Couverts végétaux & rotation, par Ademir Calegari (VO)
Aujourd'hui, c'est une formation donnée lors de nos Rencontres Internationales de l'Agriculture du Vivant en 2019 ! Au programme, mieux comprendre les effets des cultures de couverture, de la rotation des cultures et d’une perturbation minimale du sol grâce au semis direct, favorisant la séquestration du carbone et la durabilité de l’agriculture à travers le monde avec le fabuleux Ademir Calegari !
Présentation de l’intervenant
Ademir Calegari se présente comme agronome et technicien dans le sud du Brésil. Il explique avoir réalisé un master à Aberdeen, en Écosse, en 1994-1995, puis un doctorat au Brésil. Chercheur de formation, aujourd’hui retraité de la recherche publique, il travaille comme consultant et dit intervenir dans de nombreux États brésiliens ainsi qu’à l’international.
Dès l’introduction, il précise l’esprit de son intervention : il ne vient pas « enseigner », mais partager une expérience de terrain accumulée avec les agriculteurs. Il insiste sur le fait qu’il préfère voir les résultats appliqués dans les champs plutôt que seulement publiés dans des articles scientifiques. Il affirme travailler depuis 42 ans sur les couverts végétaux et les rotations.
Le contexte brésilien : l’érosion comme point de départ
Ademir Calegari rappelle que dans les années 1970, le Brésil faisait face à un problème majeur d’érosion hydrique et éolienne. Les pertes de sol pouvaient atteindre 12 à plus de 100 tonnes par hectare et par an dans les systèmes travaillés de manière conventionnelle.
Selon lui, le passage au semis direct a profondément réduit ces pertes, jusqu’à des niveaux très faibles. Il mentionne notamment des résultats de longue durée montrant que le labour détruit rapidement la qualité biologique du sol, réduit la biodiversité et favorise les pertes de matière organique et de nutriments.
Il explique que le défi a été de reconstruire des systèmes agricoles capables d’« imiter la nature », en particulier le fonctionnement d’une forêt tropicale : sol couvert, biodiversité élevée, racines actives et recyclage continu des nutriments.
Pourquoi il ne faut ni brûler ni labourer
L’un des messages centraux de l’intervention est très clair : il ne faut ni brûler les résidus ni labourer le sol.
Ademir Calegari explique que lorsque les résidus de culture sont brûlés ou détruits par un travail du sol trop intense, une grande partie du carbone est relâchée sous forme de CO2. Il souligne que ces chiffres ne sont jamais parfaitement « mathématiques », car la biologie du sol est dynamique et dépend de multiples interactions vivantes.
Il insiste cependant sur l’idée générale :
- la combustion des résidus provoque une perte rapide de carbone ;
- le travail excessif du sol accélère aussi cette perte ;
- seule une petite partie de la biomasse retournée au sol devient de l’humus stable ;
- le labour détruit la biodiversité, la structure et la vie du sol.
Pour lui, la règle est simple dans les pays d’Amérique latine comme au Paraguay et au Brésil : ne pas brûler, ne pas labourer.
Les trois principes du semis direct de qualité
Ademir Calegari revient plusieurs fois sur ce qu’il considère comme les trois principes universels du semis direct :
- une perturbation minimale du sol ;
- une couverture du sol la plus permanente possible au cours de l’année ;
- une rotation des cultures, ou biodiversité, suffisante pour nourrir et protéger la vie du sol.
Il précise que ces principes sont valables partout dans le monde, même si les espèces cultivées, le climat et la fertilité varient selon les régions.
Pour lui, parler de « semis direct de qualité » signifie ne pas se limiter à l’absence de labour. Il faut aussi une diversité de plantes de couverture, des associations d’espèces et une véritable stratégie de rotation pour améliorer les aspects physiques, chimiques et biologiques du sol.
