Describing legume success stories in the EU: part 1 France

During the Legvalue project partners pursued 31 different cropping systems in practice. 

In part 1 the download  .pdf document summarises 18 different successful legume cropping systems in FRANCE, each described in a single page.

The pages:

1-Soybean as a breakcrop for maize monoculture

The appearance of corn rootworms problems on maize in eastern France led this farmer to diversify his crop rotations and, in particular, to include soybean, a crop with an autonomous nitrogen supply and a good precedent for his wheat crops. Thanks to the work of the soybean roots, he can plant his wheat crop without ploughing and take advantage of the nitrogen residues provided by this legume. Thus, he seems to have reduced his compaction problems and improved the structure of his soil. He has also observed a change in the weed flora, which is accompanied by a reduction in phytosanitary treatments. Today he can see the effects of this system built around soybean with a better productivity of his maize in crop rotation compared to the maize monoculture on the rest of his farm.

L’apparition de problèmes chrysomèles sur maïs dans l’Est de la France a poussé cet agriculteur à diversifier ses rotations et notamment à y insérer du soja, une culture avec une alimentation autonome en azote et un bon précédent pour ses cultures de blé. Grâce au travail des racines du soja, il peut implanter son blé suivant sans labour et profiter des reliquats d’azote apporter par cette légumineuse. Ainsi, il réduit ses problèmes de battance et améliore la structure de ses sols. Il observe également une modification de la flore adventice qui s’accompagne d'une réduction des traitements phytosanitaire sur maïs. Aujourd’hui, il commence à constater les effets de ce système plus diversifié sur les performances de ces cultures en rotation avec une amélioration de la productivité de son maïs assolé par rapport au maïs non assolé sur le reste de son exploitation.

2-Take advantage of legumes in crop-livestock farming systems

This farmer in crop-livestock farming, has set up a crop rotation in which legumes play an important role: the association of rapeseed and dwarf white clover is a solution to the difficulty of establishing a cover crop in summer. In this way, after the rapeseed is harvested, the clover remains and acts as a cover crop until the next wheat crop is planted in the clover by direct sowing. Clover is also a good way to limit the development of weeds and rapeseed regrowth while helping the nitrogen nutrition of associated crops. Faba bean are an additional asset for lengthen rotations and reducing pest pressure. Moreover, its specific qualities as a legume make it a good precedent, which reinforces the vigour of the following crops (rapeseed or wheat) on the farm.

Cet agriculteur, installé en polyculture-élevage, a mis en place une rotation où les légumineuses occupent une position importante : l’association colza/trèfle blanc nain est une solution à l’implantation difficile des couverts végétaux en été. De cette façon après la récolte du colza, le trèfle reste et sert de couvert semi-permanent dans lequel est ensuite implanté en semis direct une culture de blé. Le trèfle blanc est également un moyen de concurrencer les adventices tout en aidant à la nutrition azotée des cultures avec lesquelles il est associé. La féverole, quant à elle est un atout supplémentaire pour allonger ses rotations, satisfaire ses besoins liés à l'activité d'élevage et réduire les pressions bioagresseurs. De plus, ses qualités propres aux légumineuses en font un bon précédent, qui renforce la vigueur des suivants (colza ou blé) sur son exploitation.

3-Winter Lupine, a water-saving solution for diversifying rotations 

The farmer, who get involved in IRRIG 04 MAE (aid scheme that requires the introduction of legumes in the irrigated crop rotation in substitution of other irrigated crops while respecting a minimum area commitment), grows winter white lupine as an alternative to irrigated maize in order to reduce his water consumption through irrigation and to diversify his crop rotation. Planted in September, his white lupin is harvested in August of the following year, at a time when there is usually little harvest. Its simple management, its capacity to fix nitrogen from the air and the positive action of its roots on the soil structure make it a good precedent to insert before a cereal.

L’agriculteur qui s’est engagé dans une MAE IRRIG 04 (dispositif d’aide qui demande d’introduire des légumineuses dans l’assolement irrigué en substitution d’autres cultures irriguées en respectant un minimum de surface engagée), cultive du lupin blanc d’hiver comme alternative au maïs irrigué dans le but de réduire ses consommations d’eau par l’irrigation et de diversifier sa rotation culturale. Implanté au mois de septembre, son lupin blanc est récolté au mois d’août de l’année suivante, à une période où il y a habituellement peu de moissons. Sa conduite simple, sa capacité à fixer l’azote de l’air et l’action positive de ses racines sur la structure du sol en font un bon précédent à insérer avant une céréale.

