Les élèves sortent une série de sacs à litière et de noyaux de racines de la parcelle de céréales seigle-soja. Crédit photo :Rusty Bailey, Collège des sciences agricoles de l'UES.
Un cercle de vie et d'azote se joue dans les fermes des États-Unis. Et les chercheurs essaient de trouver le bon timing.
Certaines cultures de couverture, comme la vesce velue ou le seigle de céréales, ne sont pas cultivés pour être mangés. Au lieu, ils captent les nutriments, dont l'azote, des cultures précédentes, l'air, et le sol. Lorsque les cultures de couverture se décomposent, ces nutriments sont libérés. Cultures de rente, comme le maïs ou le soja, plantés par la suite peuvent utiliser ces nutriments pour grandir et prospérer.
Mais les cultures commerciales ont besoin de différentes quantités de nutriments à différents stades de croissance. Une nouvelle étude évalue la rapidité avec laquelle les nutriments sont libérés par deux cultures de couverture différentes. Le but, selon la co-auteur de l'étude Rachel Cook, est de programmer la libération des éléments nutritifs des cultures de couverture pour mieux correspondre aux besoins en éléments nutritifs de cultures commerciales spécifiques.
"C'est comme essayer de chronométrer un repas pour qu'il sorte du four exactement quand tous les convives affamés arrivent, " dit Cook, actuellement chercheur à la North Carolina State University.
Les chercheurs se sont concentrés sur l'azote parce qu'il « est généralement le nutriment le plus limitant dans la production agricole, mais a le plus grand potentiel d'impact environnemental des pertes. » Les deux cultures de couverture, vesce velue et seigle de céréales, sont deux des cultures de couverture les plus couramment plantées dans le Midwest.
Carottes de sol avec des racines de vesce velues à l'intérieur, prêt à être enterré dans le champ. Une fois qu'ils sont remontés, le sol sera lavé et la biomasse racinaire mesurée pour évaluer les taux de décomposition. Crédit :Taylor Sievers.
Ils ont découvert que la vesce velue et le seigle céréalier présentaient des dynamiques de libération d'azote significativement différentes.
« Nous comprenons maintenant mieux le taux et la quantité d'azote libéré par deux des cultures de couverture les plus populaires actuellement utilisées, ", dit Cook. "Ces informations peuvent aider les agriculteurs à estimer la quantité d'azote qu'ils peuvent s'attendre à obtenir de leur culture de couverture et quand il sera disponible."
L'étude a montré que la vesce velue libérait globalement plus d'azote que le seigle céréalier. La libération d'azote était également plus rapide à partir des plantes de vesce velue dont la croissance avait été arrêtée.
"La vesce velue libère presque tout l'azote disponible au cours des quatre premières semaines après sa fin, " dit Cook. C'est avant le grand moment de l'absorption d'azote par le maïs, c'est-à-dire environ la huitième semaine après la plantation. "Donc, mettre fin à la vesce velue trop tôt pourrait entraîner des pertes d'azote avant que la culture de maïs ne puisse l'atteindre. »
Céréales de seigle, d'autre part, libéré de l'azote lentement sur plusieurs semaines. « Ce serait bénéfique avant une culture de rente à faibles besoins en azote, " dit Cook.
Taylor Sievers, maintenant diplômé de l'Université de l'Illinois du Sud Carbondale, tire une série de sacs à litière et de noyaux de racines des parcelles de céréales seigle-soja pour son expérience de décomposition. Crédit :Rusty Bailey, Collège des sciences agricoles de l'UES.
L'étude a été menée sur des sites d'essais sur le terrain au Centre de recherche agricole de Carbondale, Illinois. Les parcelles d'étude ont été plantées de seigle céréalier ou de vesce velue. Après avoir terminé les cultures de couverture avec un herbicide, les chercheurs ont planté du soja ou du maïs, respectivement.
Les chercheurs ont mesuré la croissance des deux cultures de couverture, à quelle vitesse ils se sont décomposés une fois terminés, et la quantité et le taux d'azote qu'ils ont libérés.
Globalement, les plants de vesce velue libèrent presque trois fois plus d'azote que les plants de seigle céréalier. Plus de 70 % de l'azote total libéré par la vesce velue s'est produit dans les deux premières semaines après l'arrêt. En revanche, la libération d'azote du seigle céréalier s'est produite plus tard, avec presque aucune libération nette d'azote au cours des quatre premières semaines après l'arrêt.
Cook espère que davantage d'informations sur la façon dont les différentes cultures de couverture libèrent des nutriments aideront les agriculteurs à prendre des décisions plus éclairées. « Ils pourront choisir la culture de couverture qui convient le mieux à leur ferme et les cultures commerciales spécifiques qu'ils plantent, " dit-elle. " Ils sauront également quand mettre fin à la culture de couverture avant de planter la culture de rente. "
Les cultures de couverture font également plus que libérer des éléments nutritifs une fois qu'elles sont terminées. Ils peuvent aider à gérer la qualité des sols et l'érosion, par exemple.
"Les études à long terme avec les cultures de couverture seront vraiment importantes, " dit Cook. " Ces études peuvent nous aider à comprendre comment les cultures de couverture peuvent améliorer les propriétés du sol au fil du temps et comment cela pourrait améliorer les rendements des cultures de rente. "
