La féverole, alliée des agriculteurs

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Qualité et innocuité des aliments : le contenu de nos assiettes
Type : Partie 1 | Année : 2014 | Académie : Afrique
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
La féverole, alliée des agriculteurs
 
 

Nourrir l’humanité

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THÈMES COMMUNS

9

CORRIGE

 

Afrique • Juin 2014

Nourrir l’humanité • 8 points

Monsieur X est agriculteur, éleveur de porcs et céréalier ; il fertilise ses champs en épandant du lisier (déjections de porcs). Conscient des problèmes de pollution aux nitrates et soucieux de respecter la « directive nitrate » du Conseil de l’Union européenne, il envisage de faire évoluer ses pratiques agricoles vers une agriculture biologique. Monsieur X sait que cela nécessite une conversion progressive. Avant de prendre sa décision, il consulte un conseiller agrobiologiste.

DOCUMENT 1

La culture de la féverole

a. Une pratique agricole, l’utilisation de la féverole en rotation


 

La féverole est une plante de la famille des légumineuses. Comme le pois, la féverole est riche en protéines et en amidon, ce qui en fait un aliment intéressant pour la nutrition des animaux : elle convient pour les ruminants, les volailles, les porcs.

Pour l’agriculture, la féverole est considérée comme un relais azoté dans la rotation des cultures. Elle constitue ainsi un excellent précédent pour les céréales, notamment le blé dont les besoins azotés sont importants. À titre d’exemple, dans le sud-ouest de la France, une féverole d’hiver laisse dans le sol de quoi couvrir environ 67 % des besoins d’une culture de blé. Par ailleurs, sa culture assure des rendements corrects, de l’ordre de 40 à 80 quintaux/ha selon le sol et la pluviométrie.

L’un des atouts agronomiques de cette légumineuse est, en outre, qu’aucun apport d’azote n’est nécessaire pour sa culture.

Fiche technique de la culture de la féverole, Techn’ITAB

b. Les échanges d’azote entre la plante et le sol

Pour son métabolisme, la plante a besoin d’une source d’azote (N) qu’elle absorbe dans le sol : généralement les ions nitrate NO3, ou ammonium NH4+. Certaines plantes, de la famille des légumineuses, présentent au niveau de leurs racines des nodosités qui modifient leurs échanges d’azote.


 
DOCUMENT 2

Schéma des interactions dans le complexe argilo-humique


 
DOCUMENT 3

Variation de la teneur en ions nitrates d’une eau souterraine en fonction des pratiques culturales


 

> L’agrobiologiste propose à monsieur X d’utiliser la féverole en rotation pour commencer sa conversion de l’agriculture traditionnelle vers l’agriculture biologique.

Développez l’argumentaire de l’agrobiologiste visant à montrer à monsieur X l’impact de cette pratique agricole pour ses rendements ainsi que sur l’environnement et la santé.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent, entre autres, les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

Interpréter les questions

Vous devez démontrer que la féverole, une plante utilisée en agrobiologie, permet – via la culture en rotation – de fertiliser les champs de manière efficace, de sorte que l’agriculteur a vraiment à y gagner, tout en permettant de limiter fortement la pollution des eaux environnantes par les nitrates. Le sujet précise qu’il faut expliquer en quoi cela a également un impact sur la santé des personnes.

Comprendre les documents

  • Document 1a : il présente les différents atouts de la féverole, notamment ceux liés à son impact sur les cultures suivantes.
  • Document 1b : il permet d’expliciter le document précédent en indiquant pourquoi la féverole est une plante efficace. Il présente ainsi les échanges d’azote au niveau des racines de la plante. L’information que vous en tirez doit être mise en relation avec vos connaissances et le document suivant.
  • Document 2 : ce schéma du complexe argilo-humique permet de préciser le comportement de rétention du sol vis-à-vis des ions. Vous devez parfaitement le maîtriser et l’utiliser pour expliquer pourquoi et comment la féverole permet de fertiliser le sol et de lutter contre la pollution des eaux par les nitrates.
  • Document 3 : il permet de constater les effets sur l’environnement d’une pratique agricole traditionnelle avec labour et épandage d’engrais sur plusieurs années consécutives. Vous devez notamment l’utiliser pour démontrer la nécessité de trouver des solutions moins polluantes. C’est l’occasion aussi d’exploiter votre culture personnelle pour évoquer les dégâts liés aux nitrates, à savoir leur impact sur l’environnement et sur la santé.