Couvrir le sol pour réguler la température et l’eau
Ademir Calegari insiste fortement sur l’effet protecteur du couvert végétal sur la température du sol. Il montre qu’un sol nu peut atteindre des températures très élevées, autour de 55 °C, alors qu’un sol couvert reste beaucoup plus frais, autour de 30 °C dans les exemples qu’il cite.
Selon lui, au-delà d’environ 30 à 32 °C, la plante voit sa capacité de fonctionnement fortement réduite :
- baisse de la photosynthèse ;
- moindre absorption de l’eau ;
- moindre absorption des nutriments ;
- stress physiologique important.
Le couvert végétal permet donc :
- de limiter l’échauffement du sol ;
- de réduire l’évaporation ;
- de conserver davantage d’eau ;
- de protéger l’activité biologique.
Il explique aussi que la matière organique agit comme une éponge. Elle augmente la capacité du sol à stocker l’eau, notamment grâce à sa très grande surface spécifique, bien supérieure à celle des particules d’argile ou de sable.
Les objectifs des couverts végétaux
Ademir Calegari résume les objectifs des couverts végétaux de la manière suivante :
- récupérer et maintenir la productivité des sols ;
- améliorer la qualité chimique, physique et biologique ;
- équilibrer les nutriments ;
- séquestrer du carbone organique ;
- obtenir un bon développement racinaire ;
- assurer un retour économique.
Il rappelle que dans les zones de savane brésilienne (Cerrado), il existe d’immenses surfaces dégradées, notamment des pâturages, qu’il considère comme récupérables grâce à cette approche.
Le diagnostic avant toute intervention
Pour Ademir Calegari, la première chose à faire sur une parcelle est toujours le diagnostic. Il le présente comme le point clé de toute stratégie.
Ce diagnostic doit porter sur :
- les attributs physiques du sol ;
- les attributs chimiques ;
- les attributs biologiques ;
- les problèmes de compaction ;
- les maladies racinaires ;
- les nématodes ;
- les besoins éventuels en chaux, gypse, phosphore ou autres amendements.
Il insiste sur le fait qu’il ne faut pas appliquer partout les mêmes couverts, la même rotation ni les mêmes pratiques. Chaque parcelle peut avoir des besoins différents.
Récupérer les pâturages dégradés
Une partie importante de l’exposé concerne les pâturages dégradés au Brésil. Il estime qu’environ la moitié des 190 à 200 millions d’hectares de pâturages du pays présentent une forme de dégradation.
Selon lui, cette dégradation n’est pas seulement chimique ou physique. Elle est aussi fortement liée à la biologie, notamment aux nématodes. Il cite en particulier Pratylenchus brachyurus, qu’il considère comme l’un des plus grands problèmes de l’agriculture tropicale en Amérique latine.
Il explique que de nombreuses graminées utilisées en pâturage sont hôtes de ces nématodes, ce qui entretient le problème. D’où la nécessité de rotations intelligentes et de couverts capables de réduire leur population.
Résultats de longue durée sur l’érosion
Ademir Calegari cite une expérience de longue durée à Ponta Grossa. Il indique que, sur sol nu et labouré, les pertes de sol peuvent dépasser 100 tonnes par hectare et par an.
Il compare plusieurs situations :
Il souligne que le semis direct réduit très fortement les pertes, jusqu’à des niveaux considérés comme très faibles. Il rappelle que plus la couverture du sol augmente, plus l’érosion diminue.
Pour lui, cet effet est fondamental, mais il ne s’agit pas seulement d’une question de couverture physique. Toute la dynamique biologique du système est aussi concernée.
Attention aux conclusions trop générales
Ademir Calegari met en garde contre les généralisations excessives à partir d’essais locaux. Il évoque des résultats issus de travaux de longue durée, notamment au Royaume-Uni à Rothamsted, et rappelle qu’une conclusion valable dans un lieu donné ne l’est pas nécessairement ailleurs.
