Intérêts des légumineuses à graines, du champ à l’assiette

Les légumineuses à graines sont des espèces qui présentent un avantage agro-environnemental majeur au regard de la capacité de leurs racines à établir une symbiose avec des bactéries du sol permettant de fixer l’azote de l’air. Cette fixation symbiotique de l’azote ne rend pas nécessaire l’apport d’engrais azotés pour la croissance de ces plantes, permettant de réduire les gaz effet de serre. Comme toute culture de diversification, leur insertion raisonnée dans les systèmes de culture contribue à réduire le recours aux intrants de synthèse.

Ces espèces présentent aussi de nombreux atouts nutritionnels pour l’alimentation des animaux ou des hommes. Leurs graines sont plus riches en protéines que les céréales et le profil de leurs acides aminés sont complémentaires à celui des céréales. Le soja est l’espèce présentant le profil en acides aminés le plus riche et reste la légumineuse la plus utilisée dans le monde pour l’alimentation animale. Leur richesse en fibres et amidon (hors lupin) sont également des atouts importants pour l’alimentation humaine.

Enjeux de développement

Malgré ces atouts, ces cultures sont actuellement peu étendues en France et en Europe. Les légumineuses à graines couvrent environ 4% de l’assolement en grandes cultures en Europe et moins de 2% en France. Les légumineuses fourragères en culture pure couvrent plus de 300 000 ha en France, 2,5 millions d’hectares en Europe, et sont aussi cultivées en association avec des graminées sur des surfaces considérables (mais mal évaluées).

Voir aussi : le dossier DEMETER 2017 pour un panorama de l’évolution de la production légumineuses.

L’Europe importe plus de 70% de ses besoins en protéines végétales pour l’alimentation animale, principalement sous forme de soja-OGM. La France a réduit son taux de dépendance à 50% grâce notamment au développement des tourteaux de colza et de tournesol depuis les années 2000. Dans les années 1980, au moment des aides les plus fortes sur les protéagineux, les rations animales ont pu contenir jusqu’à 30 ou 40% de pois protéagineux. Aujourd’hui le rapport de prix entre les cultures majeures (céréales et oléagineux) et les protéagineux affaiblit leur intérêt économique en alimentation animals, malgré leurs atouts nutritionnels. Le prix d’intérêt des fabricants d’aliments et les risques de rendement ne correspondent pas à ceux attendus par beaucoup agriculteurs pour obtenir des gains comparables avec d’autres cultures. De plus, l’effet bénéfique des cultures de légumineuses sur les cultures suivantes reste mal quantifié, y compris sur son aspect économique.

Les légumineuses à graines affichent des rendements moins élevés et plus instables que les cultures majeures, quoique leur rendement protéique soit plus important. Mal insérées dans les systèmes de culture, ces espèces peuvent aussi être affectées par des problèmes de pathogènes importants pour lesquels il n’existe pas aujourd’hui de solution.

Les légumineuses fourragères sont les espèces qui produisent le plus de protéines à l’hectare dans nos climats tempérés. Pour des raisons de simplification des systèmes agricoles, leur culture est parfois délaissée par les éleveurs qui peuvent préférer acheter des concentrés protéiques pour l’alimentation de leurs troupeaux et des engrais azotés pour leurs cultures.

Voir aussi : le rapport 2018 de l’Union Européenne sur les protéines végétales

Un enjeu majeur du développement des légumineuses à graines est donc de renforcer la performance de ces espèces, plusieurs leviers sont étudiés :

• l’amélioration des rendements de ces cultures au regard de l’amélioration variétale et des techniques culturales, la recherche de nouveaux moyens de contrôle des bio-agresseurs; plus grande adaptation au changement climatique, l’amélioration de la qualité ces études incluent la prise en compte des cultures associées entre légumineuses et non-légumineuses (légumineuses à graines cultivées en association avec des céréales, légumineuse fourragères cultivées en association avec des graminées fourragères ;
• la meilleure valorisation économique des services agro-environnementaux rendus par ces espèces au regard des modes d’évaluation des marges, des mécanismes de compensation carbone ou d’affichage environnementale;
• le développement de nouveaux débouchés en alimentation humaine ou animale favorisant la production d’une diversité de légumineuses adaptées aux différents territoires. De nouveaux produits et de nouveaux usages (alimentaires ou non alimentaires) apportant une bonne valeur ajoutée, pourront également amplifier la taille de la filière, en consolidant l’interface entre amont et aval.

Le contexte du changement climatique est un facteur majeur à prendre en compte dans ce développement. Le changement climatique augmente les risques de stress multiples et d'instabilité de rendement sur ces espèces. C’est aussi une opportunité pour mieux valoriser la réduction d'émissions de gaz à effet de serre permise par ces cultures. Sur les aspects environnementaux, plusieurs espèces de légumineuses sont utilisées comme plantes de service permettant d’améliorer la structure et la fertilité des sols ainsi que de réduire les pressions de ravageurs et d'adventices.

Une diversité de leviers pour stabiliser et améliorer les performances de ces cultures et concevoir des systèmes agricoles et alimentaires durables.

•  Concevoir des génotypes améliorés pour :
  • l’efficacité de l’acquisition de l’azote de l’air par la voie symbiotique et les relations à la microflore du sol
  • la résistance aux stress biotiques (ravageurs et maladies) et abiotiques (gel, manque d’eau)
  • la formation de la graine et la composition de ses réserves
  • la qualité du fourrage
  • l'aptitude à la culture en association avec des espèces non-légumineuses
• Concevoir des systèmes de culture compétitifs et durables :
  • modéliser le fonctionnement du couvert végétal et les interactions génotypes * milieux
  • identifier les types variétaux et les pratiques culturales adaptés
  • développer des stratégies de protection intégrée
• Optimiser la composition de la graine pour des usages alimentaires ou non alimentaires :
  • maîtriser la teneur et la qualité des protéines
  • quantifier et améliorer  les avantages nutritionnels pour l’animal et l’homme
  •  diversifier la composition des graines et adapter les technologies de transformation
• Optimiser les avantages environnementaux
  • quantifier et rendre plus lisibles les avantages environnementaux (écobilans)
  • développer les usages de plantes de service
  • développer les usages non alimentaires (biomatériaux)
• Identifier avec les partenaires les freins à la culture et à l'utilisation des légumineuses, et proposer des systèmes organisationnels dans la filière intégrant les aspects techniques, socio-économiques et politiques.