4-Spring field pea, an agronomically interesting crop between two cereals

To break his predominantly cereal-based crop rotations, the farmer chose to insert a species that is autonomous to cover his nitrogen needs between two wheat crops: spring peas. With this alternation of spring and winter crops, he has better control over the development of weeds in the crop rotation, which allows him to remove one autumn weeding on his wheat. With few disease problems on his farm, his spring pea crop has a positive impact on the structure of his soils and helps with the nitrogen nutrition of the wheat, which results in a yield gain on his wheat.

Pour rompre ses rotations à dominantes céréales, l’agriculteur a choisi d’insérer entre 2 cultures de blé une espèce autonome en azote : du pois de printemps. Avec cette alternance de culture de printemps et d’hiver, il contrôle mieux le développement d’adventice dans la rotation, ce qui lui permet de supprimer un désherbage à l’automne sur son blé. Peu sujette aux problèmes de maladies sur son exploitation, sa culture de pois de printemps impact positivement la structure de ses sols et aide en la nutrition azotée du blé, ce qui entraîne un gain de rendement sur son blé.

5-Spring field pea, a crop with many agronomic benefits

To lengthen and diversify his crop rotations, the farmer sows a spring field pea crop in order to save nitrogen for the next wheat crop and to reduce weeds in the rotation, especially vulpine. In addition to avoiding the frequent return of rapeseed, his spring field pea crop also brings a yield gain on wheat, which offset the lower economic results of field pea. Despite a high Aphanomyces risk on some plots, his de-stoning equipment allows him to grow field pea on new plots where it was impossible to plant them before, due to the high concentration of stones.

Pour allonger et diversifier ses rotations culturales, l’agriculteur sème une culture de pois de printemps dans l’objectif d’économiser de l’azote pour le suivant blé et de réduire les adventices dans la rotation et notamment le vulpin. En plus d’éviter le retour trop fréquent du colza, sa culture de pois de printemps apporte également un gain de rendement sur le blé, ce qui contrebalance les résultats économiques inférieurs du pois. Malgré un risque aphanomyces fort sur certaines parcelles, son matériel d’épierrage lui permet de cultiver du pois sur de nouvelles parcelles où il était impossible d’en implanter avant, du fait de la trop forte concentration en pierre.

6-Growing legumes in association with cereals to replace the use of chemical inputs after transition to OF

After his transition to organic farming, this farmer chose to grow legumes in association with cereals as an agronomic lever against bio-aggressors and for nitrogen nutrition. As a result, the levels of disease and pest infestation on his associated crops are reduced compared to pure crops. These associations between complementary species secure yields. In addition, the legumes planted in these mixtures (i) help with the nitrogen nutrition of the cereals, (ii) participate in the introduction of nitrogen into the system and (iii) slightly increase the protein content of the bread wheat grains. In addition, they structure the soil and allow legumes regrowth to cover the soil after harvest until the next crop.

Après son passage en agriculture biologique, cet agriculteur a choisi de cultiver des légumineuses en association avec des céréales comme levier agronomique contre les bioagresseurs et pour la nutrition azotée. Ainsi, les niveaux d’infestation des maladies et ravageurs sur ses cultures associées sont réduits par rapport aux cultures pures. Ces associations entre espèces complémentaires sécurisent les rendements. Par ailleurs, les légumineuses implantées dans ces mélanges (i) aident à la nutrition azotée des céréales, (ii) participent à l’introduction d’azote dans le système et (iii) augmentent légèrement les teneurs en protéine des grains du blé tendre. De plus, elles structurent le sol et laissent la possibilité aux repousses de légumineuses de couvrir le sol après la récolte jusqu’à la culture suivante.

