Agroécologie: rendement des cultures et biodiversité

C'est une étude qui devrait fortement intéresser les agriculteurs, actuellement confrontés à un double défi: trouver des solutions pour contrer les effets du réchauffement climatique - qui menacent par exemple de faire chuter le rendement de leurs cultures en cas de sécheresse - et tendre vers "l'agroécologie", une agriculture plus respectueuse de l'environnement, limitant entre autres, l'usage d'engrais. Or pour la première fois, une équipe du Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (CEFE - CNRS / Université de Montpellier / Université Montpellier 3 / EPHE), en collaboration avec des chercheurs de l'INRA, démontrent qu'il est possible de répondre à ce double défi... en favorisant la biodiversité dans les parcelles cultivées ! Les détails ont été publiés dans la revue Nature Plants.


Concrètement, cette étude suggère ni plus ni moins d'abandonner les pratiques agricoles actuelles héritées de l'après-seconde guerre mondiale qui consistent majoritairement à cultiver sur de grandes parcelles des plantes génétiquement identiques. "Nos travaux montrent qu'augmenter au contraire le nombre d'espèces, améliore en moyenne le rendement des cultures sans besoin d'engrais, surtout en cas de sécheresse ; et qu'opter au sein d'une même espèce pour plusieurs individus génétiquement différents (génotypes), favorise la stabilité du rendement d'une année à l'autre ", précise Cyrille Violle biologiste au CEFE et lauréat d'un ERC Starting grant 2015.

Les chercheurs ont suivi en parallèle pas moins de 120 mini-parcelles expérimentales de 1.2 mètres sur 1.3 m ! Dans celles-ci, ils ont cultivé pendant un an et demi, cinq espèces fourragères (luzerne, trèfle blanc, ray-grass, dactyle, fétuque) soit ensemble (polyculture), soit chacune toute seule (monoculture). A chaque fois, chaque espèce était représentée par un, cinq ou dix génotypes. Les mini-parcelles étaient soit irriguées, soit soumises à des évènements de sécheresse.


Les résultats montrent que les polycultures avaient en moyenne un rendement meilleur que les monocultures. Surtout en conditions de sécheresse, avec alors une amélioration du rendement de + 800 g/m2, contre + 200 g/m2 en conditions irriguées. De plus, quand les parcelles contenaient dix génotypes différents pour une même espèce, au lieu d'un seul, le coefficient de variabilité du rendement d'une année sur l'autre était plus faible (0.76 contre 0.90).

"Le meilleur rendement des polycultures est dû au fait que plusieurs espèces sur une même parcelle permettent de mieux exploiter les ressources du sol ; les plantes n'extrayant pas l'eau et les nutriments à la même profondeur dans ce sol", explique Cyrille Violle. Quant au rendement plus stable avec plus de génotypes, "On peut penser qu'un cocktail de différents génotypes augmente les chances qu'au moins l'un d'eux résiste mieux en cas de sécheresse et diminue ainsi les risques d'une baisse du rendement global".