Les cultures de couverture limitent le flux de nitrate

Jul 05, 2023

Selon les chercheurs, la plantation généralisée de seigle céréalier dans l'Illinois pourrait réduire de 30% les nitrates dans l'eau de drainage souterrain de l'État.

Alors que les États de la ceinture de maïs cherchent des moyens de limiter le flux d'azote des fermes vers le golfe du Mexique, de nouvelles recherches montrent que les cultures de couverture d'hiver pourraient faire partie de la solution. La plantation généralisée de seigle céréalier dans l'Illinois pourrait réduire de 30 % les nitrates dans les eaux de drainage souterrain de l'État.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois-College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences et de l'Illinois-Grainger College of Engineering ont découvert, à partir d'études à petite échelle, que les cultures de couverture sont capables d'aspirer le nitrate de l'eau du sol. Cela a des effets durables tout au long de la saison de croissance. Leur nouvelle étude estime le potentiel du seigle céréalier à l'échelle de l'État.

L'équipe a simulé à la fois la plantation de cultures de couverture et le calendrier des engrais - automne ou printemps - dans des conditions climatiques réelles dans l'Illinois entre 2001 et 2020. Les chercheurs ont utilisé un modèle de simulation de culture connu sous le nom de système d'aide à la décision pour le transfert de technologie agro-alimentaire. Il permet des projections de croissance sur plusieurs années pour plus de 42 cultures. Bien que le seigle céréalier n'en fasse pas partie, les chercheurs ont adapté les paramètres du modèle pour le blé d'hiver.

Deux implications de gestion ont été révélées dans le document. La première est que les agriculteurs devraient appliquer une culture de couverture d'hiver, telle que le seigle céréalier, pour réduire le débit d'eau et la perte de nitrate de 25 pour cent et 30 pour cent, respectivement. Les données ont également indiqué que les agriculteurs devraient passer à la fertilisation printanière, si possible.

Les chercheurs ont comparé la fertilisation printanière et automnale avec et sans la culture de couverture. La fertilisation automnale était pire pour la perte de nitrate dans les deux scénarios, a déclaré Rabin Bhattarai, co-auteur de l'étude et professeur agrégé au Département de génie agricole et biologique de l'Illinois.

Le modèle a simulé les effets des cultures de couverture sur le rendement des cultures de rente. Dans l'ensemble, il a montré que le seigle céréalier avait un léger impact positif sur le maïs et le soja dans les deux calendriers de fertilisation. Il y avait des variations entre les années et les emplacements à travers l'État, mais dans la simulation sur 20 ans, il n'y avait aucune preuve d'une pénalité de rendement, a déclaré Bhattarai.

L'adoption des cultures de couverture reste faible dans l'Illinois et le Midwest malgré la disponibilité de programmes de partage des coûts et des preuves croissantes montrant des avantages pour la santé des sols, la qualité de l'eau et plus encore.

"Nos recherches montrent que les cultures de couverture fonctionnent", a déclaré Bhattarai. "Ils ont le potentiel de réduire l'érosion ainsi que la perte de nutriments de nos champs, en particulier avec le drainage souterrain. Nous voulions explorer les avantages au niveau de l'ensemble de l'État pour montrer ce qui pourrait arriver si des milliers d'agriculteurs adoptaient simultanément cette pratique de conservation. les avantages pour la qualité de l'eau seraient importants. »

Les premières phases du projet ont commencé par des expériences sur le terrain à petite échelle pour comprendre les effets des cultures de couverture et du calendrier des engrais sur la perte de nitrate dans les eaux souterraines et de ruissellement. Les premières expériences ont été utilisées pour développer le modèle modifié du système d'aide à la décision pour le transfert d'agrotechnologie capable de s'étendre à l'ensemble de l'État. Ils ont également informé un outil d'aide à la décision en ligne pour les agriculteurs qui envisagent des cultures de couverture dans leurs propres champs.

« Grâce à notre tableau de bord, les agriculteurs peuvent obtenir des résultats simulés de la culture du seigle céréalier comme culture de couverture dans leurs champs réels », a déclaré Jonathan Coppess, co-auteur de l'étude et professeur agrégé au Département d'économie agricole et de consommation de l'Illinois.

À différentes dates dans une fenêtre de deux semaines de plantation prévue pour la culture de rente, les agriculteurs peuvent comparer la biomasse potentielle dans le champ, le rapport carbone:azote dans cette biomasse, l'absorption d'azote et la réduction des pertes d'azote. Pour améliorer encore les résultats, les agriculteurs peuvent fournir des informations plus spécifiques sur leurs champs, y compris l'historique des cultures et les programmes de gestion, a déclaré Coppess. L'étude a été publiée dans Science of the Total Environment. Visitez sciencedirect.com – recherchez « Bhattarai and Coppess » – pour plus d'informations.

Rabin Bhattaraï

Jonathan Coppes

Lauren Quinn est spécialiste des communications médiatiques pour le Collège des sciences de l'agriculture, de la consommation et de l'environnement de l'Université de l'Illinois. Visitez aces.illinois.edu pour plus d'informations.

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