Les émissions de N2O de l'agriculture provenant des engrais azotés peuvent être réduites par une fertilisation plus raisonnée et efficace (voir ici) mais aussi par l'introduction, dans les rotations culturales et les prairies, de légumineuses. Fixant l'azote de l'air, ces espèces n'ont en effet pas besoin d'apport d'engrais azotés ; l'azote qu'elles laissent dans le sol permet de plus de réduire la fertilisation de la culture suivante.

L'innovation vise à accroître la part des légumineuses à graines dans les grandes cultures et la proportion de légumineuses fourragères dans les prairies temporaires. L'introduction de légumineuses à graines en grande culture modifie fortement les successions culturales et donc l'assolement et les productions agricoles au niveau national ; la substitution d'espèces en prairie ne présente pas de tels effets.

En grande culture, l'objectif est d'introduire davantage de légumineuses à graines, en remplacement d’autres grandes cultures annuelles. Cette sous-action modifie donc les assolements et successions de cultures, ainsi que les itinéraires techniques mis en oeuvre sur les productions suivant la culture de légumineuse.

En prairies, il s'agit d'accroître la proportion de légumineuses dans les prairies temporaires assolées (en remplacement partiel ou total des graminées) et, dans le cas de couverts mixtes, de maintenir la légumineuse pendant la durée de vie de la prairie en limitant la fertilisation azotée pour éviter que la graminée ne concurrence trop fortement la légumineuse.

L’insertion de légumineuses dans les rotations a des impacts environnementaux bénéfiques en termes d’utilisation de produits phytosanitaires à l’échelle de la succession de cultures, d’utilisation d’eau (en comparaison à d’autres cultures d’été), de consommation d’énergie fossile, et de biodiversité. L’introduction d’une nouvelle culture dans l’assolement est généralement favorable à un étalement des travaux, apprécié par les producteurs, et devrait donc constituer un facteur favorable au développement de ces cultures.