La culture associée de légumineuses dans le bassin du Congo augmente les rendements de maïs sans accroître les émissions de gaz à effet de serre

Concilier besoins alimentaires et climat dans la forêt tropicale du Congo

Le bassin du Congo abrite l’une des plus vastes forêts tropicales au monde, mais une population en forte croissance défriche de plus en plus de terres pour produire de la nourriture, en particulier du maïs. Cette étude pose une question urgente : les agriculteurs peuvent‑ils récolter davantage de maïs sur les parcelles qu’ils cultivent déjà sans augmenter fortement les gaz qui réchauffent la planète ? En comparant des changements simples que de véritables petits exploitants pourraient adopter, les chercheurs examinent comment accroître les rendements tout en protégeant à la fois le climat et la forêt environnante.

Pourquoi les lisières forestières sont importantes

Les forêts du bassin du Congo stockent d’énormes quantités de carbone et soutiennent des millions de personnes. Pourtant, la majeure partie des nouvelles déforestations provient de nombreux petits champs créés par des familles recourant au brûlis et à une agriculture à faibles intrants. Les rendements sur ces sols pauvres et acides restent modestes, si bien que les agriculteurs préfèrent souvent défricher de nouvelles parcelles plutôt que d’extraire plus de grain des parcelles existantes. Améliorer la productivité des champs actuels pourrait réduire la pression sur les forêts, mais uniquement si cela n’entraîne pas d’importantes émissions de puissants gaz à effet de serre comme l’oxyde nitreux et le méthane provenant du sol.

Tester des changements simples que les agriculteurs peuvent mettre en œuvre

Au Cameroun, l’équipe a installé trois petites parcelles de maïs en bordure de forêt et les a suivies pendant deux saisons de culture. Une parcelle utilisait la pratique locale : maïs sans engrais (témoin). Une seconde associait maïs et haricots capables de fixer l’azote de l’air via leurs racines. Une troisième recevait une dose modérée d’azote minéral, représentant un pas vers une approche plus conventionnelle de « révolution verte ». Une forêt secondaire voisine a servi de référence pour les niveaux naturels de gaz à effet de serre. Les scientifiques ont mesuré les récoltes de maïs, la biomasse végétale totale et les échanges continus de dioxyde de carbone, d’oxyde nitreux et de méthane entre le sol et l’air.

Plus de grain, coûts climatiques différents

Les deux stratégies d’intensification ont augmenté les récoltes par rapport au maïs non fertilisé. L’association avec des haricots a élevé le rendement en grain de maïs d’environ 40 % et augmenté la biomasse végétale totale, tout en fournissant une récolte supplémentaire de haricots riche en protéines. L’engrais minéral a plus que doublé le rendement en maïs et produit la plus grande biomasse végétale, confirmant la forte réponse de cette culture à l’ajout d’azote sur ces sols. Pourtant, la réponse du sol en termes d’émissions de gaz a été nettement différente. Avec les haricots, les émissions d’oxyde nitreux sont restées faibles et comparables au maïs non fertilisé, et le sol a continué à absorber le méthane à peu près au même rythme. Avec l’engrais, les émissions d’oxyde nitreux ont augmenté d’environ cinq fois et ont même dépassé celles mesurées dans les sols forestiers voisins, tandis que la capacité du sol à capter le méthane s’est affaiblie.

Regarder sous la surface du sol

Un examen approfondi des sols aide à expliquer ces phénomènes. Tous les terroirs cultivés avaient déjà perdu une partie du carbone organique par rapport à la forêt, reflet d’un défrichement antérieur. Malgré l’apport d’engrais, l’azote minéral mesuré dans le sol était généralement faible, montrant que plantes et micro‑organismes s’emparaient rapidement de ce qui avait été appliqué. Lorsque de fortes pluies suivent la fertilisation, l’eau comble les pores du sol et crée des zones pauvres en oxygène où les microbes transforment l’azote en oxyde nitreux qui s’échappe dans l’air. Ces conditions tropicales chaudes et humides rendent chaque kilogramme d’azote d’engrais beaucoup plus susceptible de provoquer des émissions d’oxyde nitreux que dans des régions africaines plus sèches, si bien que le coût climatique par tonne de maïs supplémentaire est exceptionnellement élevé.

Choisir des voies d’intensification plus intelligentes

Pour comparer équitablement les options, les chercheurs ont calculé l’oxyde nitreux émis par tonne de grain de maïs et par tonne de protéines récoltées. Sur ces deux critères, l’association maïs–haricot s’est avérée la meilleure : elle a augmenté l’approvisionnement en nourriture et en protéines tout en maintenant les émissions par unité de récolte au plus bas. Le maïs fertilisé a fourni le plus de grain mais aussi les émissions les plus élevées par tonne, bien au‑dessus des moyennes mondiales pour le maïs. Autrement dit, dans cette région forestière humide, pousser les rendements uniquement avec de l’engrais minéral risque d’échanger la protection des forêts contre de fortes émissions de gaz à effet de serre provenant des champs existants.

Ce que cela signifie pour les agriculteurs et les forêts

Pour les communautés vivant à la frange de la forêt du Congo, l’étude suggère que l’association du maïs avec des légumineuses fixatrices d’azote peut constituer une « voie médiane » efficace. Elle ne comble pas complètement l’écart de rendement, mais elle améliore les récoltes de maïs, ajoute un aliment riche en protéines, préserve l’absorption de méthane et évite la hausse d’oxyde nitreux observée avec l’engrais minéral. Là où les engrais sont coûteux, où les chaînes d’approvisionnement sont faibles et où les sols ont tendance à fortes émissions lorsqu’ils sont humides, l’association avec des légumineuses offre une voie pratique et à moindre risque pour produire davantage de nourriture sans augmenter sensiblement l’empreinte climatique de l’agriculture ni la pression pour défricher davantage de forêt.

Citation: Kwatcho Kengdo, S., Djatsa, L.D., Njine-Bememba, C.B. et al. Intercropping with legumes in the Congo Basin increases maize yields but not greenhouse gas emissions. npj Sustain. Agric. 4, 38 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00146-9

Mots-clés: Agriculture du bassin du Congo, maïs–légumineuse en association, émissions d’oxyde nitreux, agriculture paysanne tropicale, intensification durable