• Traits morphologiques racinaires
• Architecture syst. R
• Abondance et densité R
• Longueur et diamètre R
• Abondance de poils absorbants
• Taux de prélèvement des nutriments
• Présence de symbiose
(Rhizobium, mycorhizes, autres)
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2018-12-18
Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
Objectifs :
• Examiner les biomasses racinaires, aériennes et ratios R/S
de 4 CC à différents stades de croissance
• Déterminer les [C] et [N] des parties aériennes et
racinaires de 4 CC à différents stades de croissance
4 CC : Avoine, pois fourrager, vesce commune, trèfle rouge
4 stades de croissance : 4, 6, 8 et 10 semaines
• Yatandi Djiguiba (2e cycle) et Loïc Lépinard (Master II)
- Plus d’N dans les parties aériennes que racinaires
- Contenu en N augmente avec le stade phénologique
- Trèfle rouge : croissance plus lente = moins d’N
Lépinard, 2017
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2018-12-18
Lépinard, 2017
Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
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Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
Quelles sont les caractéristiques
des racines de CC ?
Parties aériennes
Pois : 4,5-7 t/ha
Radis : 4 t/ha
Vesce : 3 t/ha
Seigle : 3 t/ha
Gagné, non publié
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Biomasse aérienne des CC Rapport C/N des parties aériennes des CC
8000 20
A
A
7000
Quelles sont les caractéristiques
AB
BC
Biomasse (kg ha-1) 6000 15 C C
Rapport C/N
D
5000 B
4000
3000
des racines de CC ? C
B
C C
C
C
2016 10 E E 2016
2017 2017
2000 5
1000• [N] parties aériennes : vesce > pois = radis = seigle
0•[N] racines : seigle < pois = radis0 = vesce
Pois Radis Seigle Vesce Pois Radis Seigle Vesce
• [N] parties aériennes > racines
Concentration en N des parties aériennes des CC Contenu en N des parties aériennes des CC
5 250
A A
A
4 200
B
N (kg ha-1)
B
3 BC BC BC BC 150
N (%)
C 2016 C C BC
2016
2 2017 100 D D D 2017
1 50
0 0
Pois Radis Seigle Vesce Pois Radis Seigle Vesce
Gagné, non publié
Mélanges multi-espèces de CC,
est-ce que ça en vaut le coup/coût ?
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2018-12-18 Mélanges multi-espèces de CC, est-ce que ça en vaut le coup/coût ? • Redondance functionnelle à partir de x espèces ? 1
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Légumineuses Graminées Autres
- Pois fourrager - Avoine - Navet fourrager
Mélanges multi-espèces de CC,
- Vesce commune - Millet perlé - Phacélie
- Féverole - Orge
est-ce que ça en vaut le coup/coût ?
- Pois autrichien - Sorgho-sudan
- Lin
- Trèfle d’Alexandrie
Lavergne, 2017
Lavergne, 2017
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2018-12-18
Mélanges multi-espèces de CC,
est-ce que ça en vaut le coup/coût ?
Résultats :
• Biomasses aériennes et racinaires de CC
• Aucune différence entre 1 CC (pois) et 2CC (pois/avoine).
• 1 CC et 2CC produisent une plus grande biomasse
aérienne et racinaire que 6CC et 12CC.
• Compétition interspécifique :
• Proportion observée des espèces dans 6CC et 12CC <
taux de semis initial.
• Plus de mauvaises herbes dans 1 CC que dans les
mélanges (2CC, 6CC, 12CC).
• Rendement en maïs-grain : À venir !
Lavergne, non publié
Quel est l’arrière-effet des CC ?
Difficile de synchroniser
libération d’N des CC et engrais org. avec besoin d’N des cultures
N organiqueCC N organiquesol N minéralsol
N organiqueculture
• Quand et combien d’N sera disponible pour la culture
subséquente ?
• Intérêt pour étudier la dynamique de décomposition des
CC dans le temps
• Décomposition des racines vs parties aériennes ?
