Culture intermédiaire piège à nitrates

Couvert de radis début novembre 2021. La couverture du sol pour l'hiver semble optimale.

Une CIPAN de moutarde blanche permet de bien lutter contre l'érosion des sols.

La couche de terre végétale (couche nourricière) est très fine et longue à se former. Il est donc indispensable de la protéger, surtout dans les zones à hivers pluvieux et dans les terrains pentus. L’implantation d’un engrais vert à croissance rapide favorise la stabilisation des horizons de surfaces durant tout l’hiver

Autre intérêt non négligeable : la lutte contre les adventices. En effet, la concurrence entre les plantes est acharnée. La mise en place rapide d’un "engrais vert" après la récolte des légumes empêche le développement des herbes indésirables et limite donc grandement l'usage d'herbicides. Le couvert doit être choisi pour sa facilité de destruction avant grainage sinon les nouvelles levées du couvert pourront se comporter en adventices. C'est l'un des bons points de la phacélie sous climat tempéré[5].

Après toute culture, un certain nombre d’éléments minéraux restent disponibles dans les sols et peuvent faire monter le taux de saturation du sol (excédent des apports d’engrais, minéralisation de l’humus). Ces éléments minéraux tels les nitrates sont donc susceptibles d’être lixiviés pendant l’hiver.

Comme leur nom l'indique, le but des CIPAN est de freiner les « transferts de nutriments des sols vers les eaux »[6]. Il est à noter que les nitrates sont très peu liés au sol : même en très faible quantité ils sont aisément emportés par les infiltrations d'eau. Or il est impossible d'avoir un reliquat d'azote libre proche de zéro, les plantes n'ayant pas forcément la capacité d'absorber la totalité de l'azote présent dans le sol, même en cas de carence. Pour fixer des nitrates, il faut impérativement les intégrer dans de la matière organique végétale. Le couvert est le seul moyen efficace d'éviter les fuites de nitrates pendant une interculture. Le couvert permet de lier ces nitrates à de la matière organique, de façon qu'ils soient restitués à la culture suivante pendant la minéralisation du couvert.

Les légumineuses sont parfois interdite dans les CIPAN (hormis pour les parcelles en agriculture biologique, car sans apport d'engrais minéral) et en bord de cours d'eau. Elles ont vu cette restrictions d'usage disparaître ou réapparaître.

Certains font valoir qu'utiliser des légumineuses dans les couverts (en général en mélange) permet de fixer de l'azote atmosphérique et donc de limiter le gaspillage d'azote[7]. D'autre part, cette fixation peut n’entraîner que peu de rejet d'azote dans l'environnement quand il reste lié à la matière organique. Un couvert riche en légumineuse peut même fixer assez d'azote pour alimenter la culture suivante (jusqu'à 200 unité d'azote) sans apport d'engrais chimique : c'est une technique d'enrichissement courante en agriculture bio. En outre, la culture des légumineuses abaisse le rapport C/N et permet une dégradation plus rapide du couvert, ce qui est utile en cas d'interculture courte ou de semis sensible aux résidus (Colza).
D'autres font valoir néanmoins que des légumineuses pures ont une mauvaise efficacité en termes d’abattement de l'azote. Cette efficacité serait bien moindre que celle observée sous les graminées, les crucifères ou des mélanges, selon une étude INRA (2012)[8] qui montre un abattement d’azote de 40 à 90 % pour les graminées et crucifères, contre 0 à 40 % seulement pour les légumineuses pures (selon une synthèse bibliographique faite pour l’étude).

La mise en place d’un service de conseil gratuit sur l'alimentation animale[9] a aussi été suggérée en Belgique dans le cadre de l'évaluation de la première phase des CIPAN en 2009[10] ; En effet, la complémentation de la ration alimentaire pour le cheptel en prairie influe sur la quantité d'azote rejetée dans les urines sous forme d'urée. Les travaux de Dufrasne (2010) ont montré qu’une ration alimentaire déséquilibrée pouvait significativement augmenter la quantité d’azote introduite dans le sol via les pissats d’animaux présents dans les pâtures. Or, la teneur en urée du lait est fortement corrélée à la teneur en urée des pissats[11], et elle est régulièrement mesurée dans les exploitations laitières. Ceci pourrait aider à repérer les troupeaux laitiers dont l’alimentation est déséquilibrée en azote. Des conseils pourraient alors être donnés aux exploitants concernés.

Une CIPAN de colza aère bien le sol grâce à sa forte racine pivotante (au centre) et à ses plants serrés.

Les plantes mises en place permettront au sol de bien s’aérer grâce à un système racinaire en général très développé. En outre, ce décompactage améliore la vie microbienne de la pédofaune. Le couvert végétal en lui-même constitue une source importante de nourriture pour les vers de terre à l’automne. Au printemps, au moment du réchauffement du sol, cette flore microbienne participera à la restitution d’éléments fertilisants. Les CIPAN préservent la structure des sols fragiles et augmentent le taux de matière organique présent dans le sol. Elles allongent la période d’épandage des lisiers dans les régions d’élevage ou l’apport à l’automne de vinasses ou de boues de station d’épuration. L’importance du développement racinaire et du couvert végétal contribuera à limiter le lessivage qui conduit à l’accumulation des nitrates dans les ruisseaux et les nappes phréatiques.

