Un assortiment de légumineuses. Morinka / Shutterstock
Pois, lentilles, pois chiches, haricots et cacahuètes: s'il s'agit d'une gousse, il y a de fortes chances que ce soit une légumineuse. Ces cultures vivrières modestes ont une capacité spéciale qui les rend assez uniques dans le règne végétal.
Ils peuvent convertir l'azote gazeux - qui est abondant dans l'air - en quelque chose de tout à fait plus rare et important pour les plantes: l'ammoniac. L'ammoniac peut être immédiatement converti en protéines dans une plante, l'aidant à se développer. C'est pourquoi les légumineuses n'ont pas besoin d'engrais azoté, et elles laissent même une partie de l'azote qu'elles produisent dans le sol pour que d'autres plantes puissent l'utiliser.
La plupart des fermes modernes ajoutent de l'azote aux champs dans les engrais synthétiques. Depuis les années 1960, la production annuelle d'engrais azotés dans le monde a augmenté de 458%, ce qui a propulsé la production céréalière en Europe à plus de 188 millions de tonnes une année. Au mieux, la moitié de l'azote l'engrais appliqué sur les terres agricoles sera repris et utilisé par la culture. Une grande partie du reste est perdue dans l'atmosphère, souvent sous forme d'oxyde nitreux - un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant que CO₂. Une partie de celui-ci s'infiltre dans l'eau douce stockée profondément sous terre, principalement sous forme de nitrate.
Les étude la plus complète à ce jour, a constaté qu'au début des années 2000, la pollution par les nitrates dans l'eau potable avait raccourci la durée de vie de l'Européen moyen de six mois en favorisant des conditions telles que méthémoglobinémie, troubles thyroïdiens et cancer de l'estomac.
Globalement, émissions d'oxyde nitreux provenant des engrais et du méthane provenant du bétail contribuent à la plupart des gaz à effet de serre de l'agriculture - un secteur responsable environ un quart de tous les gaz qui réchauffent la planète de l'activité humaine. L'UE s'est fixée un objectif 2030 pour réduire les émissions de gaz à effet de serre agricoles et l'utilisation de pesticides chimiques de 50% et l'utilisation d'engrais synthétiques de 20%.
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Parfois, la solution la plus simple est la meilleure. En réintroduisant un système séculaire de culture de légumineuses en rotation avec d'autres cultures, les fermes pourraient réduire la quantité d'engrais qu'elles utilisent tout en produisant des aliments nutritifs et respectueux de la faune.
La récolte des merveilles
Dans une étude récente, nous avons constaté que l'utilisation de légumineuses dans les rotations conventionnelles des cultures céréalières peut fournir la même quantité de nutriments, mais à un coût environnemental nettement inférieur. En effet, une partie de l'azote dont les cultures céréalières ont besoin est fournie par la culture de légumineuses de l'année précédente sur le même champ.
Étant donné que les légumineuses à grains telles que les haricots, les pois et les lentilles contiennent plus de protéines et de fibres en poids que les céréales telles que le blé, l'orge et l'avoine, nous avons calculé qu'une ferme céréalière moyenne en Écosse pourrait produire une légumineuse pendant un an sur cinq cycle et réduire la quantité d'engrais azoté nécessaire sur l'ensemble du cycle de rotation de près de 50%, tout en produisant le même rendement nutritionnel.
En utilisant beaucoup moins d'engrais, les émissions de gaz à effet de serre devraient chuter jusqu'à 43% au cours de la même période. Les légumineuses à grains peuvent également être utilisées comme aliments pour animaux avec les céréales - fournissant plus de protéines digestibles à un coût environnemental moindre.
Les scientifiques n'ont découvert le processus par lequel les légumineuses prennent l'azote de l'air qu'à la fin du 19e siècle, près de cent ans après avoir découvert l'azote élémentaire. Des tissus spéciaux sur les racines des légumineuses offrent un refuge sûr à des milliers de bactéries fixatrices d'azote. En échange d'un apport constant de sucres, que la légumineuse génère dans ses feuilles grâce à la photosynthèse, ces bactéries fournissent suffisamment d'azote sous la forme la plus utile pour la croissance des plantes.
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Après la récolte, les résidus de légumineuses se décomposent et livrent l'azote utile au sol afin que d'autres plantes puissent l'utiliser. Ces cultures fonctionnent même comme engrais vert, en labourant les plantes encore en croissance dans le sol pour lui donner plus d'azote.
Arachides - pas seulement une collation savoureuse. Zhengzaishuru / Shutterstock
Mais les cultures de légumineuses offrent bien plus d'avantages que la réduction de la dépendance des exploitations aux engrais. La diversification des rotations des cultures avec des légumineuses peut réduire l'incidence des ravageurs et des maladies des céréales en interrompant leur cycle de vie entre les années et en réduisant le besoin de pesticides.
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En raison de leurs racines profondes, de nombreuses légumineuses sont également plus résistantes à la sécheresse que les cultures conventionnelles. Les fleurs de légumineuses fournissent un excellente source de nectar et de pollen pour les insectes pollinisateurs également, et consommer plus de légumineuses dans l'alimentation humaine offre une grande variété d'avantages pour la santé.
Malgré tous ces aspects positifs, les légumineuses ne sont pas largement cultivées en Europe, ne couvrant que 1.5% des terres arables européennes, contre 14.5% dans le monde. En fait, l'Europe importe une grande partie de ses cultures riches en protéines d'Amérique du Sud, où la demande croissante de graines de soja est conduire la déforestation. Il est grand temps que les agriculteurs européens rétablissent ces cultures merveilleuses dans leurs champs - pour moins de pollution et des aliments plus nutritifs.
A propos de l'auteur
Michael Williams, Professeur adjoint de botanique, Trinity College de Dublin; David Styles, Maître de conférences en empreinte carbone, Université de Bangor et Marcela Porto Costa, Doctorant en agriculture durable, Université de Bangor
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Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
