Associer le colza à des plantes de service gélives

Fiches techniques

Association de culture en grandes cultures Gestion des couverts végétaux en grandes cultures Résilience climatique Couverture des sols Biodiversité Régénération des sols

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Cette technique consiste à semer à la même période que le colza d’hiver, des plantes de services gélives non-récoltées (ou plantes compagnes) et destinées à accompagner le colza d’hiver durant l’automne, pendant la première partie de son cycle végétatif, afin de rendre des services à la culture de colza d’hiver. Le couvert végétal est détruit pendant l’hiver par le gel et le colza poursuit son cycle seul au printemps.

Les services recherchés

• Améliorer la nutrition azotée du colza à l’automne puis au printemps : A l’automne, l’association avec des légumineuses gélives permet d’augmenter l’indice de nutrition azotée du colza. Au printemps, après la destruction hivernale par le gel, les légumineuses restituent au colza une partie de l’azote fixé à l’automne.

• Limiter les dégâts causés par les insectes à l’automne (larves d’altises et de charançons du bourgeon terminal) par effet direct de camouflage, perturbation visuelle et/ou olfactive et par effet indirect lié à l'amélioration du statut azoté du colza et donc de sa dynamique de croissance.

• Structurer le sol et améliorer l’enracinement du colza par complémentarité des systèmes racinaires (colza/plantes de services).

• Obtenir une meilleure couverture du sol et limiter le développement des adventices (compétition ou allélopathie).

• Contribuer à améliorer la fertilité des sols à moyen et long terme. Les plantes de services associées au colza permettent d’augmenter la biomasse totale produite sur la parcelle. En se dégradant, les légumineuses gélives contribuent au stockage de carbone et d’azote (part d’azote non minéralisée rapidement) dans le sol. Les différents effets des plantes de services sur le colza permettent d’économiser des intrants (azote, herbicide, parfois insecticide) et de maintenir (voir augmenter) le rendement du colza.

C’est une technique qui demande quelques ajustements de l’itinéraire technique mais qui est facilement acceptée par les agriculteurs car ne nécessite pas une réorganisation importante du système de culture.

Conditions de réussite

Il apparait préférable d’associer au colza une ou des espèces gélives, exerçant une concurrence limitée sur le colza. Il convient donc de privilégier des légumineuses (fabacées), moins concurrentielles vis-à-vis de l’azote et permettant en outre de remplir le service « fourniture d’azote » par leur capacité à utiliser l’azote de l’air (fixation symbiotique) pour leur croissance et sont précoces (plus sensibles au gel quand développées). Il est important de limiter le risque sanitaire en choisissant des espèces non présentes dans la rotation ou ne multipliant pas les pathogènes d’espèces de la rotation (cas de l’aphanomyces notamment qui implique de proscrire les lentilles, gesses, et variétés sensibles de vesces et trèfles dans les rotations incluant des cultures sensibles comme le pois ou la lentille).

Il est également possible d'associer des non-légumineuses (lin, sarrasin...) avec le colza, en mettant en garde sur les risques de concurrence et d'effets contre productifs comme avec le sarrasin. Un autre type d'association peut être avec des légumineuses pérennes. Toutefois, le choix de l'espèce pérenne ne doit pas démarrer trop tôt au printemps et associer des légumineuses gélives limitera le développement des adventices et favorisera la croissance du colza.

Afin de favoriser à la fois le développement des plantes de services et du colza, il faut obtenir une levée précoce, ce qui implique :

• de réaliser un semis précoce (généralement sur les 2 premières décades d’août, au début des fourchettes de dates de semis recommandées par Terres Inovia)
• d’optimiser le travail du sol en évitant au maximum de l'assécher.

Enfin, il est nécessaire d’adapter le désherbage car les programmes à pleines doses ne sont pas assez sélectifs de la plupart des légumineuses.

Depuis 2010, les surfaces conduites en "colza associé avec des plantes de services" ne cessent de progresser. Les agriculteurs sont très satisfaits et rapportent aucune perte de rendements et une utilisation beaucoup moins importante d'insecticide à l'automne (2 à 4 passages en moins !). Cette dynamique est à poursuivre.

