Luzerne cultivée

Medicago sativa·Luzerne
Laluzerneouluzerne cultivée(Medicago sativa), « reine desplantes fourragères», parfois appelée « grand trèfle » ou « foin deBourgogne», ou «alfalfa» est uneespècedeplantesdicotylédonesde lafamilledesFabaceae,sous-familledesFaboideae, originaire desrégions tempéréesduProche-Orientet de l'Asie centrale.
Ce sont desplantes herbacéesvivaces, largement cultivées comme plantes fourragères pour leur productivité, leur grande résistance à la sécheresse et leur richesse enprotéines, envitamineset ensels minéraux. L'espèce a étéintroduitepar la culture dans toutes les régions tempérées du monde notamment dans toute l'Europe, l'Afrique du Nordet duSud, l'Amérique du Nordet duSud, l'Australie, laNouvelle-Zélandeet l'Asie de l'Est.
Elle est très cultivée pour sa richesse enprotéines(pour un taux compris habituellement entre 15 et 25 %) et ses qualités d'amélioration dessols. Abondamment répandue dans les contrées tempérées, tant à l'état sauvage que cultivée, la luzerne est une des espècesfourragèresles plus utilisées pour l'alimentation dubétail. Elle est aussi cultivée comme source industrielle de protéines et decarotène, et utilisée endiététique.
Le mot « luzerne », attesté dès 1600 chez Olivier de Serres (Le Théâtre d'agriculture), est un emprunt auprovençalmoderneluzerno, « ver luisant », lui-même dérivé dulatinlucerna, « lampe », en référence à l'aspect brillant des graines de luzerne.
C'est une planteherbacéede 30 à 80cmde hauteur,vivacepar sa grosse souche ligneuse.
Lesystème racinairede la luzerne est particulièrement développéet lui permet d'atteindre des profondeurs importantes (plusieurs mètres). Cette particularité lui confère une excellente résistance à la sécheresse ainsi qu'une certaine capacité à décolmater les sols et à améliorer leur perméabilité.
En outre lesnodositésqui se forment sur ses racines, comme pour les autres légumineuses, lui confèrent la capacité de fixer l'azoteatmosphérique et d'enrichir ainsi le sol.
La tige très ramifiée est pleine, avec une consistance plutôt coriace, à section ronde. Chaque pied peut comporter de 5 à 15 tiges. Lesfeuillessont alternes, avec une base simple, munie de stipulesacuminéeset dentées à la base. Composées, elles sont formées de trois folioles oblongues à sommet présentant des dentsmucronées, sontpubescentes, d'un vert gris. Le pétiole de la foliole centrale est relativement plus long.
Ses fleurs à la corolle violette longue de 8-11 mm, sont groupées en grappes fournies hautes de (15-)20-40 mm sont très reconnaissables.
Lesfruitssont desgoussesrecourbées en hélice senestre sur deux à trois tours en moyenne, contenant 10 à 20 graines.
C'est une plante originaire de l'ouest de l'Asie (Afghanistan,Iran,Turquie), cultivée, et présente à l'étatsubspontané, dans tous les continents, dans les régions tempérées, jusqu'à 2 000 m d'altitude environ, et débordant largement vers les régions arctiques au nord et équatoriales au sud. Elle préfère les climats de type méditerranéen.
La luzerne nécessite unsolsain, aupHneutre. La luzerne est semée soit en culture pure, on parle de luzernière (on disait aussi autrefoisprairie artificielle), soit en association avec unegraminéecomme ledactyle(prairie temporaire de longue durée). L'inoculation des semences avec unebactériedu typeRhizobium(par exempleRhizobium meliloti) est recommandée dans les sols lourds,battants, mal drainés ou encoretrop acides(pH6).
La luzerne assurant lafixation symbiotique de l'azote atmosphérique, un apport d'azoteminéral ou organique est inutile et sans effet, ou peut être négatif (sur-fertilisation) sur le rendement, ni sur la teneur en protéines de la plante. Par contre, la luzerne a besoin d'un sol contenantphosphates,potasse,calcium,magnesiumetsoufre: l'apport d'engrais contenant ces minéraux peut être nécessaire.
Le semis se fait en automne ou vers le mois d'avril pour une première coupe en juillet (première floraison), et pour une deuxième coupe en septembre (deuxième floraison). Le semis sous couvert de céréales outournesolest possible au printemps.
Une luzernière peut fournir 3 à 6 coupes par an, lafenaisons'effectuant toutes les cinq semaines. Une luzernière peut être maintenue en production pendant sept ans. Cette durée est souvent raccourcie en culture intensive.
