Parcelle de paillis de paille (à gauche) et parcelle de paillis de plastique (à droite). Le paillis de plastique retient plus d'eau du sol et augmente le rendement du maïs par rapport à la paille, mais le paillis de paille est meilleur pour améliorer la santé du sol. Crédit :Jun Wang
Comment augmenter la teneur en eau et la santé du sol sans irriguer ? Mieux vaut le recouvrir d'une couche de paille, conclut une nouvelle étude.
Les agriculteurs du plateau de Loess en Chine utilisent depuis des décennies à la fois du plastique et de la paille comme couverture du sol, ou paillis, entre les cultures. Une grande partie de l'agriculture de la région, dont le maïs est une grande partie, est la terre ferme ; les cultures dépendent uniquement des précipitations saisonnières. Les périodes de sécheresse peuvent nuire à la croissance et au rendement des cultures. Ainsi, les deux paillis, à la fois peu coûteux et facilement disponibles, sont utilisés pour empêcher la perte d'eau par évaporation et garder le sol au chaud.
Bien que les paillis soient utilisés depuis les années 1970, "il n'y avait aucune étude en cours sur l'effet du paillage sur la qualité du sol, santé du sol, et la séquestration du carbone, " a déclaré Upendra M. Sainju. Sainju est pédologue au laboratoire de recherche agricole de l'USDA-ARS Northern Plains dans le Montana.
Pour enquêter sur cela, ainsi que les effets des paillis sur les rendements du maïs, les scientifiques ont conçu une expérience de cinq ans dans laquelle ils ont comparé le paillis de paille, paillis de plastique, et pas de paillis. Sur leurs parcelles d'essai à la station agro-écologique de Changwu, ils couvraient le sol en mai et enlevaient les paillis lors de la récolte du maïs en octobre. Ils ont prélevé des échantillons de sol à la fin de chaque saison pour analyser le carbone. Les scientifiques ont également comparé les rendements de maïs entre les différentes parcelles.
Le paillis plastique est souvent utilisé pour garder le sol humide dans l'agriculture des terres arides. Cependant, cette couverture ne nourrit pas le sol, entraînant une diminution du carbone organique du sol. Crédit :Jun Wang
En moyenne, le rendement du maïs était le plus élevé dans le paillis de plastique, de 21 à 25 pour cent. Le paillis de paille a également augmenté le rendement par rapport au sol nu, mais seulement de cinq pour cent. Qu'est-ce qui pourrait être responsable de cette différence? Puisque la paille est riche en carbone, les microbes décomposeurs se nourrissent d'azote libre dans le sol pour équilibrer leur alimentation. Cela enlève l'azote, un élément nutritif essentiel pour les plantes, du maïs, affectant son rendement.
Cependant, le carbone organique du sol était le plus élevé dans les parcelles de paillis de paille. Ceci est souhaitable car les sols riches en carbone éliminent mieux les gaz à effet de serre de l'air, dit Sainju. Les sols à plus forte teneur en carbone contiennent également plus de nutriments et ont une structure semblable à des miettes de biscuits. Ces deux qualités profitent aux cultures.
Dans les parcelles de paillis plastique, l'eau supplémentaire a stimulé l'activité microbienne. Les microbes affamés consommaient la matière organique du sol, le convertir en dioxyde de carbone dans le processus. L'utilisation du carbone du sol réduit rapidement la capacité du sol à agir comme un puits de carbone.
"Nous pensions que le paillis plastique serait meilleur car il augmente l'humidité du sol, " a déclaré Sainju. " Le résultat a été surprenant dans le sens où si vous avez trop d'eau, cela augmente l'activité microbienne, qui peut décomposer le carbone organique.
La construction de carbone du sol est un objectif à long terme important dans le monde entier, surtout en Chine. Les agriculteurs chinois peuvent gagner de l'argent grâce aux crédits carbone lorsqu'ils améliorent la capacité du sol à stocker le carbone. Cela fait de la paille le gagnant, selon les chercheurs. Bien que le paillis de paille augmente l'activité microbienne qui utilise l'azote, les producteurs peuvent ajuster l'utilisation d'engrais azotés pour aider à équilibrer les processus. Cela augmentera le carbone du sol et créera des rendements élevés.
