La rotation des cultures fait partie de l'agriculture traditionnelle et biologique. Ses racines remontent à environ 6 000 avant J.-C., peu de temps après l'aube de l'agriculture dans le Croissant Fertile. L'idée de base est que l'agriculteur cultive chaque année quelque chose de différent sur une parcelle donnée. La rotation des cultures présente de nombreux avantages, notamment la réduction des dommages causés par les ravageurs et les maladies et le maintien de l'équilibre des éléments nutritifs dans le sol. Une augmentation du rendement de 10 à 25 % a été constatée dans des études sur des fermes qui pratiquent la rotation des cultures et, si vous incluez des légumineuses dans votre rotation, vous pouvez éviter d'épuiser le sol en azote en le faisant. Avec un peu de planification et de tenue de registres, vous pouvez apporter les avantages de la rotation des cultures à votre jardin.
Avantages
La rotation des cultures entraîne une augmentation des rendements, bien que les scientifiques ne sachent pas exactement pourquoi. Plusieurs facteurs peuvent y contribuer.
Tout d'abord, si vous cultivez la même culture sur la même parcelle année après année, vous enrichissez le sol et l'environnement avec des agents pathogènes et des ravageurs de cette culture. Par exemple, si vous cultivez de la courge et que vos plantes attirent les foreurs de la vigne, le foreur consommera la vigne puis pondra des œufs qui se transformeront en larves dans le sol. La saison prochaine, les larves sortiront. Si la courge est plantée dans la même parcelle, les insectes n'ont pas à chercher de nourriture. La même idée de base s'applique aux bactéries, champignons et virus du sol. Cultiver la même culture sur la même parcelle entraîne un cycle de maladies.
Deuxièmement, différentes cultures ont des besoins en nutriments différents. Toutes les plantes fixent le dioxyde de carbone de l'air pour répondre à leurs besoins en carbone. Les plantes ont également besoin d'azote, de phosphore et de potassium comme principaux nutriments. (L'azote, le phosphore et le potassium sont les "N", "P" et "K" indiqués sur les sacs d'engrais.)
De plus, les plantes ont besoin de plus petites quantités de micronutriments et différentes cultures ont des exigences différentes. Par exemple, dans de nombreux fruits, y compris les tomates, le calcium est requis à des niveaux presque aussi élevés que l'azote, le phosphore et le potassium. Planter la même culture encore et encore sur la même parcelle de terrain risque d'épuiser les principaux micronutriments. De plus, les plantes diffèrent dans la quantité d'azote, de phosphore et de potassium dont elles ont besoin, et des carences en macronutriments peuvent survenir si un «engraisseur lourd» est planté au même endroit année après année.
Inclure à la fois des plantes à racines profondes et à racines peu profondes dans une rotation peut également aider à améliorer le sol. Les plantes à racines profondes aident à briser les couches et le sol plus profonds et compactés, tandis que les plantes à racines peu profondes aident à aérer le sol près de la surface.
Ainsi, planter chaque année différentes cultures dans différentes parcelles permet de les éloigner des maladies et des ravageurs potentiels, et de les éloigner des parcelles où ils ont épuisé certains des micronutriments dont ils ont besoin. De plus, différentes structures racinaires peuvent contribuer à une meilleure structure du sol. Et, si vous ajoutez un élément de plus à la rotation de vos cultures de jardin, vous pouvez en retirer des avantages encore plus importants :en ajoutant des légumineuses à votre rotation de cultures, vous pouvez en fait maintenir des niveaux d'azote plus élevés dans votre sol.
Légumineuses et fixation de l'azote
Les plantes obtiennent le carbone dont elles ont besoin à partir de rien. Au cours de la photosynthèse, les plantes fixent le gaz carbonique (CO2) de l'atmosphère et, en utilisant l'énergie extraite de la lumière du soleil, combinent le CO2 avec de l'eau (absorbée par les racines) pour former du sucre.