Selon lui, les effets du non-labour, de la fertilisation ou de la rotation dépendent du sol, du climat, de la pente, de l’histoire culturale et de nombreux autres facteurs.
Il invite donc les agriculteurs à toujours replacer les résultats scientifiques dans leur contexte et à conserver un esprit critique.
Rotation des cultures et gestion des résistances
L’intervenant explique qu’un système trop répétitif favorise les résistances, notamment vis-à-vis des herbicides. Il cite l’exemple d’agriculteurs ayant utilisé le même herbicide pendant de nombreuses années, conduisant à l’apparition de mauvaises herbes non contrôlées.
Pour lui, la rotation des cultures et la diversification des couverts sont essentielles pour :
- rompre les cycles des adventices ;
- limiter la pression des maladies ;
- limiter les nématodes ;
- réduire la dépendance aux herbicides.
Les pionniers du semis direct au Brésil
Ademir Calegari revient sur le début du semis direct au Brésil, en 1972. Il cite notamment Herbert Bartz comme l’un des grands pionniers du système dans le pays, avec Frank Dijkstra et d’autres agriculteurs innovants.
Il insiste sur le fait que le semis direct ne doit pas être vu comme une simple technique, mais comme un concept global de l’agriculture de conservation. Il reprend l’idée que celle-ci forme un « parapluie » intégrant :
- perturbation minimale du sol ;
- couverture permanente ;
- rotation des cultures.
Tester beaucoup d’espèces et apprendre du terrain
Au fil de 42 années de travail, Ademir Calegari indique avoir testé plus de 150 à 180 espèces différentes et de très nombreuses combinaisons.
Il explique qu’au départ, les essais se faisaient sur de petites parcelles, puis sur des surfaces plus grandes, avant d’être transférés aux exploitations agricoles. Avec le temps, l’approche a évolué :
- d’abord des espèces isolées ;
- puis des mélanges à deux ou trois espèces ;
- enfin des mélanges plus complexes.
Il insiste sur le fait que l’expérience de terrain reste le meilleur maître. Selon lui, il faut tester, observer et ajuster.
Les effets de la domestication sur les plantes et les symbioses
Ademir Calegari cite des travaux sur la domestication des plantes et son impact possible sur leur capacité à établir des associations avec les mycorhizes et d’autres microorganismes.
Il donne plusieurs exemples pour montrer que certaines plantes de couverture ont gardé une grande capacité à explorer le sol en profondeur et à recycler les nutriments, alors que de nombreuses variétés modernes de cultures commerciales concentrent l’essentiel de leur absorption dans les premiers centimètres de sol.
Pour lui, cela pose un problème : les nutriments et la matière organique sont surtout dans la couche superficielle, mais il faut aussi des systèmes racinaires capables d’explorer plus profondément pour résister à la sécheresse et améliorer la structuration du sol.
Fonctions principales des couverts végétaux
Ademir Calegari énumère de nombreuses fonctions des couverts :
- protection contre l’érosion hydrique et éolienne ;
- suppression des adventices ;
- effets allélopathiques ;
- amélioration de la rétention d’eau ;
- amélioration de l’infiltration ;
- augmentation de la macroporosité ;
- augmentation de la matière organique ;
- recyclage des nutriments ;
- fixation biologique de l’azote par les légumineuses ;
- stimulation de la biologie du sol ;
- action de « labour biologique » grâce à certaines racines puissantes ;
- amélioration de l’agrégation, de la perméabilité et de la porosité ;
- contribution à l’équilibre sanitaire général du système.
Il souligne que la respiration racinaire et la présence d’oxygène dans le profil sont essentielles pour les organismes aérobies du sol.
Le rôle fondamental des mycorhizes
Une large partie de la conférence porte sur les champignons mycorhiziens, que l’intervenant considère comme centraux pour la fertilité biologique.