7-The lucerne, a multi-service crop to diversify the crop rotation

The farmer planted lucerne on his crop-livestock farming system to provide protein and fibre for his dairy cows. It is left in cultivation for 3 years, with 1 mowing every 5 weeks and a harvest in baler-wrapper, for yields about 10 tonnes of DM. His lucerne allows him, on the one hand, to save nitrogen on the wheat that follows and, on the other hand, by contributing to the improvement of the soil structure, it facilitates the establishment of the wheat in the autumn. Its covering power as well as the succession of mowing during the harvests contribute to reduce the development of weeds and to fight against vulpine.

L’agriculteur a implanté de la luzerne sur son exploitation de polyculture-élevage afin de ramener de la protéine et de la fibre pour l’alimentation de ses vaches laitières. Elle est laissée en culture pendant 3 ans, avec 1 fauche toutes les 5 semaines et une récolte en enrubannage, pour des rendements d’environ 10 tonnes de MS. Sa luzerne lui permet (i) d’économiser de l’azote sur le blé qui suit et en contribuant à l’amélioration de la structure du sol, elle (ii) facilite l’implantation du blé à l’automne. Son pouvoir couvrant ainsi que la succession de fauches pendant les récoltes participent à réduire le développement des adventices et à lutter contre le vulpin.

8-Spring field pea to diversify a no-till rotation 

The farmer grows spring field peas as a good “head of crop rotation” and to diversify his crop rotation where it is difficult to manage weeds with no-till. Pea was chosen because it is less susceptible to weevil than faba bean and better suited to his shallow, calcareous soils. It provides an alternative to rapeseed at the “head of the crop rotation” and is a crop that is easy to weed, so it is a good lever for managing resistant grasses. Thus, he controls the development of weeds well during the field pea cycle and recovers a clean plot before sowing its wheat.

L’agriculteur cultive du pois de printemps en tant que bonne tête d’assolement et pour diversifier sa rotation dans laquelle il est difficile de gérer les adventices avec le semis direct. Le pois a été choisi, car il est moins sensible à la bruche que la féverole et mieux adapté à ses terres calcaires et peu profondes. Il apporte une alternative au colza en tête de rotation et c’est une culture qu’il désherbe facilement. C’est donc un bon levier pour gérer les graminées résistantes. Ainsi, il contrôle bien le développement d’adventices pendant le cycle du pois et récupère une parcelle propre avant de semer son blé.

9-Take advantage of the agronomic benefits of winter field pea and faba bean as a previous crop to wheat

To find new a balanced rotation after several years of wheat succession, this farmer chose to diversify his crop rotation with winter pea and faba bean. This system, which breaks with the previous one, provides better weed control, particularly of vulpine, which leads to a reduction in the costs of weeding for the following crop. In addition, these legumes crops, which are very good precedents for wheat, improve the quality of the soil with increased OM levels. As a result, his wheat yields increase and his turnover rises.

Pour retrouver une rotation équilibrée après plusieurs années de succession de blé, cet agriculteur à choisi de diversifier son assolement avec des cultures de pois et de féverole d’hiver. Ce système, en rupture par rapport au précédent apporte un meilleur contrôle des adventices et notamment du vulpin, ce qui entraine une réduction des coûts liés au désherbage sur la culture suivante. Par ailleurs ces cultures de légumineuses qui sont de très bon précédent à blé, améliorent la qualité du sol avec des taux de MO en augmentation. En conséquence, ses rendements en blé augmentent et son chiffre d’affaires progresse.

10-Combining yellow spring lupine with bread wheat on the south coast of Brittany

On a small 25 ha organic farm, farmers-bakers have introduced a spring yellow lupine crop in association with winter wheat into their rotation with high proportion of cereals. The association of wheat and the legume improves the protein content of the cereal and reduces pest pressure on both crops and in the rotation, especially weeds due to the good soil cover. A sorter allows them to separate the lupin from the wheat; the wheat is used to make bread on farm and the lupin is used by a neighbouring farmer. The use of the sorter is important for seed autonomy.