La luzerne a des pathogènes ou des prédateurs naturels (autochtones ou importés) peu actifs chez la luzerne sauvage, mais qui en contexte de culture intensive peuvent poser problème,
La luzerne (Medicago sativa) a fait l'objet detransgénèses, par exemple pour exprimer une enzyme (Mn-superoxide dismutase cDNA) visant à réduire sa vulnérabilité austress hydriquepar une meilleure résistance au stress oxydatif, certaines variétés anciennes exprimant déjà naturellement un caractère similaire.
D'autres expériences visaient à la rendre plus résistante au gel, par modification de l'ADN mitochondrial (Génome mitochondrial) et deschloroplastes, tout en leur conférant éventuellement une meilleure tolérance aux herbicides de type diphényl-éther ouAcifluorfèneou encore une meilleure tolérance à l'aluminium(phytotoxique pour de nombreuses plantes sur des sols acides ou certainssols pollués).Des luzernes génétiquement modifiées pour produire moins de lignine ont aussi été produites.
De nombreuxcultivarsdeMedicago sativasont cultivées sous le nom collectif de luzerne. Ils appartiennent à deuxsous-espèces:
La première est plus adaptée auxclimatssecs, la seconde, originaire deMongolieetSibérie, aux climats froids. Il existe de nombreux croisements entre ces sous-espèces qui combinent les aptitudes des plantes-mères.
EnFranceon utilise essentiellement des semences des variétés de type 'Flamand', plus productives et plus résistantes au froid, et moins du type 'Provence', mieux adaptées aux coupes fréquentes.
Au catalogue officiel françaison compte plus de 180 variétés, dont plus de 10 de type 'Provence' mieux adaptées à la zone méditerranéenne.
Actuellement, 380 variétés de luzerne sont inscrites au Catalogue européen des espèces et variétés.
Dans legenreMedicago, qui comporte une quarantaine d'espèces, on peut signaler aussiMedicago lupulina, la minette ou luzerne lupuline, qui présente un intérêt agricole certain.
La luzerne est la plante fourragère susceptible de produire le plus de protéines à l'hectare : jusqu'à 2,5 tonnes de protéines (mais 9 tonnes pour un bassin de culture despirulines) contre 0,8 tonne pour le soja avec une composition enacides aminésintéressante ; le rendement en matière sèche peut atteindre 16 tonnes par hectare en culture irriguée ; sa valeur énergétique est cependant médiocre, environ 0,5 unité fourragère par kg.
C'est une plante cultivée surtout pour l'alimentation du bétail, et distribuée soit à l'état frais, pâturée ou fauchée, soit sèche sous forme de foin, soit sous forme déshydratée. Les manipulations nécessaires aufanagedoivent être réalisées de façon délicate afin de ne pas perdre les feuilles qui représentent la meilleure part de la valeur fourragère.
Le meilleur compromis qualité-quantité pour la fauche se situe au stade « apparition des bourgeons floraux ».
Le pâturage peut être risqué et doit être rationné pour éviter lamétéorisation, un accident digestif pouvant entraîner la mort de l'animal par accumulation degazdefermentationdans la panse des herbivores ruminants. Pour le pâturage, la luzerne est souvent cultivée en mélange avec d'autres plantes, notamment desgraminéestelles que ledactyleou lebrome. La luzerne est sensible au piétinement, à l'humidité et au surpâturage.
L'ensilageest difficile, mais possible surtout après unpréfanage. L'enrubannagepermet de la conserver dans de bonnes conditions.
La déshydratation présente de nombreux avantages pour la conservation et la préservation des qualités nutritives de la plante fraîche, et pour la consommation, car les granulés oubouchons, qui se conservent six mois sans problème, constituent un correctif azoté de la ration. En outre, en France, la luzerne déshydratée d'origine nationale peut remplacer letourteau de sojad'importation. Mais il faut noter les odeurs très désagréables émises par les unités de déshydratation et le coût variable de l'énergie nécessaire au séchage.
EnFrance, une grosse partie de la production déshydratée provient de la régionChampagne-Ardenne.
La luzerne déshydratée, que ce soit en France ou même enEspagne(Aragon) par exemple, est en général séchée dans des sortes de fours (les fourrages séchés au soleil sont peu fréquents).
C'est également uneplante mellifère.
La consommation degraines germéesou de jeunes pousses vertes de luzerne est très commune dans l'alimentation biologique. De toutes lesgraines germéeshabituellement consommées par l'homme, la graine germée de luzerne est celle qui contient le plus de vitamines. Elle est très souvent proposée sous la dénomination « alfalfa » afin d'éviter que les consommateurs aient l'impression de déguster une plante fourragère. Après le germe deharicot mungo, elle est la plus consommée enFrance, avec le germe delentille. Et elle est beaucoup plus facile à faire germer chez soi que le germe deharicot mungo, lequel nécessite des rinçages beaucoup plus fréquents.