Il explique que :
- dans les pâturages et les forêts, une grande partie des nutriments absorbés passe par les mycorhizes ;
- certains travaux estiment que plus de 80 % du phosphore absorbé par une plante peut transiter par ces symbioses ;
- les mycorhizes augmentent aussi l’absorption du potassium, calcium, magnésium, zinc et cuivre ;
- elles étendent très fortement la zone explorée par les racines.
Il insiste sur le fait que l’usage excessif de certains produits, ainsi que les perturbations du sol, peut réduire fortement leur population.
La glomaline
Ademir Calegari évoque aussi la glomaline, produite en lien avec les mycorhizes. Il la présente comme une substance importante pour la stabilité du sol, la formation des agrégats et le stockage du carbone.
Toutes les plantes n’ont pas le même effet sur les mycorhizes
L’intervenant explique que certaines familles végétales favorisent fortement les mycorhizes, tandis que d’autres non.
Il donne comme exemples de plantes favorables :
À l’inverse, il indique que plusieurs Brassicacées, comme les radis ou les moutardes, ne favorisent pas directement les mycorhizes. En revanche, elles stimulent fortement d’autres mécanismes, notamment certaines enzymes comme la phosphatase acide, qui aide à rendre le phosphore plus disponible.
Nématodes et maladies racinaires
Ademir Calegari insiste beaucoup sur les nématodes. Selon lui, ils constituent l’un des grands défis agricoles actuels. Ils provoquent des dommages directs aux racines et ouvrent aussi la voie à différentes maladies racinaires.
Il cite notamment :
- Pratylenchus brachyurus ;
- Meloidogyne incognita ;
- Meloidogyne javanica ;
- Heterodera ;
- d’autres nématodes selon les cultures et les régions.
Il mentionne aussi des maladies comme :
- Rhizoctonia ;
- Fusarium ;
- Sclerotinia ;
- d’autres complexes racinaires.
Sa stratégie de gestion
Pour lui, la gestion des nématodes doit s’appuyer sur plusieurs leviers :
- diagnostic de population ;
- rotation avec des plantes à faible facteur de reproduction ;
- produits biologiques ;
- stimulation générale de la biologie du sol ;
- retour à un équilibre favorable aux organismes utiles.
Il cite par exemple :
- certaines bactéries du genre Bacillus ;
- Paecilomyces ;
- Trichoderma.
Il explique que ces organismes peuvent prédater les œufs, réduire certaines populations ou aider à mieux contrôler les maladies associées.
L’idée d’équilibre biologique
Ademir Calegari reprend une idée qu’il dit avoir apprise de collègues pathologistes : dans un sol équilibré, l’immense majorité des organismes sont bénéfiques ou neutres. Seule une très petite fraction devient problématique.
Selon lui :
- les organismes « utiles » sont très sensibles et meurent vite lorsque le sol est détruit par le labour ou certains intrants ;
- les organismes problématiques augmentent quand le système est déséquilibré ;
- la biodiversité et la vie du sol permettent de revenir à un état de régulation naturelle.
Il va jusqu’à dire que la présence d’une maladie ou d’un problème de nématodes doit être interprétée comme un « drapeau rouge » indiquant un déséquilibre.
Pas de recette universelle pour les mélanges
L’un des messages pratiques les plus répétés est qu’il n’existe pas de recette universelle pour les mélanges de couverts.
Le choix doit dépendre :
- du diagnostic ;
- du type de sol ;
- du climat ;
- des adventices présentes ;
- des nématodes ;
- de la compaction ;
- des maladies racinaires ;
- de l’objectif recherché : azote, phosphore, potassium, couverture longue, effet structurant, etc.
Il explique par exemple :
- qu’un mélange peut inclure des graminées pour produire du carbone et prolonger la couverture ;
- des légumineuses pour apporter de l’azote ;
- des Brassicacées pour le recyclage du phosphore et l’effet sur certaines compactions ;
- d’autres espèces pour gérer les nématodes ou les maladies.
