Les fermes laitières, en particulier dans le Nord-Est, sont de plus en plus soumises à des réglementations plus strictes pour réduire les pertes de nutriments. Avec des conditions plus chaudes attendues qui entraîneront une volatilisation accrue de l'ammoniac provenant du fumier et des tempêtes plus fréquentes et plus violentes qui entraîneront un ruissellement plus important de phosphore soluble, de nouvelles stratégies telles que l'injection de fumier (illustrée) sont nécessaires pour limiter les pertes d'azote et de phosphore des champs cultivés. Crédit :Robert Meinen
Les producteurs laitiers du Nord-Est, confrontés à un réchauffement climatique qui exacerbe la pollution par les nutriments mais allongent la saison de croissance, peuvent réduire l'impact environnemental de leurs opérations et maximiser leurs revenus en doublant la culture et en injectant du fumier dans le sol, plutôt qu'en le répandant.
C'est la conclusion d'une équipe de chercheurs, dirigée par des agroécologues de l'État de Penn, dont la nouvelle étude a évalué la production de l'ensemble de la ferme et les impacts environnementaux et économiques de l'adoption de ces pratiques sur une ferme laitière représentative du centre de la Pennsylvanie sous le climat historique et projeté récent du milieu du siècle. .
La recherche est importante, selon Heather Karsten, professeure agrégée de production végétale/écologie au Collège des sciences agricoles, car les fermes laitières, en particulier dans le Nord-Est, sont de plus en plus soumises à des réglementations plus strictes pour réduire les pertes de nutriments. Avec des conditions plus chaudes attendues qui entraîneront une volatilisation accrue de l'ammoniac provenant du fumier et des tempêtes plus fréquentes et plus violentes qui entraîneront un ruissellement plus important de phosphore soluble, de nouvelles stratégies sont nécessaires pour limiter les pertes d'azote et de phosphore des champs cultivés.
Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont simulé des stratégies de gestion agricole à l'aide du modèle de système agricole intégré développé par C. Alan Rotz, ingénieur agronome du service de recherche agricole du département américain de l'agriculture. Les stratégies ont été éclairées par une expérience de longue date sur les systèmes de culture laitière au centre de recherche agricole Russell E. Larson de Penn State, soutenue par l'USDA. Cette simulation a permis aux scientifiques de déterminer les effets sur les rendements des cultures, la production d'aliments pour animaux, les pertes d'azote, l'érosion des sédiments, les pertes de phosphore liées aux sédiments et solubles, les émissions de gaz à effet de serre, l'utilisation d'énergie fossile et les coûts de production.
La différence entre un champ traité avec du fumier liquide injecté (à gauche) et du fumier épandu est évidente sur cette photo de comparaison. L'injection de fumier réduit la volatilisation de l'ammoniac et le ruissellement du phosphore soluble des champs cultivés. Crédit :Robert Meinen, État de Pennsylvanie
Dans les résultats récemment publiés dans Systèmes agricoles , les chercheurs ont signalé que la double culture et l'injection souterraine de fumier réduisaient les pertes totales d'azote de 12 à 18 % et les pertes totales de phosphore de 16 à 19 %. L'adoption de ces stratégies, ont-ils noté, a fourni une approche d'adaptation et d'atténuation réalisable pour le climat futur en réduisant les augmentations prévues du ruissellement de phosphore soluble et des émissions d'ammoniac causées par des températures plus chaudes et des précipitations plus importantes.
De manière significative, ces avantages peuvent être obtenus tout en maintenant et potentiellement en réduisant les coûts totaux de production agricole, a souligné Karsten.
Les avantages environnementaux de la double culture et de l'injection de fumier peuvent être obtenus tout en maintenant et potentiellement en réduisant les coûts totaux de production agricole. Crédit :Heather Karsten, Penn State
"Il y a beaucoup d'intérêt pour la double culture parmi les producteurs laitiers du Nord-Est", a-t-elle déclaré. « Je pense que les agriculteurs se rendent compte qu'ils ont une saison de croissance plus longue et qu'il y a plus d'événements de précipitations au printemps qui rendent plus difficile l'accès au champ pour effectuer toute opération. Nos résultats démontrent que l'adoption de ces stratégies peut aider à atténuer les impacts environnementaux des fermes laitières maintenant. et encore plus à l'avenir."
José Castaño-Sánchez, ancien chercheur postdoctoral au Département des sciences végétales de Penn State, actuellement associé de recherche postdoctoral à la New Mexico State University et à l'USDA, et Rotz ont contribué à la recherche.
