Fonctionnement et intérêt des légumineuses

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1 Fonctionnement et intérêt des légumineuses Bernadette Julier Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes fourragères Lusignan

2 Fonctionnement et intérêt des légumineuses Présentation des légumineuses fourragères pérennes Fixation de l azote atmosphérique Composition biochimique Bilan environnemental

3 Les légumineuses fourragères pérennes Dicotylédones Très petites graines 1-4 grammes / 1000 graines

4 Les légumineuses fourragères pérennes Famille des Fabacées Fabeae Lathyrus Lens lentille Pisum pois Vicia vesce Trifolieae Medicago luzerne Melilotus mélilot Trifolium Trigonella Cicereae Cicer Loteae Coronilla Lotus Phaseoleae Cajanus Glycine trèfles coronille lotier soja Lablab Phaseolus haricot Vigna

5 Coronille Lotier Trèfle violet Trèfle blanc Sainfoin Luzerne

6 Les légumineuses fourragères pérennes Atouts et limites Des trois espèces majoritaires La luzerne: fauche, croissance estivale, sécheresse, sols acides, hydromorphes Le trèfle blanc: pâturage, digestibilité, association, stress hydrique, températures Le trèfle violet: ensilage, sols acides Des nombreuses autres espèces Lotier corniculé: sols séchants, non météorisant, rendement Sainfoin: sols calcaires, non météorisant, rendement, pérennité Coronille: pérennité, non météorisant, rendement, implantation Trèfle incarnat, trèfle de Perse

7 Les légumineuses fourragères pérennes Sélection ou pas! Des trois espèces majoritaires La luzerne Le trèfle blanc Le trèfle violet Des nombreuses autres espèces Lotier corniculé Sainfoin Coronille Trèfle incarnat, trèfle de Perse Sélection Variétés Pas de demande Pas d offre

8 Progrès génétique: variétés de luzerne Rendement annuel, t/ha Les légumineuses fourragères pérennes y = x Données issues de Année Des progrès sur le rendement (A3 en particulier) et ses composantes (résistances aux maladies) sur la valeur alimentaire

9 Fixation de l azote atmosphérique Air: 70% de N 2 Les plantes absorbent l azote sous forme NO 3 ou NH 4 Symbiose entre des bactéries du sol (Rhizobium) et les plantes (légumineuses) Rencontre, reconnaissance symbiose

10 Fixation de l azote atmosphérique Conditions de la symbiose Présence de Rhizobium: survie depuis la précédente culture, inoculation Présence de légumineuses Conditions favorables à la croissance des 2 partenaires: sols, température, humidité

11 Fixation de l azote atmosphérique Résultat de la symbiose: é air plante Nitrogénase Rhizobium Activité de la nitrogénase favorisée par l absence de NH 3, freinée par la présence de NH 3 Des bénéfices mutuels: - Pour la plante: NH3 - Pour le Rhizobium: des nutriments et l hébergement Acides aminés Engrais azotés de synthèse: Procédé é Haber-Bosch air Gaz fossile

12 Fixation de l azote atmosphérique Bénéfice immédiat pour la légumineuse Enrichissement des sols en azote Exsudation racinaire (trèfle blanc) Renouvellement des racines et nodules Bénéfice dans les rotations des cultures Bénéfice à utiliser dans les associations légumineusesgraminées pérennes

13 Composition biochimique Forte teneur en protéines: 15-25%, forte production de protéines à l hectare Autonomie protéique de l exploitation, de la région Traçabilité Sécurité sanitaire Maîtrise des coûts de l alimentation protéique

14 Composition biochimique Valeur énergétique Modérée (luzerne) à bonne (trèfle blanc) Peu de sucres solubles Des fibres qui favorisent le fonctionnement digestif des ruminants Progrès génétiques récents

15 Composition biochimique Dégradabilité des protéines Doit être faible dans le rumen pour que les animaux absorbent les protéines Composés azotés de la ration Protéines Composés non protéiques Rumen Dégradation Microorganismes Synthèse microbienne Intestin grêle Protéines NH 4 Autres composés azotés Assimilation Excrétion

16 Composition biochimique Dégradabilité des protéines Est réduite par la présence de tannins condensés fourrage intestin grêle (ph > 8) Lotier Sainfoin Coronille Protéines Tannins rumen (ph = 6-7) Réduction de la dégradation ruminale des protéines Meilleure assimilation

17 Composition biochimique Dégradabilité des protéines Est réduite lors de l ensilage par la PPO (trèfle violet) Phénols + protéines Poly Phénol Oxydase Dommages cellulaires Oxygène, Temps complexes phénols-protéines Phénols localisés dans vacuole PPO localisée dans chloroplastes

18 Composition biochimique Saponines (luzerne) Saponines Protozoaires - Biomasse microbienne + - Archaea méthanogènes CO H 2 CH H 2 O Efficacité d utilisation azote Réduction CH 4

19 Bilan environnemental Azote Économie en énergie fossile Moindres lessivages de l azote Espèces mellifères Maintien de la biodiversité

20 Bilan environnemental Exemple de l outarde canepetière Mesures agrienvironnementales

21 Conclusion Fonctionnement et intérêt des légumineuses Unespécificité: la fixation de N 2 De la diversitéentre espèces: dynamiquede végétation, adaptation pédoclimatique, composition biochimique Des espècesà redécouvrirpour fournirdes fourrages? Diversité entre variétés, des progrès génétiques