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Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
• 3 espèces :
• Pois fourrager
• Vesce commune
• Trèfle rouge
Dembélé, 2018
• Racines vs parties aériennes
• Oupré Claude Dembélé
(2e cycle)
Dembélé, 2018
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Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Enfouissement : août à nov. 2017
0, 10, 20, 30, 45, 90 jrs
Biomasse, [N], [C], T°
Dembélé, 2017
Quel est l’arrière-effet des racines
vs. parties aériennes de CC ?
100 A
90 - 20 jours = 50 % décomposé
80 - 90 jours = 80-90 % décomposé
B
- Décomposition + lente des racines que
70
des parties aériennes
60
Biomasse (%)
50 C C
C
CD
40
D
E
30 E
EF
20 FG
GH
10 H
0
0 10 20 30 60 90
Temps (jours)
Dembélé, non publié
Pois fourrager Trèfle rouge Vesce commune
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Quelle est la contribution des racines vs. des
parties aériennes CC à la fertilité du sol et au
rendement des cultures ?
• Recherche fondamentale vs. appliquée :
ça sert à quoi tout cela ?
• Un bon prétexte pour travailler sur les CC !
• Seulement des racines de CC :
• Fourrage d’urgence (récolté en automne)
• Pâturage de CC
• Azote minéral du sol (NH4+ et NO3-) ?
• Rendement des cultures ?
• Samuel Gagné (2e cycle)
Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Seigle d’automne
Plante Partie Partie
entière racinaire aérienne
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Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Radis fourrager
Plante Partie Partie
entière racinaire aérienne
142018-12-18
Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Vesce commune
Pois fourrager
Quel est l’arrière-effet des racines vs.
parties aériennes de CC ?
Vesce commune
Pois fourrager
Influence sur le rendement en blé de printemps Gagné, non publié
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Autres projets en cours
Quelle régie permet d’atteindre la rentabilité
et une santé des sols durant la transition bio ?
Essai au CETAB (2017-2019)
Rendement
Rentabilité (sans prime bio)
Mauvaises herbes (banque)
Biodiversité
Stock de C
Santé des sols
Kadidia Moussa Traoré (2e cycle)
Halde, 2018
Autres projets en cours
Une fois bio, quelle régie améliore la santé des sols ?
• Projet 5 ans (2018-2023)
• 12 fermes de grandes cultures bio
au QC
• Aucune parcelle = observation !
• Régie intensive
(travail de sol, sans prairie)
Identifier les pratiques agricoles
qui maintient ou améliore le stock
de C et la santé des sols
Halde, 2018
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Horizon 2050
• À quoi ressembleront les Blé de printemps
(Triticum aestivum)
champs du futur ?
• Grandes cultures pérennes
Agropyre vivace
Intermediate wheatgrass
(Thinopyrum intermedium)
https://en.wikipedia.org/wiki/Perennial_grain
Autres grandes cultures vivaces :
- Tournesol vivace (Helianthus x laetiflorus)
- Riz vivace (Oryza rufipogon) http://discovermagazine.com/2014/may/11-feed-the-world
https://en.wikipedia.org/wiki/Perennial_grain
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https://en.wikipedia.org/wiki/Perennial_grain
Conclusion
• Résultats attendus :
• Caractériser racines CC
• Permettre une meilleure
synchronisation de l’N des CC
• Limiter les pertes d’N
• Optimiser l’efficience
(nutriments, énergie) à la ferme
• Racines + cultures de
couverture : nombreux autres
rôles dans l’agroécosystème
École d’été
• Le début d’une en agroécologie
19-24 août 2019
grande aventure
(2015-2050) !
https://carolinehaldefr.wordpress.com/
182018-12-18
Remerciements
• Agriculteurs
• Collaborateurs (CETAB+, IRDA, CEROM, AAC, etc.)
• Équipe technique de la Station agronomique de Saint-
Augustin-de-Desmaures
• Équipe du Laboratoire d’agroécologie de l’U. Laval
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