Sur une petite exploitation de 25 ha en bio, des paysans boulangers ont implanté dans leur rotation à forte proportion de céréale une culture de lupin jaune de printemps associé à un blé d’hiver. L’association du blé avec la légumineuse améliore le taux de protéine de la céréale et réduit la pression des bioagresseurs sur les deux cultures et dans la rotation, notamment du fait de la bonne couverture du sol qui vient contrer le développement d'adventices. Des trieurs (trieur séparateur + trieur alvéolaire) permettent de séparer le lupin du blé ; le blé est utilisé pour la fabrication de pain et le lupin est valorisé par un éleveur voisin et/ou envoyé en moulin pour concevoir de la farine destinée à la consommation humaine. Les opérations de triage sont importantes pour l’autonomie en semence..

11-Lucerne, a crop that adapts well to dry conditions 

This farmer has introduced a lucerne over 5 years to reduce the cost of feeding his animals, while remaining productive in dry conditions thanks to its powerful and deep root system. Planted in August, he makes between 3 and 5 cuts per year for a yield target of 9 tonnes DM over the year. Lucerne represents a good precedent for his wheat, with interesting economic margins made possible by savings on nitrogen fertilisation. Moreover, it has a structuring effect on his soils and reduces weed pressure thanks to the mowing operations that prevent the weeds from bolting.

Cet agriculteur a introduit sur 5 ans une culture de luzerne afin de réduire les dépenses pour l’alimentation de ses bêtes, tout en restant productif en conditions séchantes grâce au système racinaire puissant et profond de cette légumineuse. Implanté au mois d’août, il réalise entre 3 et 5 coupes par an pour un objectif de rendement de 9 tonnes de MS sur l’année. La luzerne représente un bon précédent pour son blé, avec des marges économiques intéressantes permises par des économies réalisées sur la fertilisation azotée. De plus, elle a un effet structurant sur ses sols et elle atténue la pression des adventices grâce aux opérations de fauche qui empêche la montée à graines.

12-Using legumes for poultry feed

To replace the use of soybean in his poultry feed, the farmer has developed legumes (field pea and faba bean) in association on his farm. In this way, he compensates for the lack of manure and fertilises his soil naturally. In addition, to limiting the weediness of plots, the association with cereals secures yields during years unfavourable to one or other of the crops. In the mixture, the cereals act as a support for the legumes, prevent lodging and thus reducing susceptibility to disease. Cereals sown after the cereals benefit from good initial vigour and for rapeseed the faba bean regrowth can be used as companion plants for the oleaginous.

Pour remplacer l’utilisation de soja dans l’alimentation de ses volailles, l’agriculteur à développer les cultures de légumineuses (pois, féverole et lupin) en association sur son exploitation. De cette façon, il fertilise naturellement ses sols et compense les manques de fumier. En plus de limiter l’ensalissement des parcelles, l’association avec des céréales sécurise les rendements pendant les années défavorables à l’une ou l’autre des cultures. Dans le mélange, les céréales servent de tuteur pour les légumineuses qui ne versent pas et qui sont donc moins sensibles aux maladies. Les céréales semées en suivant bénéficient d’une bonne vigueur de départ et pour le colza, les repousses de féveroles peuvent servir de plantes compagnes pour l’oléagineux.

13-Blue lupine, a “rapeseed equivalent” to bring protein back into the ration

The farmer, who wanted to find an alternative to organic soybean to feed his cow herd, chose to insert blue lupine to cover his protein needs. He sows it with a low dose of barley in order to support the blue lupin at the end of the cycle and to reduce its susceptibility to diseases and weeds at the beginning of the cycle. Lupine, (i) “plows” the soil well thanks to its roots, and (ii) it is a good precedent for maize. Thanks to its good total nitrogen content (around 30%), it allows him to be self-sufficient in protein on his farm.

L’agriculteur, qui voulait trouver une alternative au soja bio pour nourrir son troupeau de vache, a choisi d’insérer du lupin bleu pour couvrir ses besoins en protéine. Il sème ce dernier avec une faible dose d’orge afin de tuteurer le lupin bleu en fin de cycle et de réduire sa sensibilité aux maladies et aux adventices en début de cycle. Le lupin, (i) travail bien le sol grâce à ses racines, et (ii) il est un bon précédent pour le maïs. Grâce à sa bonne teneur en MAT (autour de 30 %), il lui permet d’être autonome en protéine sur son exploitation.

