L'intégration de cultures pérennes dans les rotations de maïs et de soja n'augmente pas systématiquement la capacité des sols à stocker le carbone, selon une nouvelle étude qui défie les attentes quant à la manière dont les divers systèmes de culture affectent la séquestration du carbone.

L'étude, publié récemment dans la revue académique Agriculture, Écosystèmes et environnement, compare la performance de stockage du carbone des rotations maïs-soja conventionnelles avec des systèmes de culture qui incorporent des plantes vivaces et de petites céréales telles que l'avoine. Les rotations de cultures diversifiées protègent la qualité de l'eau et ont d'autres avantages environnementaux, mais Michel Castellano, professeur d'agronomie et co-auteur de l'étude, a déclaré que des expériences récentes montrent que l'amélioration du stockage du carbone ne fait pas nécessairement partie de ces avantages. Ces résultats vont à l'encontre d'une hypothèse largement répandue selon laquelle mettre plus de racines dans le sol pendant de plus longues périodes augmenterait la teneur en carbone du sol, dit Castellano.

"Nous pouvons rejeter l'hypothèse selon laquelle, dans l'Iowa, les systèmes de culture diversifiés stockent systématiquement mieux le carbone que les systèmes maïs-soja, " il a dit.

Le stockage du carbone dans le sol a attiré l'attention ces dernières années car il pourrait jouer un rôle dans l'atténuation du changement climatique. Le carbone atmosphérique agit comme un gaz à effet de serre, mais le stockage du carbone dans le sol le maintient hors de l'atmosphère. Les chercheurs analysent donc diverses méthodes de production agricole susceptibles d'améliorer le stockage du carbone.

Le type de sol, le temps peut faire une différence

Les expériences de l'ISU impliquaient trois fermes de recherche dans l'Iowa où des rotations de cultures diversifiées se sont développées parallèlement à des systèmes maïs-soja pendant des années. Les chercheurs ont comparé la teneur en carbone du sol des systèmes maïs-soja avec celle des systèmes diversifiés et n'ont trouvé aucune différence cohérente. Dans une seule des trois fermes de recherche, les rotations de cultures diversifiées avaient un plus grand carbone dans le sol.

Les résultats vont à l'encontre des attentes selon lesquelles les systèmes racinaires étendus des plantes vivaces et des cultures de couverture déposeraient du carbone dans les sols. Castellano a dit qu'il est probable que ce type de sol, les conditions météorologiques et environnementales jouent un rôle clé dans la capacité des rotations diversifiées à augmenter le carbone du sol. Une étude plus approfondie de la façon dont ces variables s'influencent mutuellement sera nécessaire pour prédire avec précision comment les pratiques de gestion agricole peuvent augmenter les stocks de carbone dans le sol.

"Toutes les pratiques ne fonctionnent pas dans tous les endroits, " a déclaré Castellano. "Nous avons besoin d'une meilleure prévisibilité dans les pratiques de stockage du carbone. Nous devons savoir ce qui fonctionne et dans quels contextes cela fonctionne. »

Les systèmes de culture diversifiés dans les expériences comprenaient des rotations de maïs, soja, l'avoine et la luzerne. Ces rotations reflètent les pratiques agricoles courantes dans l'Iowa dans la première moitié du 20e siècle, avant qu'une rotation du maïs et du soja ne devienne le système de culture dominant dans l'État. Ces systèmes de culture diversifiés fournissaient aux agriculteurs des céréales pour nourrir les chevaux qui alimentaient une grande partie des machines de l'époque. Les rotations de cultures qui incluent uniquement le maïs et le soja ont commencé à dominer le paysage de l'Iowa plus tard, à mesure que l'agriculture est devenue plus mécanisée, dit Castellano.

Mais un scientifique de l'ISU nommé John Pesek a anticipé le passage aux systèmes maïs-soja et a commencé à expérimenter de tels systèmes en 1954 dans une ferme de recherche près de Kanawha. Cette ferme de recherche, aux côtés de fermes près de Nashua et Marsden, fourni des données pour la présente étude, et la prévoyance de Pesek a ouvert la voie à Castellano et à son équipe.

« En 1954, si vous disiez à un agriculteur que les rotations maïs-soja domineraient l'Iowa, ils se seraient moqués de toi, " il a dit.