Précision sur la technique

Choix des espèces

Le choix variétal pour le colza peut être adapté, en particulier sur le caractère de faible sensibilité à l’élongation automnale. Des exemples d’espèces pures sont disponibles à la page 3 de la fiche technique « associer un couvert à son colza » de la Chambre d’agriculture de la Meuse, ou en mélanges sur l’ouvrage « Colza associé à un couvert de légumineuses gélives » de Terres Inovia (pages 12 pour des mélanges de légumineuses de 2 ou 3 espèces, p 14 et 15 pour des mélanges évalués et/ou commercialisés en 2015), comme :

• Lentille (30 Kg/ha)
• Féverole de printemps (80 Kg/ha). Toutefois, les graines de féverole, assez grosses, rendent dans certaines situations le semis plus compliqué.
• Trèfle d’Alexandrie (6 Kg/ha, ex. variété Tabor)
• Mélange de féverole de printemps (50 Kg/ha) et de lentille (15 Kg/ha)
• Mélange de féverole de printemps (50 Kg/ha), vesce commune (10 Kg/ha, ex. variété Nacre) et trèfle d’Alexandrie (5 Kg/ha, ex. variété Tabor)
• Mélanges commerciaux de vesce commune, vesce pourpre et trèfle d’Alexandrie (Jouffray-Drillaud) ou de gesse, fenugrec et lentille (Sem-partners) semés à 20-25 Kg/ha.

Implantation des plantes de services

Un semis précoce, entre le 1er août et le 20 août selon les régions, est à privilégier pour maximiser la somme des températures et la croissance des plantes de services. Les plantes de services peuvent être implantées :

• Simultanément au colza sur la même ligne de semis (semoir à céréales).
• Simultanément au colza en alternant les lignes de semis (semoir à trémies séparées).
• En deux passages : le semis du colza étant réalisé après le semis à la volée du couvert. La densité de semis du colza reste inchangée. Un roulage permet ensuite d'assurer un bon contact terre-graine. Une attention particulière doit être apportée sur l’homogénéité du mélange de semences dans le cas d’espèces avec des tailles de graines différentes (ex : colza + féverole ou colza + trèfle).

Entretien

Si la levée des plantes de services est précoce et que leur développement est significatif, une réduction de la fertilisation azotée de 30 unités peut être réalisée au printemps pour le colza.

Destruction

Les plantes de services gèlent généralement pendant l’hiver. Un désherbage chimique sera nécessaire si ces dernières n’ont pas gelées et risquent de gêner le développement de la culture à la reprise de la végétation.

Témoignages

Voici quelques témoignages sur l'association du colza à des plantes de service :

• En bio, les facteurs de la réussite selon Pascale Croc et Garry Charre (17) :

• Plantes de service, pour le colza et au-delà selon Christophe Bouyé (47) :

• Avec la féverole, une organisation facile et des résultats probants selon Gianny Bonnouvrier (17) :

Quelques outils d’aide à la décision

Les outils Choix des couverts d’Arvalis et ACACIA du GIEE Magellan offrent une aide au choix des couverts à associer au colza tenant compte des bénéfices attendus et des risques à l’échelle de la rotation.

L’Outil d’aide au choix des espèces à associer au colza (CAPS) a été développé par l’INRAE et les partenaires du Casdar ALLIANCE dans l'objectif d'aider au choix des espèces du couvert en fonction des services recherchés.

Période de mise en œuvre

A l'implantation : Les plantes de services peuvent être semées en même temps que le colza. Pour les grosses graines comme la féverole, si le semoir n’est pas équipé d’une double trémie, un semis avec un semoir à engrais est préférable avant le passage de l’outil de préparation du lit de semence ou avec un semoir à céréales avant un semis de colza au semoir monograine.

Application de la technique

La généralisation de cette technique à toutes les cultures est parfois délicate. Des associations de plantes de services à d’autres cultures sont en expérimentation (association avec le blé, lupin, maïs, tournesol, etc).

Cette technique est facilement généralisable à tous les types de sols. L'implantation d'un couvert de légumineuses en accompagnement du colza peut s'appliquer à tous types de sols. Cette technique trouve plus particulièrement son intérêt dans les sols superficiels, à faible disponibilité en azote, et/ou dans les situations soumises à forte pression d’insectes d’automne. Les services attendus sont probablement plus difficiles à atteindre dans les situations présentant moins de facteurs limitants, dans des sols profonds à fort potentiel et les régions où les insectes d’automne ne sont pas problématiques.

