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Pois, Lentilles, pois chiches, haricots et cacahuètes :s'il vient en cosse, alors il y a de fortes chances que ce soit une légumineuse. Ces cultures vivrières sans prétention 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 bien plus rare et important pour les plantes :l'ammoniac. L'ammoniac peut être immédiatement converti en protéines dans une plante, l'aidant à grandir. C'est pourquoi les cultures de légumineuses n'ont pas besoin d'engrais azotés, et ils laissent même une partie de l'azote qu'ils produisent dans le sol pour que d'autres plantes l'utilisent.
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 pour cent, portant la production céréalière en Europe à plus de 188 millions de tonnes par an. Au mieux, la moitié des engrais azotés appliqués aux terres agricoles seront absorbés et utilisés 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 le dioxyde de carbone. Une partie s'infiltre dans l'eau douce stockée profondément sous terre, principalement sous forme de nitrate.
L'étude la plus complète à ce jour a révélé qu'au début des années 2000, la pollution par les nitrates dans l'eau potable avait raccourci l'espérance de vie de l'Européen moyen de six mois en favorisant des conditions telles que la méthémoglobinémie, troubles thyroïdiens et cancer gastrique.
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 miracle
Dans une étude récente, nous avons découvert que l'utilisation de légumineuses dans les rotations de cultures céréalières conventionnelles peut fournir la même quantité de nutrition 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.
Comme les légumineuses à grains telles que les haricots, les pois et les lentilles ont plus de protéines et de fibres en poids que les cultures céréalières telles que le blé, orge et avoine, nous avons calculé qu'une exploitation céréalière moyenne en Écosse pouvait produire une culture de légumineuses pendant un an sur un cycle de cinq ans et réduire de près de 50 % la quantité d'engrais azoté nécessaire sur l'ensemble du cycle de rotation, tout en produisant le même rendement nutritionnel.
En utilisant beaucoup moins d'engrais, les émissions de gaz à effet de serre devraient chuter de 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 moindre coût environnemental.
Les scientifiques n'ont découvert le processus par lequel les légumineuses prélèvent 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 à des milliers de bactéries fixatrices d'azote. En échange d'un approvisionnement régulier en 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.
Une fois la récolte récoltée, 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 enfouissant les plantes encore en croissance dans le sol pour lui donner plus d'azote.
Mais les cultures de légumineuses offrent de nombreux autres avantages au-delà de la réduction du nombre de fermes qui dépendent des engrais. La diversification des rotations de cultures avec des légumineuses peut réduire l'incidence des ravageurs et des maladies des céréales en coupant leur cycle de vie entre les années et en réduisant le besoin de pesticides.
En raison de leurs racines profondes, de nombreuses légumineuses sont également plus résistantes à la sécheresse que les cultures conventionnelles. Les fleurs de légumineuses constituent également une excellente source de nectar et de pollen pour les insectes pollinisateurs, et consommer plus de légumineuses dans l'alimentation humaine offre une grande variété d'avantages pour la santé.
Malgré tous ces points positifs, les légumineuses sont peu cultivées en Europe, ne couvrant que 1,5 pour cent des terres arables européennes, contre 14,5% dans le monde. En réalité, L'Europe importe une grande partie de ses cultures riches en protéines d'Amérique du Sud, où l'essor de la demande de graines de soja entraîne la déforestation. Il est grand temps que les agriculteurs européens restaurent ces cultures merveilleuses dans leurs champs, pour moins de pollution et des aliments plus nutritifs.
Michael Williams est professeur adjoint de botanique au Trinity College de Dublin. David Styles est maître de conférences en empreinte carbone à l'Université de Bangor, et Marcela Porto Costa est candidate au doctorat en agriculture durable à l'Université de Bangor.
