Quels sont les déterminants de l'association maïs-haricot?

Intitulé complet du projet: Comprendre les déterminants de l’association maïs-haricot : pratiques agricoles, interactions sol-plante, nutrition.           Acronyme du projet: Co-culture.

Financé dans le cadre de l'Appel à projet Emergence 2016, le projet CoCulture s'est déroulé sur 2 ans (2017-2018)

Porteuse du projet : Maud TENAILLON (GQE-Le Moulon)    

Autres personnes de ce laboratoire impliquées: L.Matthieu, J. Enjalbert, H. Corti, D. Manicacci

Partenaires:

• académiques
  • dans BASC: UMR Agronomie, Grignon (M-H Jeuffroy)           
  • hors BASC : UMR Ecologie Microbienne Lyon (T. Trabac, D. Muller, Y. Moënne-Loccoz); UE du maïs, Saint-Martin-de-Hinx (C. Palafre, B. Lagardère); LISST-CAS; UMR Sol Agro hydrosytèmes Spatialisation, Rennes (V. Parnaudeau, E. Le Cadre).
• non académiques : association Memento, Toulouse (M. Carraretto)

La culture du maïs et du haricot en association pourrait tirer un bénéfice du partenariat biologique entre ces deux espèces au travers de processus de complémentation et/ou de facilitation notamment via l’absorption de l’azote atmosphérique chez le haricot, possible grâce à une symbiose bactérienne rhizosphérique. Malgré les synergies potentiellement intéressantes entre ces espèces, aucune étude ne s’est attachée à décrire les bénéfices de leur association en culture. Notre projet avait pour but de comprendre le fonctionnement de cette association bispécifique dans le cas du haricot Tarbais. 

Des synergies entre espèces permettant un partage plus optimal des ressources pourraient être à l’origine d’un rendement accru dans les cultures d’espèces en association par rapport aux cultures monospécifiques, dans des conditions de bas intrants. D’autres bénéfices – meilleure compétitivité des associations face aux adventices diminuant les traitements herbicides, et services écosystémiques accrus – pourraient être mobilisés. L’enjeu est de promouvoir des systèmes d’agriculture moins gourmands en intrants et plus durables. 

Sept fermes de la région de Tarbes ont été inclues dans notre étude. Nous avons réalisé des entretiens, ainsi que des prélèvements sur des parcelles en culture mono-spécifique (haricot ou maïs) et culture associée : prélèvements de sol « nu » et de sol rhizosphérique adhérent aux racines pour caractériser les assemblages bactériens, et prélèvements de plantes permettant de faire des analyses de rendement et de nutrition azotée et carbonée. 

Résultats

> Entretiens avec les agriculteurs: La culture associée maïs-haricot est un système traditionnel réintroduit récemment. La variété Tarbais est utilisée pour les haricots, tandis que pour le maïs plusieurs variétés rarement traditionnelles sont choisies pour leur tige solide et leur floraison tardive. 

> Différences entre culture associée (CA) et culture monospécifique (CM): Chez le maïs, la biomasse végétative est plus élevée en CA qu’en CM. Chez les haricots, les grains sont plus gros mais le rendement plus faible en CA qu’en CM. On observe une compétition pour la production céréalière et la nutrition en carbone entre les espèces. Quant aux assemblages bactériens, l’effet CA/CM et des pratiques culturales (fermes) sont significatifs sur la composition qualitative des cortèges bactériens associés aux racines.

Grâce à ce projet, nous avons été contactés pour participer à un projet européen H2020 intitulé « Intelligent Collections of Food Legumes Genetic Resources for European Agrofood Systems » qui a démarré en mai dernier. Ce projet s’intéresse à la description et la conservation de légumineuses européennes, avec un volet plus spécifique sur l’association maïs-haricot.   

Notre étude a mis en évidence plus de compétition que de synergie entre les deux espèces. Mais ni les conditions de culture ni le choix des variétés n’ont été raisonnées pour cette association ; elles ont été transférées des systèmes agricoles modernes pour être appliquées à un agrosystème traditionnel qui a été récemment ré-adopté. Au travers d’une thèse, nous chercherons à décrire la diversité génétique et phénotypique de variétés locales de maïs et de haricots collectées dans des systèmes traditionnels européens qui ont persisté (Roumanie et Italie), et comparerons le succès des associations existantes à celles formées aléatoirement pour rechercher des traces de coévolution entre les deux espèces et leurs déterminants génétiques.

===> La porteuse vous explique les RESULTATS en VIDEO (journées scientifiques du LabEx BASC, fév. 2021)

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Lien vers le nouveau projet  INCREASE (Intelligent Collections of Food Legumes Genetic Resources for European Agrofood Systems)