Le caractère unique de la luzerne

Le caractère unique de la luzerne

Luzerne (Medicago sativa) est unique en ce qu'il fonctionne simultanément commeAmendement du sol, fixateur d'azote, plante à enracinement profond, source de biomasse importante et outil de bioremédiationCe n'est pas une plante hyperaccumulatrice d'un métal spécifique, mais une plante universelle pour la restauration des sols endommagés.

Propriétés principales

La luzerne forme des nodosités avec des rhizobiums fixateurs d'azote, qui transforment l'azote atmosphérique en une forme assimilable par la plante. Lorsque cette symbiose fonctionne correctement, la plante peut se développer sans apport important d'azote minéral.agronomie.org)

1. Système racinaire très profond

Le système racinaire de la luzerne peut se développer à plusieurs mètres de profondeur, bien que la profondeur exacte dépende du compactage, de la présence de roches, du niveau d'eau et de la structure du sol. Cela lui permet de :

utilise l'eau située sous les racines des graminées communes ;

tolère les périodes de sécheresse prolongées ;

intercepte les nitrates qui pénètrent dans les horizons inférieurs ;

crée des canaux verticaux après la mort des racines ;

facilite la pénétration ultérieure des racines de l'arbre ;

lie les couches profondes du sol.

Le département américain de l'Agriculture (USDA) souligne la zone racinaire profonde et efficace de la luzerne, son important échange d'eau et sa capacité à extraire l'azote des couches du sol à plusieurs mètres de profondeur.ARS)

Cela le rend particulièrement utile avant de créer :

jardin forestier;

ceinture forestière protectrice ;

jardin sur terre arable compactée;

plantations sur un site industriel réhabilité.

2. Fixation de l'azote

La principale caractéristique biologique de la luzerne est sa symbiose avec des bactéries, principalement celles proches deSinorhizobium melilotirhizobium.

La plante fournit aux bactéries des sucres, et les bactéries lui fournissent des composés azotés assimilables.

Il est important de préciser que la luzerne ne « sature pas le sol d’azote libre » pendant sa croissance. Une part importante de l’azote fixé est stockée dans ses tissus et ses racines. Il devient disponible pour les autres plantes après :

dépérissement des petites racines ;

chute des feuilles;

fauche et décomposition de la biomasse propre ;

achèvement du cycle de la luzerne;

traitement des résidus par les organismes du sol.

Après plusieurs années de culture, la luzerne peut apporter un engrais azoté notable à la culture suivante et améliorer la matière organique du sol.blog-crop-news.extension.umn.edu)

3. La luzerne crée une rhizosphère puissante

Une communauté active se développe autour des racines :

rhizobium;

bactéries favorisant la croissance ;

champignons mycorhiziens ;

micro-organismes qui décomposent les composés organiques.

Les racines sécrètent des sucres, des acides aminés et des acides organiques. Ces substances nourrissent des micro-organismes qui peuvent participer à la décomposition.

huile;

carburant diesel ;

hydrocarbures pétroliers individuels ;

certains HAP ;

résidus de pesticides organiques.

Par conséquent, en cas de pollution par les hydrocarbures, la luzerne agit principalement par le biais derhizodégradationPlutôt que par accumulation d'huile dans les feuilles, la luzerne pourrait accélérer la dégradation des hydrocarbures pétroliers. Des recherches prometteuses montrent qu'associer la luzerne à des bactéries bénéfiques de la rhizosphère permettrait d'accélérer ce processus.PubMed)

4. Rôle dans le nettoyage des sols contaminés par les hydrocarbures

La luzerne est particulièrement utile en présence de pollution :

modéré;

situé dans la couche racinaire supérieure et moyenne ;

n'interfère pas avec la germination ;

ne contient pas de concentrations excessives de toxines volatiles ;

accompagné d'un manque d'azote et de vie dans le sol.

Ses avantages :

Les racines saturent le sol de sécrétions organiques.

La fixation de l'azote favorise la croissance sans fertilisation excessive.

Les traitements de canal améliorent l'apport d'oxygène.

Une couverture végétale permanente protège la surface.

La repousse permet de maintenir la rhizosphère pendant plusieurs saisons.

Il est préférable de l'utiliser non pas seul, mais en mélange avec :

fétuque;

ray-grass;

croupe;

céréales résistantes localement ;

bactéries dégradant le pétrole ;

une quantité modérée de compost propre ;

biochar après des tests préliminaires.

Les céréales développent un réseau dense de racines fines, tandis que la luzerne développe une racine pivotante profonde et un composant fixateur d'azote.

5. Travail avec des métaux lourds

La luzerne fait l'objet d'études concernant les sols contaminés par :

cadmium;

zinc;

cuivre;

plomb;

chrome;

nickel;

vanadium et autres éléments.

Sa singularité réside ici moins dans la concentration ultra-élevée de métal dans les tissus que dans la combinaison :

biomasse élevée ;

système racinaire développé ;

stabilité;

capacités de nettoyage multiples ;

interactions avec des bactéries résistantes aux métaux.

Une analyse des études suggère que la luzerne est une plante prometteuse pour la phytoremédiation des sols contenant des éléments potentiellement toxiques, mais son efficacité dépend du métal spécifique, du cultivar, du pH et de la disponibilité de l'élément.ScienceDirect)

Comment ça marche ?

La luzerne ne doit pas remplacer les hyperaccumulateurs spécialisés lorsqu'une élimination spécifique des métaux est requise. Sa force estrestauration écologique de masseet non la concentration maximale de métal dans un kilogramme de tissu.

