Graine de makhana (foxnut) : une culture productive et économique offrant un bon créneau pour le stockage et la stabilité du carbone du sol dans les zones humides inférieures du Gange

Pourquoi cette histoire de culture en zone humide est importante

Dans l’est de l’Inde, de nombreux champs de riz de faible altitude sont convertis en étangs pour la culture du makhana, aussi appelé foxnut — une collation croquante considérée comme un « superaliment ». Ce changement soulève une question cruciale : les agriculteurs peuvent-ils augmenter leurs revenus tout en continuant à stocker le carbone de manière sûre dans leurs sols, ce qui ralentit le changement climatique et soutient la santé à long terme des sols ? Cette étude compare les étangs de makhana au système traditionnel de double riz de la région pour évaluer comment chacun affecte le carbone du sol, la qualité des sols et les revenus agricoles dans la partie inférieure du bassin du Gange, au Bengale occidental.

Deux façons de cultiver dans le même paysage

Les chercheurs se sont concentrés sur les zones humides du district de Malda, où les systèmes de cultivation en makhana et en rotation riz–riz–jachère sont pratiqués depuis au moins cinq ans sur des sols alluviaux similaires. Dans le système de double culture du riz, une récolte a lieu pendant la mousson et une autre en hiver, chacune en eau peu profonde stagnante mais avec des périodes de sécheresse intermédiaires. En revanche, dans les étangs de makhana, les parcelles restent continuellement inondées pendant la majeure partie de l’année, avec de larges feuilles épineuses flottant à la surface tandis que les plantes envoient de grosses racines dans la boue. En prélevant des échantillons de sol jusqu’à un mètre de profondeur sur plusieurs sites et horizons, l’équipe a pu mesurer non seulement la quantité de carbone présente, mais aussi sa répartition dans le profil.

Suivre le carbone au fur et à mesure qu’il s’enfonce dans le sol

Les résidus végétaux — racines, chaumes, exsudats racinaires et algues aquatiques — constituent la principale voie d’apport du carbone aux sols des zones humides. Les scientifiques ont estimé les apports annuels de carbone pour chaque source. Les parcelles en double riz produisaient globalement plus de biomasse aérienne et, même après que la plupart de la paille ait été retirée pour le fourrage, rendaient néanmoins davantage de chaume et de carbone racinaire au sol que les étangs de makhana. Les deux systèmes hébergeaient des algues aquatiques, mais la période d’inondation plus longue dans les étangs de makhana entraînait des apports quelque peu supérieurs de biomasse aquatique. En utilisant une méthode chimique qui sépare le carbone du sol en fractions « actives » plus facilement décomposables et en fractions « passives » plus lentes et plus résistantes, l’équipe a suivi comment ces différents apports se traduisaient en carbone stocké.

Quel système stocke le plus et lequel stocke de façon plus stable ?

Sur presque toutes les profondeurs, le carbone organique total et ses différentes fractions étaient plus élevés dans les sols en double riz que dans les sols en makhana. En particulier, les couches profondes (sous 25 cm) sous le riz contenaient plus de carbone enfermé dans des formes passives, plus difficiles à décomposer, favorisées par la texture fine et la teneur en calcaire plus élevée de ces sols. Les cycles répétés d’inondation, de battage et de dessiccation partielle dans les rizières semblent favoriser l’accumulation de complexes organo-minéraux stables qui retiennent le carbone pendant des périodes plus longues. Les sols de makhana, bien que plus limoneux/sableux et légèrement plus pauvres en carbone total, montraient un schéma différent : près de la surface, une plus grande part de leur carbone se trouvait dans des pools plus résistants, reflétée par des indices de « récalcitrance » plus élevés. L’immersion continue et des conditions plus fraîches et pauvres en oxygène semblent ralentir la décomposition de la matière organique en surface, même si le stock total de carbone est plus faible.

Qualité du sol, rendements et compromis

Pour traduire ces mesures en une image de la santé des sols, les auteurs ont utilisé des indices combinant la quantité de carbone, sa répartition verticale et la part d’actif par rapport au passif. Selon ces critères, les parcelles en double riz présentaient une meilleure qualité globale du sol : carbone total et actif plus élevés, stratification verticale plus marquée du carbone frais en surface et indice de gestion du carbone supérieur. Pourtant, les étangs de makhana offraient un avantage différent. Lorsque les rendements ont été convertis en une unité commune basée sur les prix du riz et après prise en compte des coûts de production, le makhana affichait un ratio bénéfice–coût plus élevé que le système riz–riz–jachère. Les agriculteurs cultivant le makhana dans des plans d’eau permanents pouvaient donc obtenir des revenus supérieurs, tout en maintenant une réserve de carbone de surface relativement stable.

Ce que cela signifie pour les agriculteurs et le climat

Synthétiquement, les systèmes de double riz dans la partie inférieure du bassin du Gange stockent actuellement davantage de carbone dans le sol et dans des formes profondes et durables, ce qui est positif pour l’atténuation du climat et la fonctionnalité des sols à long terme. Les étangs de makhana, bien qu’ils stockent moins de carbone total, tendent à protéger une plus grande fraction de celui-ci en surface sous des formes stables et offrent de meilleurs retours économiques pour les exploitations sur des zones humides inondées ou dégradées. Les auteurs concluent que la riziculture transplantée en double culture est l’option la plus efficace pour accroître les stocks de carbone du sol, tandis que le makhana est une culture commerciale prometteuse qui maintient un carbone de surface relativement stable dans des environnements humides difficiles. Ils estiment qu’un suivi à long terme sera essentiel pour comprendre comment l’expansion continue du makhana ou d’autres cultures de zones humides influencera à la fois les moyens de subsistance des agriculteurs et le stockage du carbone dans ce paysage vulnérable du bassin fluvial.

Citation: Choudhury, S.G., Basak, N., Banerjee, T. et al. Foxnut (makhana): a productive and economic crop providing good niche for soil carbon storage and stability in lower Gangetic wetlands. Sci Rep 16, 9774 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40676-3

Mots-clés: makhana foxnut, carbone du sol, agriculture en zones humides, rizières, agriculture du bassin du Gange