14-Associated rapeseed with legumes to limit inputs to the crop

The farmer, in order to reduce inputs and optimise his margins, grows his rapeseed in association with a legume-based mixture (mixture 1: Bengal vetch + Alexandrian clover; mixture 2: clover + fenugreek). As a result, he only applies catch-up weed control against grasses and benefits from the nitrogen provided by the companion plants for his rapeseed. Moreover, he notes that companion plants could have a decoy effect on flea beetle populations. They do not negatively impact rapeseed yields and improve soil structure.

L’agriculteur, pour réduire les intrants et optimiser ses marges, cultive son colza en association avec un mélange à base de légumineuse (mélange 1 : vesce du bengale + trèfle d’alexandrie ; mélange 2 : trèfle + fénugrec). En conséquence, il n’applique plus qu’un désherbage de rattrapage contre les graminées et il bénéficie de l’azote rapporté par les plantes compagnes pour son colza. De plus, il remarque que les plantes compagnes pourraient avoir un effet leurre sur les populations d’altises. Elles n’impactent pas négativement les rendements en colza et améliorent la structure su sol.

15-Lucerne to reduce weed pressure in rapeseed-wheat-barley successions and to feed the herd

The farmer grows lucerne on his farm to (i) replace the use of rapeseed meal in his cows' ration and as (ii) a weed control strategy. Thus, he has better control of weed pressure, especially vulpine, in his rotation thanks to this self-consumed crop, which does not require herbicides.

L'agriculteur cultive de la luzerne sur son exploitation pour (i) supplanter le recours au tourteau de colza dans la ration de ses vaches, mais également (ii) comme stratégie de désherbage et de lutte contre les adventices. Ainsi, il maîtrise mieux la pression adventice et notamment le vulpin dans sa rotation grâce à cette culture autoconsommée, qui ne nécessite pas d’herbicide.

16-Chickpea as an alternative to durum wheat monoculture (farm 1)

The farmer planted chickpea to increase the rotation possibilities in his wheat monoculture and to control take-all. In this way, he can fix atmospheric nitrogen and thus reduce nitrogen inputs in the crop rotation and improve the protein content of his next wheat crop. In addition, he can better optimise the climatic windows for cultivation operations.

L’agriculteur a implanté du pois chiche pour pouvoir augmenter les possibilités de rotation dans sa monoculture de blé et pour lutter contre le piétin échaudage. De cette manière, il s’offre la possibilité de fixer l’azote atmosphérique et ainsi de diminuer les apports en azote dans la rotation et d’améliorer le taux de protéine de son blé suivant. De plus, il optimise mieux les fenêtres climatiques pour réaliser les opérations culturales.

17-Chickpea, an additional asset against Ray Grass problems (farm 2)

On his second farm, this farmer plants chickpeas in order to reduce the pressure of Ray Grass in his rotation by disrupting its cycle. To do this, he sows the crop late and applies different phytosanitary products than those used on wheat. As the chickpea can be sown later, it allows him to carry out false seedbeds while better managing fertilisation on the crops that follow his chickpea.

Sur sa deuxième exploitation, cet agriculteur implante du pois chiche dans le but de réduire la pression Ray-Grass dans sa rotation en perturbant son cycle. Pour cela, il réalise des semis tardifs sur cette culture et applique des produits phytosanitaires qui différent de ceux utilisés sur blé. Le pois chiche pouvant être semé plus tard, il lui laisse la possibilité d’effectuer des faux semis tout en gérant mieux la fertilisation sur les cultures qui suivent son pois chiche.

18-Winter pea as an opportunity in the weed control strategy of cereal farms

To limit the development of Ray-Grass in his rotation, the farmer decided to plant a winter field pea crop in his crop rotation: in this way, he can apply on two seasons to follow a grass herbicide that does not present problems of weed resistance, while reducing the amount of mineral fertilizer used. In addition, he limits the costs of his field pea crop by using the crop in a short circuit.

Pour limiter le développement du Ray-Grass dans sa rotation, l’agriculteur a d’implanté une culture de pois d’hiver dans sa rotation de culture :  ainsi, il a l’opportunité d’appliquer sur 2 saisons à suivre, un antigraminées qui ne présente pas de problèmes de résistance de la part des adventices, tout en réduisant les apports d’engrais minéral. De plus, il limite les charges sur sa culture de pois en valorisant la culture en circuit court.