Les plantes ont aussi besoin d'azote - et notre atmosphère en est pleine. Environ 78 % de l'air que nous respirons est de l'azote gazeux (N2), contre 0,04 % de dioxyde de carbone utilisé dans la photosynthèse. Malheureusement, du point de vue des plantes, elles ne peuvent pas utiliser l'azote gazeux. La plupart des autres organismes, y compris les animaux, les protistes ou les champignons, ne le peuvent pas non plus. Cependant, diverses espèces bactériennes peuvent prélever de l'azote gazeux dans l'air et le convertir en une source d'azote utilisable par d'autres organismes. Les légumineuses forment des relations symbiotiques avec certaines de ces bactéries fixatrices d'azote et échangent du sucre contre de l'azote. Les légumineuses sont des plantes de la famille des Fabaceae (anciennement Leguminosae). Les légumineuses qui pourraient jouer un rôle dans une rotation des cultures maraîchères comprennent les haricots communs (Phaseolus vulgaris ), haricots de Lima (Phaseolus lunatus ), pois (Pisum sativum ), lentilles (Lens culinaris ), soja (Glycine max ), fèves (Vicia faba ), cacahuètes (Arachis hypogaea ), pois chiches (Cicer arietinum ), niébé (Vigna unguiculata ), luzerne (Medicago sativa ), trèfle (Trifolium ) et la vesce (Vicia ).
Les bactéries responsables de la fixation de l'azote en association avec les légumineuses sont des bactéries du sol à Gram négatif des genres Rhizobium et Bradyrhizobium. Ceux-ci sont collectivement appelés rhizobiums. Ces rhizobiums pénètrent dans les racines de la légumineuse et forment un nodule, une partie de la racine qui est enflée. Le sucre de la plante nourrit les bactéries nodulaires qui, à leur tour, fixent l'azote pour la plante, le transformant en ammoniac (NH4+). Les cellules de la plante convertissent l'ammonium en dérivés d'urée et en acides aminés utilisables.
Lorsque les rhizobiums vivent dans le sol, ils ne fixent pas l'azote, bien que certains autres types de bactéries du sol libres le fassent. Certaines cyanobactéries fixent également l'azote par elles-mêmes. Pendant que le nodule est actif, il devient rose ou rouge-violet. Au fur et à mesure qu'une légumineuse annuelle pousse, des nodules se forment, changent de couleur, puis reculent tandis que de nouveaux nodules se remplissent. Au fur et à mesure que l'annuelle atteint sa maturité, la plante redirige son sucre des nodules vers les haricots dans les gousses, et les nodules perdent leur couleur et deviennent improductives. Dans une légumineuse vivace, un nodule plus long en forme de doigt se formera et sera presque constamment actif.
Contrairement à certaines explications sur les bienfaits des légumineuses, les nodules ne laissent pas échapper des quantités importantes d'azote directement dans le sol. La fixation de l'azote est énergétiquement coûteuse et les plantes la paient en fournissant des sucres aux nodules. La plante, à son tour, utilise presque tout l'azote résultant. De plus, même avec les nodules, la croissance des légumineuses peut encore entraîner une perte nette d'azote dans le sol. Les haricots communs, par exemple, peuvent ajouter jusqu'à 50 livres par acre d'azote au sol, mais ils en ont besoin de plus pour bien produire.
Dans le commerce, généralement 30 à 50 livres d'engrais par acre sont ajoutés pour les faire pousser. D'autres cultures, telles que le soja, les fèves, le niébé et les arachides peuvent produire 250 livres d'azote par acre. Ces cultures ne sont généralement pas fertilisées avec de l'azote. Les cultures de couverture de légumineuses telles que les trèfles, la luzerne et la vesce peuvent produire jusqu'à 500 livres d'azote par acre.
Il est courant que les sources du jardin disent que les légumineuses ajoutent de l'azote au sol. Il est plus exact de dire qu'ils - en conjonction avec les rhizobiums - fixent suffisamment d'azote pour réduire considérablement les demandes d'azote extérieur, par rapport aux autres plantes. Il existe d'autres apports d'azote dans le sol, notamment des fixateurs d'azote libres, du fumier animal et, bien sûr, des engrais artificiels. Cultiver des légumineuses dans une partie de votre cycle diminue considérablement la quantité d'azote extérieur nécessaire. Il existe d'autres plantes qui forment des relations symbiotiques avec des bactéries pour fixer l'azote - comme les aulnes, qui forment une relation symbiotique avec les bactéries Frankia - mais les légumineuses sont la seule culture vivrière à le faire.