En Chine, en Russie et au Maroc les jeunes feuilles sont traditionnellement consommées comme légume. Pendant la guerre civile, les Espagnols en faisaient une soupe.
L'« extrait foliaire de luzerne », parfois appelé « fromage de luzerne »est le résultat du retrait des fibres qui bloquent l'assimilation des composants contenus dans les feuilles, puis la coagulation du jus obtenu et ensuite le séchage. De la vitamine C y est parfois ajoutée en fin de process. Cet extrait foliaire permet d'apporter des protéines (l'EFL contient 55 % de protéines) et du fer chez les populations n'ayant pas accès à ceux-ci. En 2006, les ONG sont peu enclines à les utiliser. L’’Afssa indique que les extraits foliaires de luzerne pouvaient provoquer certaines allergies dû à la présence deL-Canavanine. Cet acide aminé est 4000 fois plus présent dans les haricots, les lentilles et les oignons.
La luzerne est aussi cultivée pour l'extraction de la lutéïne, un colorant jaune (E161b) qui est un caroténoïde que l'on ajoute à l'alimentation des poules pour colorer les œufs et à celle des vaches pour colorer le beurre
Enphytothérapie, elle est appréciée pour ses qualités reminéralisantes (elle contient d'importantes quantités defer, decalcium, demagnésiumet depotassium), et nutritives, mais aussi pour son action supposée antihémorragique, grâce à lavitamine K, et anti-cholestérol, grâce aucoumestrol, unœstrogènevégétal.
Indications traditionnelles :
Contre indiqués pour:
La luzerne est la légumineuse la plus cultivée au monde. La récolte annuelle mondiale est de 454 millions de tonnes environ (FAO2002).
Le Muséum National d’Histoire Naturelle a constaté que la biodiversité hébergée par la luzerne était globalement et significativement plus importante que celle dans les autres cultures.
Une étude expérimentale, menée avec le concours de scientifiques notamment du Muséum d’Histoire Naturelle, a permis l’élaboration d’un protocole de mesure et d’indicateurs de la biodiversité afin d’évaluer les effets d’une gestion différenciée de la luzerne, c’est-à-dire le maintien de bandes non-fauchées.
Sur 15 sites suivis, comprenant des modalités luzernes et des modalités de grandes cultures, on a ainsi démontré que la luzerne, même quand elle est fauchée, favorise fortement la biodiversité, principalement en diversité et en richesse d’oiseaux et de papillons  mais aussi en termes de maintien des abeilles. En effet, la luzerne est une des rares plantes qui fleurit après la mi-juillet, période à laquelle trouver de quoi se nourrir devient plus difficile pour les abeilles.
L’effet est encore plus important dans les situations où l’on conserve des bandes de luzerne non fauchées : l’abondance de pollen et nectar y est encore plus favorable à la faune apicole, et l’on y trouve, en nombre important d’autres auxiliaires tels que les chauves-souris.
Enfin, la luzerne fournit un habitat à une grande variété d’insectes et de micro-organismes et chacun sait que la vie microbienne des sols est un indicateur précieux pour les rendements agricoles !
Comme le trèfle blanc sauvage, c'est une des plantes appréciées desabeillesetbourdonsdu printemps à l'été, mais les cultures de luzerne sont en forte régression, en Europe notamment. Elle peut être intégrée dans lesjachèresetjachères apicoles(Elle alimente les abeilles, puis restitue 30 à 40 unités d'azote assimilables à la culture qui lui succède)et est parfois plantée dans les périmètres de captage d'eau pour y protéger les sols et la nappe.
Inversement les producteurs desemencede luzerne ont besoin d'abeilles (dontmégachiles), et plus encore des bourdons qui semblent être les meilleurs pollinisateurs de la luzerne. On a même cherché à sélectionner des luzernes (Medicago sativaL.) émettant plus d'hormones attractives pour les abeilles à miel (Apis melliferaL.), montrant à l'occasion que l'un des composés émis par les fleurs de luzerne (et perçus par les antennes des abeilles) les plus attractifs pour l'abeille était leLinalol, alors que deux autres (3-octanoneetméthyl-salicylateétaient plutôt répulsifs, ce qui doit être pris en compte par les sélectionneurs qui voudraient rendre la luzerne plus attractive pour les abeilles domestiques). On a aussi cherché par des attractifs chimiques à encourager la nidification d'abeilles mégachilesIntroduite dans l'agriculture industrielle, sous forme de culture pérenne dans un cycle d'assolement, elle peut contribuer à réduire la pollution par l'Azote des nappes ou des eaux exportées par le drainage agricole
De nombreux travaux, notamment menés par l’INRA montrent que la culture de la luzerne produit un effet positif sur la qualité de l’eau.
