Loire-Atlantique Les légumineuses fixent l'azote de l'air

Les légumineuses sont connues pour leur capacité à fixer l'azote de l'air en réalisant une symbiose bactérie-racine avec des Rhizobium.

Les « symptômes » de l'association bactérie-racine réalisée par les légumineuses sont l'apparition, sur la racine de la légumineuse :

• de nodosités ;
• et de poils absorbants se courbant suite à l'attaque bactérienne pour se transformer en nodules.

La fixation symbiotique d'azote démarre lorsque ces nodosités apparaissent (à l'apparition des premières feuilles).

Fonctionnement de la fixation de l'azote

Les bactéries captent l'azote de l'air (N2) puis le transforment pour qu'il soit disponible et assimilable par la plante. En retour, elles vont recevoir des éléments carbonés.
C'est un échange équilibré gagnant-gagnant.
En cas de stress (climatique, ravageur, surfertilisation azotée, surpâturage…), si la légumineuse peut fournir moins d'éléments carbonés, la bactérie fixera moins d'azote.

Sans facteur limitant, la légumineuse pilote sa fixation symbiotique en fonction de ses besoins de croissance pour une nutrition azotée optimale.
Cette fixation est réversible sur une grande partie du cycle de la plante : en fonction des conditions, la légumineuse pure va puiser l'azote du sol ou fixer l'azote de l'air. Ceci a mis en évidence le rôle tampon des légumineuses (d'après G. Hellou, UR Leva, Esa Angers).

Au final, l'azote total absorbé par la plante proviendra en partie du sol et en partie de la fixation symbiotique. Des marqueurs permettent de connaître cette origine : la part provenant de la fixation symbiotique varie de 30 à 100 % en fonction des espèces (les légumineuses prairiales seraient d'ailleurs plus efficaces que les légumineuses à graines) et des conditions pédoclimatiques et parcellaires.
Les capacités de fixation des légumineuses sont importantes : jusqu'à 100 unités/ha pour un soja ou un pois, 200 pour un trèfle blanc et même 250 pour une luzerne.

Plusieurs conditions à remplir

Plusieurs conditions sont nécessaires pour favoriser la fixation :

• une bonne porosité du sol pour une bonne aération du sol (éviter les tassements) ;
• un bon développement racinaire de la légumineuse au départ (suffisamment d'azote dans le sol pour l'initiation mais pas trop !) ;
• et la présence de bactéries de type Rhizobium dans le sol.

Pour le pois, la féverole et les trèfles, le Rhizobium spécifique est naturellement présent dans les sols.
Pour la luzerne, en dehors des sols calcaires, il faut systématiquement inoculer. C'est également vrai pour le soja, le lupin, etc. notamment si la parcelle n'a pas été implantée en légumineuse depuis longtemps.
Le principe de l'inoculation est d'enrober les semences avec un nombre suffisamment grand de Rhizobium vivant spécifique pour stimuler une nodulation rapide et efficace.
L'inoculum ne doit pas être exposé à la chaleur ou trop longtemps à la lumière.
Le semis doit ensuite se faire rapidement.

D'après le bulletin Solag de septembre 2016.