Culturer des légumineuses
Les légumineuses ne sont pas difficiles à cultiver et se portent bien dans la plupart des sols de jardin. Les bactéries nécessaires à la formation de nodules sont présentes dans la plupart des sols, mais vous pouvez augmenter les niveaux de rhizobium en ajoutant un inoculum au sol. Ceux-ci sont disponibles auprès de la plupart des entreprises qui vendent des semences de jardin. Différentes espèces de bactéries habitent différentes légumineuses. Par exemple, l'inoculum pour le soja n'aidera pas si vous plantez des haricots communs. Une fois que vous avez planté une espèce de légumineuse dans une parcelle de jardin, les bactéries resteront dans le sol pendant des années et vous ne devriez pas avoir besoin de réinoculer la prochaine fois que vous plantez cette culture.
Bien que les nodules de légumineuses fixent l'azote, il faut un certain temps pour que les nodules se forment et que les bactéries se multiplient au point de produire des quantités importantes d'azote. Ainsi, l'ajout d'une petite quantité d'engrais contenant de l'azote à votre sol lorsque des légumineuses sont plantées peut aider les jeunes plants à pousser plus rapidement. De plus, les nodules fournissent le «N», mais pas le «PK», donc ajouter un peu de phosphore et de potassium au moment de la floraison des plantes peut aider votre culture.
Enfin, rappelez-vous que pour profiter des bienfaits de l'azote produit dans les nodules, remuez les plantes dans le sol après la récolte. Alternativement, compostez les plantes et restituez leur humus au sol.
Les rotations des cultures dans le temps… et dans l'espace !
Il existe une variété de rotations de cultures recommandées par divers auteurs ou groupes de jardinage, et, bien sûr, de nombreux jardiniers pratiquent une forme aléatoire de rotation des cultures - évitant simplement de planter la même chose deux fois de suite. Certaines rotations de cultures consistent à laisser une ou plusieurs de vos parcelles de jardin en jachère quelques années. L'idée derrière la mise en jachère d'une parcelle est de priver les phytopathogènes de leurs hôtes et de permettre à la matière organique de la rotation de la saison précédente de se décomposer dans le sol, libérant ses nutriments. De plus, une petite quantité - jusqu'à 5 livres par acre - d'azote reviendra via des fixateurs d'azote libres dans le sol.
Lors de la mise en jachère d'une parcelle, la plantation d'une culture de couverture peut aider à prévenir l'érosion et fournir de la matière organique à disque dans le sol. Si la culture de couverture est une culture « engrais vert », le sol peut également être enrichi en azote.
Dans la plupart des cas, les jardiniers gardent toutes leurs parcelles de jardin en production chaque année. Dans ces cas, il est très avantageux d'inclure des légumineuses comestibles - haricots ou pois - dans votre rotation. Voici quelques rotations de cultures courantes et leurs avantages et inconvénients.
La rotation la plus simple
Commençons par le plan de rotation des cultures pratique le plus simple. Cela n'intéresserait que quelqu'un qui souhaite cultiver une seule culture, comme les tomates. Dans cette rotation, le jardinier diviserait son jardin en deux parcelles. La première année, elle plantait la première parcelle de tomates et laissait la seconde parcelle en jachère. L'année suivante, elle inverserait cela et le schéma se répéterait.
Si le jardinier était intéressé par un deuxième type de légume, pas dans la même famille - c'est-à-dire pas des poivrons, des aubergines ou des pommes de terre - elle pourrait alterner les parcelles et garder les deux parcelles productives au lieu de laisser une jachère chaque année. Dans l'agriculture commerciale, les prix élevés demandés pour le maïs et le soja signifient qu'une rotation alternée maïs-soja est assez courante. Dans cette rotation simple, si les deux parcelles étaient maintenues en production chaque année, il faudrait appliquer plus d'engrais par rapport à une situation où l'une des parcelles était laissée en jachère. À l'échelle de la maison, cela ne poserait pas vraiment de problème. Le jardinier pourrait simplement appliquer de l'engrais granulaire, du compost ou un mélange des deux.
Bien que cette rotation alternée fonctionne pour le jardinier dédié aux tomates, il y a quelques problèmes potentiels. Premièrement, le jardinier peut développer des problèmes de micronutriments dans les parcelles. Les tomates ont besoin de calcium, de magnésium et de soufre presque autant qu'elles ont besoin d'azote, de potassium et de phosphore. Ils ont également besoin de toute une série d'autres micronutriments en plus petites quantités. Dans une rotation tomate-jachère de deux ans, un ou plusieurs de ces éléments nutritifs peuvent s'épuiser progressivement. Plus important encore, cette rotation enrichirait éventuellement les agents pathogènes de la tomate dans les parcelles. Cela pourrait entraîner une épidémie de maladie qui obligerait le jardinier à cesser de planter des tomates, ou toute autre plante de la famille des solanacées, dans ces parcelles pendant au moins deux ans.