Il insiste sur le fait qu’il faut observer pendant plusieurs années, car une seule année d’essai ne suffit pas pour tirer des conclusions.
Espèces citées au cours de l’exposé
Parmi les nombreuses espèces mentionnées, on retrouve notamment :
- avoine noire ;
- avoine blanche ;
- seigle ;
- triticale ;
- radis fourrager / radis oléagineux ;
- moutardes ;
- vesce velue ;
- trèfle incarnat ;
- lupin blanc ;
- lupin bleu ;
- lupin jaune ;
- sarrasin ;
- millet perlé ;
- sorgho ;
- tournesol ;
- niébé ;
- crotalaire (Crotalaria juncea, sunhemp) ;
- pois cajan ;
- lablab ;
- arachide pérenne ;
- Stylosanthes ;
- Centrosema ;
- Mucuna ;
- diverses brachiarias.
Il explique que chacune de ces espèces a des fonctions particulières et que leur combinaison permet de construire un système plus résilient.
L’importance du système racinaire
Ademir Calegari insiste sur le fait que l’effet des couverts ne se résume pas à la biomasse aérienne. Le système racinaire est, selon lui, au moins aussi important.
Les racines permettent :
- de structurer le profil ;
- d’ouvrir des canaux ;
- d’améliorer l’infiltration ;
- de nourrir la biologie ;
- de favoriser les cultures suivantes.
Il souligne que certains effets observés sur les cultures de rente viennent surtout de cette action souterraine.
Le roulage au rouleau hacheur
L’intervenant montre plusieurs exemples de gestion mécanique des couverts par rouleau hacheur ou rouleau faca. Il explique que le but n’est pas de couper complètement la plante, mais de casser la circulation de la sève au bon stade.
Cette technique permet, selon lui :
- de coucher le couvert ;
- d’éviter ou réduire l’usage d’herbicides ;
- de former un mulch protecteur ;
- de réussir l’implantation de la culture suivante.
Il donne de nombreux exemples au Brésil, aux États-Unis, en Géorgie, en Ukraine, en Afrique et ailleurs.
Exemples de résultats chez les agriculteurs
Tout au long de la conférence, Ademir Calegari rapporte des cas de fermes visitées dans différents pays. Ces exemples servent à illustrer ce qu’il considère comme les effets positifs des couverts et des rotations :
- augmentation de la biomasse microbienne ;
- augmentation de la matière organique ;
- amélioration du pH et de la disponibilité de certains nutriments ;
- baisse des maladies racinaires ;
- baisse des nématodes ;
- amélioration de l’infiltration ;
- augmentation des rendements.
Il cite notamment :
- des gains importants en soja ;
- des hausses de rendement en maïs ;
- de très bons résultats en blé semé après légumineuses ;
- des progrès en canne à sucre, café, agrumes, vigne, bananeraie, cacao, maraîchage et pâturages.
Le cas du maïs après couverts
Plusieurs exemples sont donnés sur le maïs. Ademir Calegari montre notamment que certaines associations de couverts permettent d’atteindre de très bons rendements sans apport d’azote minéral élevé.
Il cite des essais comparant différentes successions :
- maïs après graminées ;
- maïs après radis ;
- maïs après mélanges avec légumineuses.
Selon lui, les meilleurs résultats viennent souvent des systèmes diversifiés combinant plusieurs fonctions : production de biomasse, recyclage, fixation d’azote, amélioration biologique.
Intégration cultures-élevage
Ademir Calegari parle aussi de l’intégration cultures-élevage. Il explique que l’introduction de pâturages temporaires dans les rotations peut avoir un effet positif sur la matière organique et sur la fertilité globale du système.
Dans certaines situations, quelques années de pâturage bien géré peuvent faire remonter la matière organique et améliorer les cultures suivantes.
Il présente cela comme une option particulièrement intéressante dans les grandes régions tropicales du Brésil.
