Plantes résilientes au climat : les scientifiques révèlent que la clé réside dans le sol

Plantes résilientes au climat : les scientifiques révèlent que la clé réside dans le sol

Depuis le Le changement climatique menace la capacité des agriculteurs à fournir de la nourriture au monde entier produire, chercheurs et militants écologistes croient avoir trouvé une solution : jouer dans la terre.

Ils rapportent de plus en plus de preuves expérimentales selon lesquelles l'amélioration de la qualité des sols peut rendre les rendements agricoles plus résistants aux sécheresses et aux conditions météorologiques extrêmes - et appellent les gouvernements à offrir des incitations financières aux agriculteurs qui pratiquent une agriculture régénérative pour rendre les terres agricoles résilientes au climat. Ces pratiques comprennent la promotion de Microbiote du sol – c’est-à-dire la communauté microbienne du sol – en faisant tourner les plantes entre les champs et en ajoutant des « cultures de couverture ». Ces plantes ne sont pas nécessairement récoltées, mais elles préviennent l’érosion du sol et augmentent les nutriments du sol.

« Le changement climatique a de nombreuses répercussions qui créent des défis pour notre système alimentaire », déclare Rob Myers, directeur du Centre pour l'agriculture régénérative à l'Université du Missouri en Colombie. « Les méthodes pour contrer cela sont la diversité biologique, davantage de matière organique dans le sol – et des approches intégrées. »

Cependant, la transition vers de telles pratiques nécessite un investissement initial. Les chercheurs et les agriculteurs qui ont parlé à Nature confirment que l’agriculture régénérative fonctionne, mais cela peut prendre quelques années avant que les exploitations agricoles réalisent des bénéfices. Aux États-Unis, les défenseurs appellent le Congrès à inclure davantage de subventions pour l’agriculture régénérative dans le Farm Bill, un ensemble législatif complet mis à jour tous les cinq ans et qui comprend un financement pour les secours en cas de catastrophe et la formation des agriculteurs. La version la plus récente a expiré le 30 septembre. Parallèlement, la dernière version de la politique agricole commune de l'Union européenne est entrée en vigueur l'année dernière et prévoit un financement pour les agriculteurs qui adoptent de telles pratiques durables.

Entretien des sols

L’agriculture industrielle s’appuie généralement sur des engrais, des pesticides et des machines pour produire des monocultures à haut rendement, comme le maïs ou le blé. L'utilisation excessive de produits chimiques dans ces cultures perturbe les processus écologiques du sol et constitue l'une des principales causes de pollution de l'eau aux États-Unis. Un sol malsain a du mal à absorber l’eau ou à stocker les nutriments.

On estime que 8,505 millions de tonnes de terre végétale sur les terres agricoles américaines ont été perdues à cause de l'érosion entre 2013 et 2017. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture prévient que plus de 90 % des sols de la planète risquent d'être dégradés d'ici 2050 ; cela pourrait conduire à une augmentation des famines.

Bien que l’agriculture régénérative n’ait pas de définition formelle, les scientifiques qui ont parlé à Nature affirment que son objectif général est de reconstruire des sols sains. Cela commence par augmenter la quantité de matière organique – y compris les racines vivantes et le fumier – pour nourrir le microbiome du sol et recycler les nutriments pour les plantes.

Bien que le terme soit moderne, les principes de la régénération sont anciens. Leur mise en œuvre représente « un retour à certaines des pratiques sur lesquelles nous, en tant qu’humanité, nous appuyons depuis des milliers d’années », explique Rich Smith, agroécologue à l’Université du New Hampshire à Durham.

Cultures de couverture

Une pratique considérée comme régénératrice consiste à cultiver des cultures de couverture : planter des espèces qui ne sont généralement pas récoltées, comme le trèfle, lorsque la culture principale est hors saison, plutôt que de laisser le sol sans plantation. Les racines des cultures de couverture empêchent l’érosion et absorbent l’excès de nitrate provenant des engrais qui autrement s’infiltreraient dans les cours d’eau et les eaux souterraines. Lorsqu'un agriculteur réduit la culture de couverture en vue de la prochaine plantation de la culture principale, elle est incorporée au sol où elle nourrit les bactéries et les invertébrés du sol et améliore la fertilité du sol. En 2022, seulement 5 % environ des terres cultivées aux États-Unis étaient couvertes de cultures de couverture, mais ce chiffre est en augmentation ; En 2022, la culture était supérieure de 17 % à celle de 2017.