Cette technique ne va pas pouvoir se généraliser à tous les contextes climatiques. Dans le nord et l’est de la France, le climat peut être défavorable à la croissance des plantes de services à l’automne, avec le risque que les services attendus ne soient pas effectivement rendus. Le semis dans les 15 premiers jours d’août est préférable pour bénéficier de températures encore douces.

Dans les régions à faible occurrence de gel (climat océanique par exemple), le choix de plantes de services se limite à des espèces capables de se dégrader même en l’absence de gelées significatives (trèfle d’Alexandrie monocoupe, gesse, fenugrec) . Une destruction chimique peut s’avérer nécessaire en rattrapage.

Réglementation

La mise en place d'une association de légumineuses gélives ou d'un couvert de légumineuses gélives et non gélives fait l'objet de fiches CEPP (Certificats d'Economie de Produits Phytopharmaceutiques) :

• Action n°10 : Remplacer les traitements herbicide et insecticide d'automne en associant des légumineuses gélives avec du colza d'hiver.
• Action n°50 : Réduire l'utilisation des produits phytopharmaceutiques en associant un couvert de légumineuses gélives et non gélives entre rangs de colza

A la date de rédaction de l'article (09/08/2021), il est possible de déclarer son colza en SIE (Surface d'Intérêt Ecologique) dans le cadre de la PAC.

Services rendus par la technique

Régulation et gestion des adventices

Les plantes de services entrent en concurrence avec les adventices par compétition pour les ressources et les étouffent. Attention, cette technique nécessite d’être associée à d’autres techniques complémentaires : allongement des rotations, éventuellement semis direct pour limiter les levées d’adventices dicotylédones problématiques comme les géraniums, etc. Niveau d'effet : MOYEN si la technique est utilisée seule, à combiner.

Indice de confiance : MOYEN.

Gestion des ravageurs

Les plantes de services à base de légumineuses ont une double action permettant de limiter les dégâts de larves d’insectes :

• une action directe de perturbation des insectes qui se traduit par une réduction du nombre de larves par plantes, à condition d’un développement suffisant des plantes compagnes (>200g/m² en entrée hiver)
• une action indirecte d’amélioration de la nutrition azotée du colza qui se traduit par une meilleure dynamique de croissance et donc une moindre sensibilité du colza à la présence de larves.

Niveau d'effet : MOYEN si la technique est utilisée seule, à combiner.

Indice de confiance : MOYEN.

Fourniture de nutriments

La technique permet de favoriser la nutrition azotée du colza à l’automne et au printemps. Si les légumineuses ont eu un développement significatif et précoce, une réduction de 30 unités d’azote est préconisée. Par ailleurs, des premières observations suggèrent des bénéfices de nutrition azotée sur le blé suivant, mais restent à être quantifiés.

Niveau d'effet : MOYEN si la technique est utilisée seule, à combiner.

Indice de confiance : MOYEN.

Stabilité physique et structuration des sols

Les multiples systèmes racinaires présents dans l’association permettent de structurer le sol et de faciliter l’enracinement du colza. Par ailleurs la féverole peut contribuer à percer une croûte de battance qui empêcherait la levée du colza.

Niveau d'effet : MOYEN si la technique est utilisée seule, à combiner.

Indice de confiance : MOYEN.

Stockage et gestion de l'eau

Les systèmes racinaires des plantes compagnes permettent d’améliorer la circulation de l’eau en sols hydromorphes, ce qui est surtout vérifié avec la féverole

Niveau d'effet : MOYEN si la technique est utilisée seule, à combiner.

Indice de confiance : MOYEN.

