L'adoption généralisée par les producteurs laitiers d'injecter du fumier dans le sol au lieu de l'épandre à la surface pourrait être cruciale pour restaurer la qualité de l'eau de la baie de Chesapeake, selon les chercheurs qui ont comparé le ruissellement de phosphore des champs traités par les deux méthodes. Cependant, ils prédisent qu'il sera difficile de persuader les agriculteurs de changer leurs pratiques.

Dans une étude de quatre ans, Les écoulements de surface et souterrains de 12 parcelles de recherche isolées hydrologiquement au Russell E. Larson Agricultural Research Center de Penn State ont été mesurés et échantillonnés pour tous les constituants du phosphore et les solides totaux pendant et après les précipitations. Pendant cette période, de janvier 2013 à mai 2017, les parcelles ont été plantées avec des cultures d'été de maïs et des cultures de couverture d'hiver de seigle céréalier. La moitié des parcelles ont reçu des applications de fumier à la volée, tandis que les autres avaient du fumier injecté dans le sol.

Les chercheurs ont évalué les charges de phosphore total, phosphore dissous, le phosphore particulaire et les solides totaux par rapport aux volumes d'écoulement pour apprendre comment les pertes de phosphore et de sédiments différaient entre les parcelles. L'injection de fumier à faible profondeur s'est avérée plus efficace que l'épandage de fumier pour favoriser la dilution du phosphore dissous et, dans une moindre mesure, phosphore total. Les parcelles de fumier à la volée ont connu plus de ruissellement de phosphore particulaire que les parcelles d'injection.

Fait important pour les défenseurs du non-labour, aucune différence n'a été détectée entre les méthodes d'application pour les solides totaux dans le ruissellement, c'est-à-dire l'injection de fumier, avec sa légère perturbation de la surface du sol, n'a pas provoqué de sédimentation. Praticiens du semis direct, qui constituent un peu plus de la moitié des producteurs laitiers de Pennsylvanie, ont été lents à adopter l'injection de fumier en raison de préoccupations concernant la pratique causant la sédimentation et les cours d'eau boueux.

Cependant, la précision et l'exactitude de l'étude, récemment publié dans Agriculture, Écosystèmes et environnement , était limité par la variabilité hydrologique, a concédé Jack Watson, professeur de sciences du sol et de physique des sols, État de Penn. Son groupe de recherche du Collège des sciences agricoles a mené l'étude. Watson a souligné que les résultats démontrent que, même à petite échelle, l'efficacité d'une pratique à obtenir des avantages pour la qualité de l'eau varie.

« Cela a été le cas avec les précédentes études sur le terrain d'atténuation du phosphore, également, " a-t-il dit. " Même les études faites avec des parcelles de recherche soigneusement construites comme la nôtre, qui nous permettent de collecter, mesure, test et contraste de ruissellement, sont confondus par la variabilité hydrologique.

Mais malgré la variabilité, les résultats ont montré que l'injection de fumier diminuait les pertes globales de phosphore, selon la chercheuse principale Melissa Miller, étudiante à la maîtrise en sciences du sol lorsqu'elle a mené l'étude.

"Quand nous avons regardé les pertes totales de phosphore des parcelles, nous avons pu constater une tendance forte, ", a-t-elle déclaré. "Cela a été révélé à la fois dans les écoulements terrestres et souterrains à la suite d'événements pluvieux."

Cette variabilité, cependant, complique les efforts pour convaincre les producteurs laitiers de se convertir à l'injection de fumier, membre de l'équipe de recherche, Heather Gall, professeur assistant de génie agricole et biologique. Elle a suggéré que la pratique, largement adoptée, pourrait aider les États à se conformer aux réglementations relatives aux flux de charges quotidiennes maximales totales fixées par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis pour protéger la baie de Chesapeake de la pollution par les nutriments et des proliférations d'algues et des zones mortes associées.

"Lorsque nous faisons des recommandations aux agriculteurs sur ce qu'ils peuvent faire pour améliorer la qualité des eaux de ruissellement, nous voulons pouvoir leur dire à quel point cela fonctionnera, " dit-elle. " Mais la quantité d'injection de fumier réduira la quantité de perte de phosphore sur une ferme particulière peut dépendre des caractéristiques du site, comme le type de sol dont il dispose, quel type de cultures poussent et la pente du paysage. Et donc, nous pourrions ne pas être en mesure de dire définitivement à un agriculteur à quoi s'attendre en termes d'avantages de réduction de charge, ce qui rend difficile de démontrer de manière convaincante qu'un investissement dans un équipement d'injection de fumier à disque peu profond en vaudra la peine. »

Watson a expliqué que l'équipement d'injection de fumier est coûteux et qu'il faut plus de temps et de carburant pour que les agriculteurs épandent du fumier dans leurs champs par injection que par épandage ou épandage. Pour que l'injection de fumier à disques peu profonds soit largement mise en œuvre dans le drainage de la baie de Chesapeake, il a dit, cela nécessitera un soutien financier substantiel du gouvernement ou d'autres sources non agricoles. Mais il faut le faire, Watson croit.

« Dans les régions médio-atlantique et nord-est, nous avons beaucoup d'animaux laitiers concentrés dans une petite zone. Nous avons tout ce fumier dont il faut se débarrasser et tous les éléments nutritifs qui vont avec doivent être éliminés sur une petite quantité de terre. Cela doit être fait de manière à protéger la baie de Chesapeake, " il a dit.

Et même si les réductions de phosphore sont incertaines en raison de la variabilité des sites, Watson a ajouté, il y a les avantages supplémentaires de l'injection de fumier, telles que la réduction de la volatilisation de l'ammoniac et la réduction des émissions d'odeurs, qui ont aussi une valeur importante.