Outre un bénéfice aménitaire et esthétique, à certaines conditions, les cipans peuvent parfois jouer un rôle important de zone-refuge pour la faune (y compris pour de nombreux auxiliaires de l'agriculture), voire de corridor biologique (par exemple en France dans le cadre de la trame verte promue par le Grenelle de l'Environnement), mais on a montré que la diversité des couverts comptait autant sinon plus que l'étendue d'un couvert spécialisé. La présence d'un couvert favorable aux abeilles (riches en légumineuses) fleurissant en fin d'été ou à l'automne répond à une vraie problématique alimentaire pour les butineurs domestiques et sauvages. Dans tous les cas ce service environnemental nécessite des couverts de mélanges très éloigné des CIPAN légaux.

Le choix dépend de différents critères :

• la simplification de l'implantation ;
• le coût de la semence ;
• la rapidité de croissance du couvert ;
• la facilité de destruction ;
• l'effet sur la battance ;
• l'appétence vis-à-vis des ravageurs.

On peut également faire des mélanges d'engrais verts. Par exemple :

• mélange « azote » : 50 % de trèfle incarnat, 20 % de vesce, 20 % de fenugrec, 10 % d'avoine ;
• mélange drainage, couvre-sol, et abeilles : phacélie 60 %, trèfle incarnat 30 % et Mélilot 10 %.

Les graminées sont en général intéressantes pour les intercultures longues car elles résistent bien au gel en particulier le seigle et l’avoine, le ray-grass anglais et le ray-grass d’Italie. Il faut éviter de les utiliser dans les rotations à base de céréales comme les rotations blé-maïs, car elles pourraient devenir rapidement des mauvaises herbes gênantes.

• Besnard, A., & Le Gall, A. (2000). Les cultures fourragères intermédiaires: pièges à nitrates et fourrages d’appoint. Fourrages, 163, 293-306.
• Chapot, J. Y. (1995). Devenir de l’azote d’une culture intermédiaire de moutarde marquée à l’azote 15. Étude sur lysimètres pendant sept années. CR Acad. Agric. Fr, 81, 145-162.
• Deneufbourg, M., Vandenberghe, C., Heens, B., Bernaerdt, R., Fonder, N., Xanthoulis, D., & Marcoen, J. M. (2010). Adaptation des pratiques agricoles en fonction des exigences de la Directive Nitrates et validation des résultats via le suivi lysimétrique de la lixiviation de l’azote nitrique. Biotechnol. Agron. Soc. Environ, 14(S1), 113-120.
• De Toffoli, M., Dumas, J., & Lambert, R. (2011). Intérêts et limites des cultures intermédiaires pièges à nitrate en fonction du climat. Vandenberghe Ch. et al. Programme de gestion durable de l’azote en agriculture wallonne. Rapport d’activités annuel intermédiaire.
• De Toffoli, M., Decamps, C., & Lambert, R. (2013). Évaluation de la capacité de cultures intermédiaires à piéger l’azote et à produire un fourrage. Biotechnol. Agron. Soc. Environ, 17(S1), 237-242.
• De Toffoli, M., Bontemps, P. Y., & Lambert, R. (2010). Synthèse de résultats d’essais de cultures intermédiaires pièges à nitrate à l’Université catholique de Louvain. Biotechnol. Agron. Soc. Environ, 14(S1), 79-89.
• Destain, J. P., Reuter, V., & Goffart, J. P. (2009). Les cultures intermédiaires pièges à nitrate (CIPAN) et engrais verts: protection de l'environnement et intérêt agronomique. Base.
• Fonder, N., Heens, B., & Xanthoulis, D. (2010). Optimisation de la fertilisation azotée de cultures industrielles légumières sous irrigation Biotechnol. Agron. Soc. Environ, 14(S1), 103-111.
• Lacroix, A. (1995). Des solutions agronomiques à la pollution azotée. Cahiers Agricultures, 4(5), 333-342.
• Laurent, F., Ruelland, D., & Chapdelaine, M. (2007). Simulation de l’effet de changements de pratiques agricoles sur la qualité des eaux avec le modèle SWAT. Revue des sciences de l'eau/Journal of Water Science, 20(4), 395-408.
• Machet, J. M., Laurent, F., Chapot, J. Y., Dore, T., & Dulout, A. (1997). Maîtrise de l'azote dans les intercultures et les jachères. COLLOQUES-INRA, 271-288 (résumé).
• Vandenberghe, C., Marcoen, J. M., & Lambert, R. (2009). Évaluation de l'efficacité des cultures intermédiaires pièges à nitrate (CIPAN) en novembre. Base.

• Couvert végétal

• Culture dérobée
• Directive nitrates
• Fertilisation
• Pollution de l’eau par les nitrates
• Impact anthropique sur le cycle de l'azote

• Préparer son sol- Engrais vert
• Engrais verts - Couverts végétaux : développer des sols performants, encourager la diversité biologique et produire de l'azote
• Les CIPAN, Université de Louvain