Pourvu qu'il soit correctement installé à l'automne, un couvert végétal à l'interculture est le levier le plus efficace pour limiter les transferts de nitrate dans les eaux de drainage. La mise en œuvre optimale de cette technique doit concilier deux objectifs : obtenir un couvert correctement développé en début de période de drainage, ne pas pénaliser les cultures de la rotation en préservant la maîtrise du désherbage et les rendements. Les dates d'implantation et de destruction du couvert d'interculture doivent donc être ajustées dans ce sens, selon le contexte de culture – climat, sol, rotation.
Enrayer le lessivage d'hiver
Les nitrates sont entraînés par les eaux qui percolent au-delà de la zone explorée par les racines : c'est le phénomène de lixiviation (plus communément appelé lessivage du nitrate). Le transfert vertical d'eau dans le sol survient une fois que la capacité de stockage en eau de ce dernier est atteinte : on parle de drainage. Sous nos climats, ce phénomène intervient principalement en automne – hiver, sous l'effet conjugué des pluies abondantes et d'une végétation souvent moins développée ou inexistante sur les parcelles à cette saison.
La lixiviation peut entraîner des teneurs élevées en nitrate dans les eaux de surface ou souterraines avec des concentrations en nitrate qui ponctuellement ou chroniquement peuvent dépasser la norme « eau potable » de 50 mg/l. Pour la production d'eau potable, ceci augmente les coûts de traitement de l'eau et peut nécessiter l'arrêt d'exploitation de certains aquifères.
La couverture des sols en période hivernale est le levier le plus efficace pour limiter les transferts diffus de nitrate vers les eaux. En parallèle, il convient également de supprimer les éventuelles sources de transferts ponctuels (stockage des effluents d'élevage...) et d'équilibrer la fertilisation des cultures et des prairies en ajustant au mieux les apports d'engrais azotés minéraux ou organiques aux besoins.
Maximiser l'efficacité des Cipan
La technique de la Culture Intermédiaire Piège à Nitrate (Cipan), consiste à implanter un couvert végétal en fin d'été de manière à ce qu'il soit suffisamment développé en début de saison de drainage. Ce couvert vivant puise l'eau et les nutriments nécessaires à sa croissance dans le sol. Il limite ainsi les volumes d'eau percolés et surtout séquestre temporairement l'azote minéral du sol, réduisant ainsi les quantités exposées à la lixiviation. A partir de la destruction de la Cipan pour implanter la culture suivante, les nutriments stockés dans la biomasse du couvert vont être progressivement minéralisés. Une partie de l'azote piégé et stocké sous forme organique sera de nouveau disponible pour la culture suivante.
50 % des nitrates retenus
De nombreux essais ont été conduits sur cette thématique depuis une vingtaine d'années. En voici les principaux enseignements. Les mesures d'efficacité réalisées dans différents milieux pédo-climatiques, montrent une réduction de l'ordre de 50 % des pertes de nitrate par lixiviation en présence d'un couvert, comparé à un sol resté nu en période hivernale. Cette technique est plus efficace que l'incorporation de résidus de cultures au sol. Toutefois, il n'est pas toujours possible de la mettre en œuvre en pratique dans certains sols très argileux ou lors de récoltes tardives de la culture précédente.
Dans ces rotations de grandes cultures, les quantités de nitrate lixiviées sont minimisées lorsque l'on maintient les doses d'azote à l'optimum pour les cultures et que l'on couvre le sol lors des intercultures à l'automne. L'effet de l'enfouissement des pailles est inférieur à celui des couverts.
Entre une culture de blé et de maïs, un couvert de repousses de céréales correctement développé permet également de réduire les pertes de moitié en comparaison avec un sol laissé nu.
En succession colza/blé, les repousses de colza détruites début octobre pour semer un blé ont atteint une biomasse de 4,4 t/ha de matière sèche et absorbé 40 kg N/ha. Lorsque le sol reste nu entre la récolte du colza et le semis du blé, les concentrations en nitrates sous la parcelle atteignent des niveaux élevés. En revanche, le maintien de repousses de colza réduit fortement le lessivage, surtout dans le cas d'un semis précoce.
Soigner l'implantation
Plus que l'espèce, c'est la qualité de l'installation du couvert en début de saison d'écoulement qui est déterminante pour l'effet Cipan. Le choix de l'espèce à implanter doit se faire en fonction de l'itinéraire technique envisagé pour l'implantation et la destruction du couvert. Le tableau ci-dessous résume le comportement de différentes espèces vis-à-vis des techniques de semis et de destruction envisagées.
Les légumineuses ont aussi un effet Cipan ! Du fait de leur installation plus lente et de leur système racinaire moins performant, leur capacité à réduire le stock d'azote minéral du sol en entrée d'hiver, bien que non nulle, est plus faible que celle d'une crucifère ou une graminée. En revanche, les légumineuses, par leur capacité à fixer l'azote de l'air, présentent un atout lorsqu'il s'agit de fournir de l'azote minéral à la culture qui suit. Aussi, ces espèces peuvent s'envisager en mélange avec une non-légumineuse de manière à obtenir un double effet : Cipan en automne hiver et « engrais vert » au printemps suivant. Les légumineuses pures sont quant à elles à réserver aux situations à faible risque de lessivage.
Les repousses aussi !
Les repousses ont aussi un bon effet Cipan... à condition d'avoir une installation homogène et précoce des repousses sur la parcelle. Dans le cas de céréales à paille, la moissonneuse doit être équipée d'un répartiteur de menues pailles (1 quintal de grain bien réparti suffit à assurer un couvert homogène). Un déchaumage le plus superficiel possible combiné à un roulage à la fin août permettra d'assurer la levée du couvert de repousses ainsi « semé ».