Cultures pérennes et interrangs couverts
L’intervenant montre que les principes des couverts ne concernent pas seulement les grandes cultures annuelles. Il cite de nombreux exemples en cultures pérennes :
- café ;
- orange ;
- canne à sucre ;
- vigne ;
- vergers ;
- banane ;
- cacao ;
- cajou.
Dans ces systèmes, les couverts servent à :
- protéger le sol ;
- nourrir la vie biologique ;
- réduire les nématodes ;
- améliorer l’infiltration ;
- recycler les nutriments ;
- parfois fournir du fourrage.
Séquestration du carbone organique
Ademir Calegari accorde une grande importance à la séquestration du carbone. Il explique cependant qu’il ne suffit pas de déposer beaucoup de résidus en surface pour augmenter automatiquement la matière organique du sol.
Il raconte un exemple en canne à sucre où, malgré d’énormes quantités de résidus non brûlés laissés au sol pendant 12 ans, le carbone organique n’augmentait pas comme attendu. L’explication avancée est qu’en présence de forte compaction et d’un fonctionnement biologique dégradé, une grande partie de la matière retourne simplement à l’atmosphère sans être stabilisée dans le sol.
Le message est clair : pour stocker du carbone, il faut non seulement apporter de la biomasse, mais aussi faire fonctionner la biologie, éviter la compaction et maintenir un système vivant.
L’expérience de longue durée de 33 ans
Ademir Calegari présente longuement une expérience de 33 ans conduite dans son institut, sur un sol argileux, avec comparaison entre :
- système conventionnel ;
- semis direct ;
- rotations avec espèces d’hiver et d’été.
Il explique que :
- le carbone organique du sol a augmenté dans les systèmes en semis direct avec rotations ;
- les niveaux se rapprochaient progressivement de ceux observés dans la forêt voisine non perturbée ;
- les rendements en soja et en maïs étaient supérieurs en rotation diversifiée par rapport au système conventionnel.
Pour lui, ces résultats de très longue durée montrent que le semis direct ne prend tout son sens qu’avec de vraies rotations et des couverts efficaces.
La biodiversité comme base du système
Dans la dernière partie de l’intervention, Ademir Calegari revient constamment sur l’idée de biodiversité. Il affirme que le point clé n’est pas seulement technique, mais systémique : il faut recréer un environnement favorable à la vie.
Il associe cette idée à :
- la couverture du sol ;
- la diversité botanique ;
- la diversité racinaire ;
- l’activation biologique ;
- la réduction des intrants agressifs ;
- l’observation de la nature.
Pour lui, plus on favorise la vie du sol, plus on retrouve de stabilité, de fertilité et de résilience.
Une agriculture pour améliorer la qualité de vie
Au-delà des aspects techniques, Ademir Calegari conclut que l’objectif final n’est pas simplement d’augmenter les rendements. Il s’agit aussi :
- d’améliorer la qualité de vie des familles agricoles ;
- de produire de façon plus durable ;
- de réduire les coûts de production ;
- de limiter les intrants ;
- de restaurer les sols ;
- de répondre aux défis climatiques et environnementaux.
Il insiste sur le fait que les outils existent déjà : couverts végétaux, rotations, composts, produits biologiques, intégration cultures-élevage, parfois arbres selon les systèmes.
Conclusion
Le message final d’Ademir Calegari peut se résumer ainsi :
- il faut observer, diagnostiquer et adapter ;
- il ne faut ni brûler ni labourer ;
- le sol doit rester couvert le plus longtemps possible ;
- la rotation et les mélanges d’espèces sont essentiels ;
- la biologie du sol est la base du système ;
- il n’existe pas de recette universelle ;
- il faut apprendre avec les agriculteurs, les essais de terrain et le temps long.
Il rappelle enfin que la biologie n’est pas « mathématique » et que l’agriculture durable demande curiosité, persévérance et humilité. Selon lui, on ne réussira qu’en travaillant avec la vie du sol et non contre elle.