Effets sur la durabilité du système de culture

Critères environnementaux

Effet sur la qualité de l'air : En augmentation. L’association de plantes de services avec le colza permet de réduire l’usage des traitements phytosanitaires (herbicides, insecticides). Si elles ne sont pas détruites par le gel, cette technique peut néanmoins nécessiter un désherbage chimique en sortie d'hiver

Effet sur la qualité de l'eau : En augmentation. L’association de plantes de services avec le colza d’hiver permet de réduire la quantité de traitements phytosanitaires (herbicides, insecticides), et donc de réduire les risques de transfert vers les nappes d'eaux souterraines de façon variable selon les molécules. L’association permet également d'augmenter l'exploration racinaire du sol et le prélèvement des nitrates à l’automne, donc de limiter les risques de lixiviation. En cas d’utilisation de plantes de services « légumineuse », une diminution des apports d’azote minéral de 30 unités pourra être envisagé sur le colza. Si les plantes de services ne sont pas détruites par le gel, cette technique peut néanmoins nécessiter un désherbage chimique en sortie d'hiver.

Effet sur la consommation de ressources fossiles : En diminution. L’association de plantes de services avec le colza permet de réduire la quantité d'azote apporté et le nombre de passages pour les traitements phytosanitaires, donc :

• Une baisse de la consommation d'énergie fossile liée à la fabrication d'engrais minéraux et à la consommation du tracteur,
• Une baisse des émissions de gaz à effet de serre (CO2) liée à la fabrication et à l'épandage d'engrais minéraux et à la consommation du tracteur.

En revanche, l'implantation du couvert peut impliquer un passage supplémentaire.

Critères agronomiques

Productivité : Pas d'effet (neutre). Dans la majorité des situations, l'effet sur le rendement du colza est neutre à positif (projet Alliance). Les effets positifs sur le rendement sont notamment observés dans les situations d’implantation réussie et de bon développement des couverts, dans les sols les moins profonds, dans les situations à forte pression d’insectes d’automne. Les rares situations de perte de rendement sont liées à des légumineuses qui ne gèlent pas et concurrencent le colza à l’automne (cas des vesces, féveroles et trèfles d’Alexandrie multi-coupes). Ces situations peuvent être évitées en choisissant des espèces à bon comportement hivernal (trèfle d'Alexandrie mono-coupe, gesse, fenugrec, lentille) et en utilisant un rattrapage chimique en dernier recours.

Qualité de la production : Pas d'effet (neutre).

Fertilité du sol : En augmentation. L'implantation d'un couvert de légumineuses conduit à améliorer la disponibilité en azote pour le colza (fixation symbiotique, meilleure exploration racinaire du sol et restitution de l’azote contenu dans les résidus des plantes de services à la suite de leur dégradation au sol). Quelques expérimentations et observations en parcelles chez les agriculteurs rapportent un supplément d’azote pour la culture suivante après un colza associé, ou avec un trèfle blanc maintenu tout le long du cycle du colza et détruit avant le blé suivant. Enfin, le supplément de biomasse produit par l’association par rapport au colza seul contribue à augmenter le stockage de C et de N dans le sol (voir résultats du projet SOLEBIOM).

Stress hydrique : Variable. En cas d'automne faiblement pluvieux et de couvert très compétitif, les risques de stress hydrique de début de cycle pour le colza peuvent être accrus, mais sont dans la plupart des cas, peu impactant sur le développement final du colza. Le colza a la capacité de “rattraper” au printemps un déficit de biomasse observé à l’automne (cf. Projet Casdar Alliance).

Biodiversité fonctionnelle : En augmentation. Certaines espèces de plantes de services peuvent attirer des insectes auxiliaires volants par la mise à disposition de ressources (floraison précoce du sarrasin, sécrétion de nectar extra-floral par la féverole). La couverture du sol accrue permettrait de favoriser les prédateurs au sol en leur fournissant un habitat favorable.

Risque de maladies Variable. Aphanomycès : Dans le cas de rotation incluant une espèce sensible comme le pois ou la lentille en tant que culture de vente, ne pas choisir les espèces et variétés qui multiplient le pathogène (cas des pois, lentilles, gesses, certaines variétés de trèfles et de vesces). Privilégier la féverole, le trèfle d’Alexandrie et les variétés non sensibles de vesces qui ne multiplient pas le pathogène (liste des espèces et variétés sensibles).

De manière générale, ne pas utiliser comme plantes de services des espèces déjà cultivées en culture de rente dans la rotation.

Critères économiques

Charges opérationnelles : Variable. L’association de plantes de services avec le colza implique des charges supplémentaires de 30 à 80€/ha pour les semences. Cependant, cette technique doit conduire à réduire les traitements phytosanitaires et engrais, avec des charges opérationnelles peu différentes d'un colza conduit en culture pure.