La luzerne est une plante pérenne et une légumineuse, c’est-à-dire une plante qui a la particularité de capter l’azote de l’air, bien qu’elle absorbe prioritairement l’azote disponible dans le sol ; ainsi lorsqu’elle est introduite dans les successions culturales, la luzerne réduit la concentration en nitrates des eaux de drainage à l’échelle de la rotation culturale.
Le retournement des luzernes n’entraîne pas de libération intempestive d’azote. En effet, un article dePerspectives Agricoles(n° 264,Janvier 2001, Justes et al.) montre que l’incorporation de l’azote présent dans les racines et les collets (parties aériennes non récoltées) provoque d’abord une organisation de l’azote minéral du sol par les micro-organismes avant d’être progressivement reminéralisé, notamment au printemps suivant.
Enfin, la luzerne est une plante rustique qui ne nécessite pratiquement aucun traitement phytosanitaire : une enquête de la Chambre d’Agriculture de la Marne démontre ainsi que la luzerne n’a quasiment pas besoin d’insecticides : 94 % des parcelles de1année et 97 % des parcelles de2année ne reçoivent aucun insecticide. De plus, la luzerne ne nécessite que peu de traitements herbicides : 72 % des parcelles de1année et 68 % des parcelles de2n’ont reçu aucun traitement anti-dicotylédones durant l’hiver. Enfin, la luzerne ne reçoit aucun traitement fongicide, la recherche variétale ayant fait progresser efficacement la tolérance naturelle aux maladies telles que verticilliose, sclérotiniose ou anthracnose.
C’est pour ces raisons que la luzerne a étéchoisie sur les recommandations de l’INRA pour protéger le périmètre de captage des eaux de Vittel, elle fait ainsi partie des seules cultures autorisées dans les 500 zones de captages prioritaires d’eau potable.
La luzerne représente donc une réponse économique, écologique et moderne au défi de la qualité de l’eau.
En culture pure, la luzerne occupe 33 millions d'hectares, dont 13 enAmérique du Nord(États-Unis), 8 en Amérique du Sud (Argentine), et 8 enEurope, incluant de vastes surfaces consacrées à la production de semences de luzerne (46 400 ha (114 500 acres) aux États-Unis à la fin des années 1980selon l'AOSCA, et 21,800 ha (53,800 acres) au Canada in 1990 (AOSCA 1990)).
EnFrance, la surface cultivée en luzerne couvre 600 000 hectares, dont 150 000 pour ladéshydratationsoit environ 1 100 000 tonnes en majorité sous forme de granulés. La régionChampagne-Ardenneest la première région européenne pour la production de luzerne déshydratée. Selon les producteurs de luzerne cette culture est cependant en forte régression(moins 70 % de surfaces de luzerne en France en 30 ans, moins 30 % enChampagne-Ardennedepuis 2005) à cause d'importations de soja sud-américain notamment.
C'est une culture qui nécessite peu d'intrants, constitue une bonne tête d'assolementpour leblé, et fournit des protéines nécessaires à l'élevage.Selon les producteurs, en culture industrielle, elle est la« culture la plus sobre en traitements. Un herbicide par an au maximum, et pas de fongicides. Amie des insectes pollinisateurs, la luzerne est peu attaquée par les insectes ravageurs ; elle se contente d'un insecticide tous les 3 ans en moyenne, comparé au blé et à l'orge (1 insecticide par an) ou au colza (de 3 à 5 insecticides par an) ».
En Europe, au début des années 2000, la filière luzerne déshydratée était soutenue sous forme d'une subvention à la tonne produite, dans le cadre de l'organisation commune du marché des fourrages séchés (OCM) et compte tenu de l'important déficit, 35 millions de tonnes (77 % des besoins annuels), de la communauté européenne en protéines pour l'alimentation animale, des élevages hors-sols notamment. Ce déficit étant couvert par des importations de tourteaux desojad'Argentine, duBrésilet desÉtats-Unis, majoritairementOGM. La suppression de cette subvention a été décidée à l’occasion du bilan de santé de lapolitique agricole communede 2009 et entre en vigueur à compter de la récolte 2011 incluse. Le budget de l’OCM «fourrages séchés» sera intégré dès 2012 aux droits à paiement uniques (DPU) des exploitations bénéficiaires, soit 35,60 millions d’euros pour la France.