Organiser la réponse

Deux aspects sont à traiter : l’impact de la féverole sur les rendements et donc la rémunération finale de l’agriculteur, et l’impact sur l’environnement et la santé. Vous pouvez traiter l’une ou l’autre partie dans l’ordre qui vous paraît le plus logique, rien n’est imposé. Nous choisissons de commencer dans l’ordre proposé par le sujet. N’oubliez pas d’approfondir vos analyses par vos connaissances quand c’est possible (sans les laisser prendre le dessus sur l’analyse et la mise en relation des documents).

Corrigé

Monsieur,

La féverole est un fertilisant biologique et économique, que je vous recommande dans l’objectif de votre conversion au bio.

D’après votre profil, cette plante présente trois intérêts majeurs.

  • Premièrement, elle ne nécessite aucun engrais azoté et permet d’enrichir le sol en ions azotés qui s’y maintiennent, c’est donc un bon fertilisant. À titre d’exemple, une féverole d’hiver dans le sud-ouest permet de couvrir 67 % des besoins en azote d’une culture céréalière comme le blé, pourtant très exigeante. Elle donne donc de bons rendements et elle est utilisée en rotation pour les cultures suivantes.
  • Deuxièmement, elle présente des qualités nutritives (elle est riche en protéines et glucides) que vous pouvez utiliser pour nourrir vos porcs, et ainsi faire des économies substantielles.
  • Enfin, elle assure une couverture au sol en hiver, qui n’existe pas dans une pratique traditionnelle de labour/semis/engrais. Cela maintient la qualité biologique du sol et évite son érosion.

Je vais maintenant vous expliquer pourquoi elle est si efficace.

Sur ce dessin (document 2), vous pouvez constater que, contrairement aux autres plantes qui ont besoin des ions azotés du sol, la féverole en prélève très peu. En effet, sa source principale est l’azote atmosphérique (N2), qu’elle absorbe au niveau des nodosités de ses racines, comme toutes les légumineuses (comme le pois, par exemple). Cela explique qu’elle n’ait nul besoin d’engrais azoté, disposant à volonté d’azote dans l’air. Mais cela explique également son action fertilisante sur le sol : les nodosités convertissent le N2en ions ammonium NH4+. Elles en produisent tellement que la plante en relâche une grande quantité dans le sol, quantité qui restera disponible quelle que soit la pluviométrie pour les cultures suivantes. En effet, le complexe argilo-humique (CAH) du sol, chargé négativement retient facilement ces cations. Ceux-ci sont donc disponibles pour les cultures suivantes.

La féverole est donc bénéfique pour l’environnement : les ions ammonium retenus par le CAH ne sont pas entraînés par les eaux de pluie, ils ne peuvent donc pas polluer les eaux.

Au contraire, l’utilisation de lisier est très nocive : le lisier est transformé par les bactéries du sol en ions nitrates NO3- qui, peu retenus par le CAH, sont entraînés par les eaux de pluie dans les rivières (ruissellement) et dans les eaux souterraines (lessivage du sol). Regardez par exemple cette étude menée sur plusieurs années (document 3) : on y voit clairement que sur 8 ans d’épandage de lisier, la norme de potabilité de 50 mg/L dans les eaux est dépassée dès la première année et qu’elle atteint à la fin un taux record : 120 mg/L. C’est bien la preuve que ces ions ne servent pas aux plantes mais qu’ils se retrouvent dans nos eaux. Six ans après l’arrêt du lisier, notons que la situation ne s’est guère améliorée puisque le taux n’est redescendu que jusqu’à 80 mg/L, ce qui reste élevé. Les ions nitrates ne s’éliminent pas facilement.

Or, vous devez savoir qu’ils sont dangereux pour la santé des personnes fragiles comme les nourrissons, les femmes enceintes et les personnes âgées. Par ailleurs ils sont source d’eutrophisation des eaux, qui deviennent vertes : source nutritive privilégiée pour certains végétaux (lentilles d’eau, algues), les ions nitrate leur permettent de se multiplier au détriment des autres espèces végétales et, à leur mort, entraînent la prolifération de bactéries qui consomment le dioxygène de l’eau. Ces eaux polluées sont asphyxiantes, et très peu d’animaux peuvent y survivre.

Vous avez donc pris la bonne décision en décidant de cesser l’épandage de lisier sur vos cultures, c’est une nécessité absolue pour la santé de nos concitoyens et pour l’environnement. La féverole vous permettra de vous convertir au bio en fertilisant vos champs et de bien nourrir vos animaux, tout en réalisant des économies. Quant au lisier de vos animaux, il existe des systèmes permettant de le traiter efficacement afin d’en récupérer les éléments fertilisants autres que l’azote, voire de le convertir en biogaz. Il ne sera donc pas perdu.