Charges de mécanisation : Variable. L’association de plantes de services avec le colza peut impliquer un passage supplémentaire au semis mais peut permettre d'éviter d’autres passages liés à la réduction d’usage des pesticides et de l’azote, avec des charges de mécanisation peu différentes d'un colza conduit en culture pure.

Marge : En augmentation. Dans un réseau de 10 essais (projet Casdar Alliance 2014-2017), augmentation moyenne de la marge semi-nette de +32€/ha dans le cas de réductions franches de l’usage des intrants. Le surcoût de l’implantation du couvert (semences + semis) est compensé par la réduction des charges d’intrants et passages associés. L'impact sur la marge dépend donc de la réduction effective de l’usage des intrants, ainsi que de l'effet du couvert sur le rendement.

Consommation de carburant : Variable. L’association de plantes de services avec le colza peut impliquer un passage supplémentaire au semis, mais peut permettre d'éviter un passage pour l'application d'herbicides et d'insecticides. Ces deux postes sont généralement compensés, sans effet global sur la consommation de carburant à l’échelle de la culture.

Critères sociaux

Temps de travail : Variable. L’association de plantes de services avec le colza peut impliquer un passage supplémentaire au semis, mais peut permettre d'éviter un passage pour l'application d'herbicides et d’insecticides à des périodes de forte charge de travail (préparation de sol et semis des cultures d’hiver). L’association de plantes de services avec le colza constitue une pratique innovante nécessitant apprentissage et observations.

Période de pointe : En diminution. La technique permet d'éviter un passage pour l'application d'herbicides et d’insecticides à des périodes de forte charge de travail (préparation de sol et semis des cultures d’hiver).

Effet sur la santé de l'agriculteur : En augmentation. Si réduction de l'exposition aux produits phytosanitaires (insecticides, herbicides).

Bioagresseurs défavorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions
Altise	MOYENNE	Ravageur, prédateur ou parasite	Plantes compagnes qui perturbent les insectes et favorisent la croissance du colza, ce qui se traduit par une limitation des dégâts des larves
Altise du colza	MOYENNE	Ravageur, prédateur ou parasite
Charançon du bourgeon terminal	MOYENNE	Ravageur, prédateur ou parasite	Plantes compagnes qui perturbent les insectes et favorisent la croissance du colza, ce qui se traduit par une limitation des dégâts des larves
Noctuelles	FAIBLE	Ravageur, prédateur ou parasite
Petite altise	MOYENNE	Ravageur, prédateur ou parasite
Adventices	MOYENNE	Adventices

Auxiliaires favorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions
Carabes prédateurs et granivores	FAIBLE	Ennemis naturels des bioagresseurs	Les légumineuses les favorisent grâce à une hauteur de végétation en strates
Diaeretiella rapae	MOYENNE	Ennemis naturels des bioagresseurs	Parasitoïde des pucerons cendrés, favorisé par la présence de féverole

Pour en savoir plus

• ALLIANCE : Amélioration des performances écologiques et économiques par association de plantes de services Légumineuses dans des systèmes de grandes cultures

Valantin-Morison M., Verret V., Médiène S., Gardarin A., Lorin M., Pelzer E., Celette F., Naudin C. Site Internet, 2014

• d’hiver « associé » : technique et intérêts

Trotin V. Chambre d'Agriculture de Poitou Charentes, 2013

• Colza - Point technique Colza associé à un couvert de légumineuses gélives

Cadoux S., Sauzet G., Valantin-Morison M., Pontet C., Champolivier L., Robert C., Lieven J., Flénet F., Mangenot O., Fauvin P., Landé N. Terres Inovia, Brochure technique, 2016

• Intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape reduces weed competition, insect damage, and improves nitrogen use efficiency

Cadoux S., Sauzet G., Valantin-Morison M., Pontet C., Champolivier L., Robert C., Lieven J., Flénet F., Mangenot O., Fauvin P., Landé N. OCL, Article de revue avec comité, 2015

• Assessment of the benefits of frost-sensitive companion plants in winter rapeseed