6. Biomasse importante et boutures répétées

La luzerne peut repousser plusieurs fois après avoir été coupée. Cela permet :

éliminer régulièrement les éléments accumulés ;

contrôler la hauteur de la canopée ;

stimuler le renouvellement des racines ;

maintenir une activité photosynthétique constante ;

contrôler les mauvaises herbes.

Cependant, dans les zones contaminées, tous les résidus de tonte sont considérés comme potentiellement dangereux.

Ce n'est pas autorisé :

utiliser comme aliment pour animaux ;

fabriquer des additifs alimentaires à partir de celui-ci ;

compost en tas régulier ;

utiliser comme paillis ;

nourrir les abeilles avec des matières premières de sirop contaminées ;

Utilisation pour la production de biochar domestique.

7. Restauration de la structure du sol

La luzerne améliore non seulement l'état chimique mais aussi l'état physique du sol.

Cela aide :

détruire la semelle de la charrue ;

augmenter la porosité ;

améliorer la perméabilité à l'eau ;

réduire le ruissellement de surface ;

tenir la pente ;

créer des canaux organiques ;

augmenter la teneur en carbone des racines.

Après la mort des grosses racines, il reste des cavités par lesquelles :

L'eau passe;

L'air entre ;

Les vers de terre pénètrent ;

les racines des cultures suivantes se développent.

Par conséquent, la luzerne peut constituer une étape intermédiaire entre les terres arables dégradées et un jardin forestier permanent.

8. Réduction du lessivage des nitrates

Grâce à ses racines profondes et à sa forte capacité d'absorption d'azote, la luzerne peut capter les nitrates résiduels. Son intégration dans la rotation des cultures permet de réduire la quantité d'azote nitrique susceptible d'être lessivée.access.onlinelibrary.wiley.com)

Ceci est utile :

à proximité des zones de protection des eaux ;

dans les champs après une fertilisation intensive ;

autour des élevages ;

dans les zones d'accumulation de nitrates ;

dans des bandes tampons.

Mais dans les zones humides où la nappe phréatique est proche, la luzerne peut souffrir d'un manque d'oxygène.

9. Résistance à la sécheresse

En Suisse, la luzerne est considérée comme une culture fourragère à haut rendement adaptée aux conditions chaudes et sèches.Recherche agricole Suisse)

Il convient pour :

pentes ensoleillées;

sols calcaires;

zones sèches;

régions connaissant des précipitations estivales insuffisantes ;

Cultures de restauration sans irrigation constante.

Mais elle le supporte mal :

stagnation de l'eau;

argile anaérobie lourde ;

sol très acide ;

salinité élevée ;

forte compaction de surface ;

Inondations à long terme.

Un sol bien drainé, présentant une réaction quasi neutre, est optimal.extension.usu.edu)

10. Soutenir les pollinisateurs

La luzerne en fleurs fournit :

nectar;

pollen;

nourriture pour les abeilles et les pollinisateurs sauvages ;

habitat pour les insectes bénéfiques.

Lors de la restauration de l'environnement, il est préférable de tondre par bandes plutôt que d'un seul coup. De cette façon, une partie de la végétation fleurie sera préservée.

Toutefois, en zone contaminée, il convient de tenir compte du risque de transfert de poussières et de particules contaminées. En cas de contamination importante, la zone ne doit pas être utilisée pour la production commerciale de miel sans évaluation préalable des risques.

11. Limitations de la luzerne

Des recherches montrent que les métaux lourds peuvent réduire la biomasse et nuire à la photosynthèse chez la luzerne, tandis que l'inoculation de bactéries résistantes aux métaux peut réduire partiellement le stress.PMC)

Là où la luzerne est particulièrement précieuse

1. Champs contaminés par le pétrole

Mélangé à des céréales et à des micro-organismes dégradant les huiles.

2. Terres après agriculture intensive

Pour restaurer :

structures;

bilan azoté ;

biologie des racines ;

matière organique.

3. Zones modérément contaminées par des métaux

Pour:

stabilisation;

création de biomasse ;

extraction partielle ;

lancement des processus de la rhizosphère.

4. Transition vers le jardin forestier

La luzerne peut être cultivée pendant 2 à 4 ans avant la plantation d'arbres ou simultanément avec de jeunes arbres espacés largement entre les rangs.

À proximité des jeunes semis, il convient de limiter l'apport, car leur système racinaire profond et puissant est en concurrence pour l'eau.

5. Bandes de protection

Intercepter :

nitrates;

ruissellement de surface;

éléments de pollution ;

Érosion des sols.

Mélange optimal DREVO

Pour les sols secs et modérément contaminés :

Les pourcentages indiqués ici constituent une indication approximative de la composition du mélange de semences et ne représentent pas un taux de semis universel. La composition précise doit être ajustée en fonction de l'humidité, du pH, des contaminants et du climat local.

Résultat

La singularité de la luzerne réside dans la combinaison de six fonctions :

Décompactage profond + fixation de l'azote + biomasse élevée + couverture végétale pérenne + rhizosphère active + résistance à la sécheresse.

Par conséquent, la luzerne est particulièrement précieuse non pas en tant qu'« aspirateur à métaux » hautement spécialisé, mais en tant quemoteur biologique pour la restauration des solsElle crée les conditions permettant aux micro-organismes, aux herbes, aux arbustes et, par la suite, aux arbres, de former progressivement un nouvel écosystème durable.