Gerson Drescher, professeur adjoint de fertilité des sols à la Station d'expérimentation agricole de l'Arkansas, a dirigé une étude visant à créer des modèles de prédiction pour ces indicateurs clés de la santé des sols, basés sur des tests standard déjà utilisés pour analyser des échantillons de sol.

"Nous voulons fournir aux gens le maximum d'informations qu'ils peuvent obtenir à partir des échantillons qu'ils soumettent déjà sans les coûts et le temps d'analyse supplémentaires", a déclaré Drescher.

Le modèle de prédiction nouvellement développé peut aider à ajouter des informations sur les propriétés du sol, ce qui peut guider les décisions en matière de fertilisation, d'irrigation et d'herbicides, a ajouté Drescher. Les analyses de sol standard évaluent la teneur en éléments nutritifs disponibles pour les plantes et le pH du sol. Cependant, ces propriétés sont également affectées par la texture du sol et la matière organique du sol, qui nécessitent des tests supplémentaires coûteux et longs.

« Les méthodes traditionnelles utilisées à la fois pour l'analyse de la texture du sol et la détermination de la matière organique prennent relativement beaucoup de temps et, en général, les producteurs souhaitent un délai d'exécution rapide lorsqu'ils soumettent un échantillon afin de pouvoir prendre leurs décisions en matière de gestion des éléments nutritifs et planifier la quantité d'éléments nutritifs. l'engrais qu'ils doivent appliquer", a déclaré Drescher.

L'article de recherche intitulé « Prédiction de la texture du sol et de la matière organique à l'aide des nutriments extractibles Mehlich-3 » est publié dans Agrosystems, Geosciences &Environment. . Les co-auteurs comprennent Trent Roberts, professeur et chef par intérim du département des sciences des cultures, des sols et de l'environnement ; Nathan Slaton, vice-président associé pour l'agriculture et directeur adjoint de l'Arkansas Agricultural Experiment Station; et Alden D. Smartt, associé de programme au département des sciences des cultures, des sols et de l'environnement.

Les modèles sont précis pour prédire les sols les plus couramment utilisés dans la production agricole en Arkansas. Cependant, les modèles sont moins précis pour les sols sableux et les sols à très forte teneur en matière organique, a déclaré Drescher. Les sols agricoles courants de l'État appartiennent aux catégories fines et moyennes, qui comprennent les loams limoneux et les argiles limoneuses.

La station expérimentale est le bras de recherche de la division du système agricole de l'Université de l'Arkansas.

Qu'y a-t-il dans le sol ?

La durée d'une analyse de sol dépend des informations demandées, a déclaré Drescher. Chaque test supplémentaire en plus des analyses de sol de routine peut ajouter des jours ou des semaines à la durée totale des tests. Le modèle de prédiction de Drescher pour la matière organique et la texture du sol réduit ces tests supplémentaires et peut réduire le délai d'exécution d'au moins la moitié.

Les échantillons de sol envoyés à un laboratoire pour analyse sont séchés, broyés et tamisés pour assurer leur uniformité afin de garantir la précision et l'exactitude de l'analyse. En Arkansas, le laboratoire d'analyse des sols Marianna de la station expérimentale fournit des services d'analyse de sol de routine, qui sont gratuits pour les résidents de l'Arkansas.

Les analyses de sol de routine nécessitent la mesure du pH du sol et l'analyse du sol Mehlich-3, qui extrait et identifie les nutriments disponibles dans les échantillons de sol.

Les deux propriétés prédites par le modèle de Drescher – la matière organique du sol et la texture du sol – nécessitent des tests plus approfondis, a déclaré Drescher. Les tests de matière organique du sol sont déterminés par une méthode connue sous le nom de « perte au feu », qui nécessite de peser des échantillons, de les soumettre à des températures élevées pour brûler la matière organique, puis de repeser l'échantillon pour mesurer la perte de poids.

La texture du sol est mesurée à l'aide d'un appareil appelé hydromètre, qui détermine la taille des particules du sol, a déclaré Drescher. Comprendre la texture du sol est un aspect important de la production agricole, car elle dicte la capacité du sol à retenir les nutriments, les taux d'application d'herbicides ou d'engrais, le calendrier d'irrigation et les protocoles d'échantillonnage du sol.

Ces tests aident les producteurs à comprendre la santé de leur sol et à guider les applications d'engrais et les décisions de gestion des cultures, a déclaré Drescher.

Mieux qu'une carte

Des cartes, telles que le Web Soil Survey proposé par le Service de conservation des ressources naturelles du Département de l'Agriculture des États-Unis, peuvent être utilisées pour fournir des informations sur le type de sol dans différentes zones, mais la résolution de la carte peut ne pas indiquer de changements dans la texture du sol dans une petite quantité. d'espace dans un champ, a déclaré Drescher. Le nouveau modèle de prédiction est plus précis qu'une carte car il utilise des informations spécifiques au champ.

Le Marianna Soil Test Lab a déjà fourni des prévisions sur la texture du sol, mais cette nouvelle recherche a affiné le modèle pour rendre l'estimation plus précise, a déclaré Drescher.

Le Marianna Soil Test Lab analyse environ 200 000 échantillons de sol chaque année. Les analyses de routine du sol pour les éléments nutritifs et le pH sont gratuites pour les résidents de l'Arkansas grâce au soutien des frais de tonnage d'engrais. Les tests non routiniers de texture du sol ou d'analyse de la matière organique sont cependant payants et prennent plus de temps pour l'analyse.

Les modèles de prédiction

Drescher a utilisé les données sur les nutriments Mehlich-3 et le pH du sol provenant d'échantillons de sol soumis au Marianna Soil Test Lab pour calibrer et valider les modèles de prédiction.

Pour les modèles de prévision de l'argile et du sable, il a utilisé les données de 409 échantillons de sol, représentant différents systèmes de production et sols dans tout l'Arkansas. Environ la moitié provenait de champs de cultures en rangs et l'autre moitié de systèmes fourragers.

Lors du développement du modèle pour la matière organique du sol, il a utilisé les données de 604 échantillons provenant de champs de cultures en rangs et de 415 échantillons provenant de zones de production fourragère.

Après l'étalonnage, Drescher a validé les modèles en utilisant 103 échantillons de sol différents provenant de zones de production de cultures en rangs, de fourrages, de légumes, de fruits, de gazon et d'ornements.

Au fil du temps, la précision des modèles peut être évaluée et optimisée avec de nouveaux échantillons de sol pour améliorer la prévision de la texture du sol et de la matière organique. Drescher a déclaré que les modèles pourraient être utilisés dans des zones en dehors de l'Arkansas si elles ont des sols similaires.

Drescher a déclaré qu'il appréciait le travail effectué par le personnel du laboratoire d'analyse des sols Marianna, qui a aidé à l'analyse du sol et fourni les données pour l'étalonnage des modèles.