Des rotations plus pratiques
En pratique, le jardinier amateur aura une liste de plantes qu'il souhaite cultiver et une quantité fixe d'espace de jardin. Le jardin peut être divisé en un nombre quelconque de parcelles, et chaque parcelle peut avoir son propre schéma de rotation, avec des rotations de trois ans, de quatre ans ou plus, si vous le souhaitez. Dans de nombreux cas, y compris le mien, la rotation n'est pas largement planifiée - le jardinier évite simplement de planter la même chose dans le même lopin de terre. Aussi, avouons-le, parfois ce que vous voulez le plus faire pousser entre en conflit avec les règles de rotation des cultures. Dans un jardin par ailleurs en bonne santé, planter, disons des tomates, deux années de suite dans la même parcelle ira probablement bien. Cela est particulièrement vrai s'il n'y avait aucun signe de maladie la saison précédente.
Vous pouvez assembler une rotation de jardin réalisable simplement en divisant votre jardin en un nombre raisonnable de parcelles et en suivant ces règles empiriques :
1. Gardez une trace de ce que vous plantez chaque année et de l'endroit où il a été planté. Consultez ceci lors de la planification du jardin de la saison prochaine. Vous pouvez planifier des rotations de cultures si vous le souhaitez ou traiter chaque saison comme un puzzle.
2. Si vous aimez les légumineuses comestibles, incluez-les dans la rotation de chaque parcelle. Si vous ne le faites pas, incorporez du trèfle, de la luzerne, de la vesce ou d'autres cultures de couverture « d'engrais vert » dans la rotation tous les trois ou quatre ans.
3. Faire la rotation des cultures par famille biologique. Certains guides de jardinage plus anciens regroupent les légumes en catégories fonctionnelles, telles que les légumes à feuilles, les fruits, les racines, etc. Cependant, cela peut causer des problèmes car une famille biologique peut avoir des membres qui produisent plus d'un type de légume. Par exemple, la famille des solanacées comprend les tomates, les poivrons, les aubergines (qui sont des fruits, botaniquement) et les pommes de terre (tubercules).
4. Suivez la saison des légumineuses avec une plante qui demande beaucoup d'azote. Ces soi-disant « mangeoires lourdes » comprennent le maïs, les tomates et la plupart des légumes verts. Suivez la saison "lourde" avec une ou plusieurs saisons de "mangeurs légers" avant de revenir aux légumineuses.
5. Pour briser le cycle de la maladie, utilisez des cycles d'au moins trois ans dans chaque parcelle. Les cycles plus longs sont meilleurs. Et si possible, essayez de planter les membres de la même famille le plus loin possible du patch de la saison précédente. Par exemple, si vous avez planté des courges dans une parcelle, essayez de ne pas planter de citrouilles dans la parcelle adjacente la saison suivante. Cela peut parfois être difficile à faire et c'est quelque chose que vous pouvez généralement ignorer si le jardin de la saison dernière était en bonne santé.
6. Si une grave épidémie de maladie survient dans un petit jardin, retirez tous les membres de cette famille de plantes des rotations dans chaque parcelle pendant au moins deux ans.
7. Même avec des légumineuses dans votre rotation de cultures, attendez-vous à devoir ajouter de l'engrais à vos parcelles de jardin chaque année. Bien que la rotation des cultures et les avantages de la plantation de légumineuses soient utiles, elles ne peuvent pas complètement contrer l'effet de la culture de légumes sur la même parcelle année après année.
8. Le jardinage est un passe-temps, et cela devrait être amusant. Ne laissez pas l'idée de la rotation des cultures vous forcer à planter tout ce que vous n'aimez pas cultiver ou vous décourager de planter la même chose dans la même parcelle pendant deux années consécutives. De même, certaines parcelles de votre jardin peuvent ne pas convenir à la culture de tous les types de légumes. Cela peut être dû à un ombrage partiel, au pH du sol, au drainage ou à d'autres raisons. Ne laissez pas un plan de rotation des cultures vous obliger à planter quelque chose là où vous savez qu'il ne prospérera pas.
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