Verret V., Gardarin A., Makowski D., Lorin M., Cadoux S., Butier A., Valantin-Morison M. Elsevier, Article de revue avec comité, 2017

• Association colza-légumineuses

Pillier A., Remy L., Robin P., Ronget D., Sauvdet F. Chambre d’agriculture de Cote-d'or, Brochure technique, 2010

• Colza - Le Cetiom confirme l'orientation SD et l'association avec légumineuses

Archambaud M., Sauzet G. TCS, Article de presse, 2009

• Colza sans désherbage chez Frédéric Thomas

Thomas F. Extrait du film Secrets des Champs d'Honorine Perino, Rés'OGM Info / ADDOCS, Multimédia, 2012

• Cultiver du colza d’hiver en association avec des plantes de services

Minette S., Trotin V. Ginestière Y. Chambre Régionale d'Agriculture Nouvelle-Aquitaine, Brochure technique, 2012

• Guide technique – plantes compagnes colza

Jouffray-drillaud, Brochure technique, 2014

• Services écosystémiques rendus par des légumineuses gélives introduites en tant que plantes de service dans du colza d’hiver : évaluation expérimentale et analyse fonctionnelle

Lorin M. Soutenance de thèse, Travaux universitaires, 2016

Mots clés

• Méthode de contrôle des bioagresseurs : Contrôle cultural.
• Mode d'action : Atténuation, barrière.
• Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides : Substitution, reconception.

Annexes

S'applique aux cultures suivantes

• Colza
• Fenugrec
• Féverole
• Gesse
• Lentille
• Lotier
• Lupin
• Pois
• Trèfle
• Vesce

Défavorise les bioagresseurs suivants

• Achillée millefeuille
• Agrostis stolonifère
• Alchémille des champs
• Altise du colza
• Ammi élevé
• Anthémis cotule
• Anthémis des champs
• Anthémis élevée
• Anthrisque commun
• Arabette de Thalius
• Avoine à chapelets
• Avoine stérile ludovicienne
• Barbarée intermédiaire
• Bleuet
• Brome stérile
• Calépine irrégulière
• Capselle bourse à pasteur
• Cardamine hérissée
• Carotte sauvage
• Céraiste aggloméré
• Charançon du bourgeon terminal
• Chiendent rampant
• Crépis de Nîmes
• Diplotaxis fausse-roquette
• Épilobe à quatre angles
• Erodium à feuilles de ciguë
• Éthuse ciguë
• Euphorbe réveil-matin
• Fenouil commun
• Folle avoine
• Fumeterre à petites fleurs
• Fumeterre officinale
• Gaillet gratteron
• Géranium à feuilles rondes
• Géranium à tiges grêles
• Géranium colombin
• Géranium disséqué
• Géranium mou
• Grémil des champs
• Helminthie fausse vipérine
• Houlque molle
• Ivraie raide
• Jonc des crapauds
• Laiteron rude
• Laitue scarole
• Lamier amplexicaule
• Lamier pourpre
• Lampsane commune
• Lychnis dioïque
• Matricaire camomille
• Matricaire inodore
• Mauve sylvestre
• Menthe à feuilles rondes
• Moutarde des champs
• Moutarde noire
• Myosotis des champs
• Passerage des champs
• Passerage drave
• Pâturin annuel
• Pâturin commun
• Pavot argémone
• Pavot coquelicot
• Peigne de Vénus
• Pensée des champs
• Persil des moissons
• Petite altise
• Phalaris paradoxal
• Plantain lancéolé
• Potentille rampante
• Prêle géante
• Prêles
• Rapistre rugeux
• Ravenelle
• Ray-grass anglais
• Ray-grass d'italie
• Renoncule des marais
• Renoncule rampante
• Rumex à feuilles obtuses
• Rumex crépu
• Rumex petite oseille
• Séneçon vulgaire
• Shérardie des champs
• Sisymbre officinal
• Spéculaire miroir de Vénus
• Spergule des champs
• Stellaire intermédiaire
• Tabouret des champs
• Tordyle élevé
• Torilis des champs
• Torilis noueux
• Tussilage
• Vergerette de Sumatra
• Véronique à feuilles de lierre
• Véronique de Perse
• Véronique des champs
• Véronique luisante
• Verveine officinale
• Vulpie queue de rat
• Vulpin des champs