Lors d'une grave sécheresse qui a dévasté les cultures de maïs et de soja dans le Midwest américain en 2012, Myers a entendu des agriculteurs dire que les champs avec des cultures de couverture n'étaient pas aussi gravement touchés que ceux qui n'en avaient pas. Il a donc travaillé avec le Conservation Technology Information Center, une organisation à but non lucratif de West Lafayette, dans l'Indiana, qui promeut la conservation dans l'agriculture, et avec un programme d'agriculture durable du Département américain de l'Agriculture (USDA), pour créer l'Enquête nationale sur les cultures de couverture. Chercheur a interrogé environ 700 agriculteurs et ont constaté que les rendements du maïs étaient, en moyenne, 9,6 % plus élevés et ceux du soja, 11,6 % plus élevés lorsque des cultures de couverture étaient plantées dans ces champs.

Cela était surprenant car « à l’époque, beaucoup de gens pensaient que les cultures de couverture drainaient l’humidité » et n’en laissaient pas assez pour les cultures principales, a déclaré Myers.

L'USDA offre des subventions aux agriculteurs qui utilisent des cultures de couverture. Parmi les agriculteurs qui ont participé à l’Enquête nationale sur les cultures de couverture 2022-23 et ont reçu des paiements pour la culture de cultures de couverture, 90 % ont déclaré qu’ils continueraient probablement cette pratique après la fin du financement.

Appréciez la diversité

Il existe également des preuves que la rotation des cultures peut améliorer la qualité et la résilience des sols. Cultiver différentes cultures, plutôt que cultiver la même monoculture dans le même champ pendant des années, peut améliorer la qualité du sol sans sacrifier la productivité, a déclaré Smith.

Cela peut être accompli en faisant alterner différentes cultures, y compris des cultures de couverture, dans le même champ au fil du temps, ou en plantant plusieurs cultures simultanément dans le même champ, y compris les « trois sœurs », le maïs, les haricots et la courge, qui sont cultivées par certaines tribus amérindiennes depuis des siècles.

Un examen de 20 études analysant les effets de la rotation des cultures sur la vie du sol a révélé que la rotation multi-espèces augmentait le nombre de micro-organismes dans le sol d'environ 15 % par rapport aux champs de monoculture et augmentait la diversité microbienne de plus de 3 %. 1. Cultiver deux cultures différentes ou plus produit également plus de nutriments en carbone et en azote dans le sol que les monocultures. 2. Un examen de 33 articles examinant les champs où les légumineuses et les céréales étaient cultivées ensemble a révélé une augmentation de la stabilité des rendements d'année en année par rapport aux champs de monoculture. 3, suggérant que les fermes biodiversifiées pourraient accroître la sécurité alimentaire.

« De tels systèmes peuvent souvent être plus résilients aux variations climatiques et ont une meilleure résistance aux maladies », explique Smith. « Il existe des preuves relativement solides qu’ils maintiennent, voire augmentent, leurs rendements. »

Incitations innovantes

Mais le passage à l’agriculture régénérative peut prendre environ trois ans pour porter ses fruits, affirment les agriculteurs et les chercheurs qui ont parlé à Nature.

Brandon Kaufman, un agriculteur de quatrième génération à Moundridge, au Kansas, effectue une rotation des cultures et laisse le bétail paître dans les champs en automne et en hiver pour fertiliser le sol. Lorsqu’il a commencé l’agriculture régénérative dans la ferme industrielle dont il a hérité, a-t-il déclaré, il n’avait « aucun filet de sécurité ». Les subventions gouvernementales « m’ont mis au défi d’essayer certaines choses et j’ai ainsi acquis énormément de connaissances ».

Les programmes fédéraux, étatiques et d’entreprise qui offrent des incitations à la plantation de cultures de couverture prennent généralement fin une fois que les agriculteurs ont effectué le changement. Pour soutenir les producteurs qui fournissent la nourriture du pays et mettre en œuvre ces pratiques sur le long terme, le Farm Bill américain devrait inclure une mesure visant à réduire les primes d'assurance pour les agriculteurs, disent Kaufman et d'autres. L'USDA a testé cette idée pendant la pandémie de COVID-19 en offrant une réduction d'assurance de 5 $ par acre aux agriculteurs qui ont planté des cultures de couverture. Ce programme fédéral a depuis pris fin, mais les États de l'Iowa, du Wisconsin et de l'Illinois ont mis en œuvre leurs propres versions.

Les agriculteurs peuvent abandonner les pratiques agricoles industrielles et se tourner vers des sols plus sains, explique Kaufman. « Il faut juste du temps » et des incitations financières pour faire changer d'avis les producteurs, ajoute-t-il. C’est important car « quand vous pensez à vos enfants et petits-enfants… d’où viendra leur nourriture dans 100 ans ? »

1. Venter, Z.S., Jacobs, K. et Hawkins, H.-J. Pédobiologie 59, 215-223 (2016).

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