Les cultures de couverture et les champs de blé d'hiver au Centre des sciences agricoles NMSU, Clovis NM. Crédit :Rajan Ghimire
Les hautes plaines du sud des États-Unis ont de faibles précipitations annuelles. Quand il pleut, bien que, des tempêtes intenses peuvent provoquer une grave érosion des sols. Les vents forts enlèvent également la précieuse couche arable.
Entrez les cultures de couverture.
Habituellement cultivé pendant les saisons où les cultures primaires ne sont pas cultivées, les cultures de couverture peuvent inclure des légumineuses telles que le pois et la vesce velue, ou des cultures herbacées comme l'avoine et l'orge.
Les cultures de couverture font plus que simplement couvrir les champs entre les saisons de croissance. Ils aident les sols à retenir l'eau de pluie et à réduire l'érosion due au vent et à l'eau.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université d'État du Nouveau-Mexique et du Département de l'agriculture des États-Unis montrent que les cultures de couverture peuvent améliorer la santé des sols dans une région semi-aride du Nouveau-Mexique.
« Il y avait beaucoup de scepticisme sur l'efficacité des cultures de couverture par temps chaud, milieu sec du sud des Hautes Plaines, " dit Rajan Ghimire. Ghimire est chercheur à l'Université d'État du Nouveau-Mexique.
« Nos recherches montrent que les cultures de couverture ont amélioré la santé biologique des sols de la zone d'étude en deux ans, " dit Ghimire.
Pour déterminer la santé du sol, les chercheurs ont mesuré les émissions de dioxyde de carbone du sol. Ces émissions étaient plus élevées dans les parcelles d'essai avec des cultures de couverture que dans les parcelles en jachère.
Les microbes du sol sont de minuscules créatures qui vivent et respirent dans un sol sain. Le dioxyde de carbone est libéré des sols lors de la respiration microbienne des racines des plantes et du sol. "Plus l'activité biologique est élevée dans les sols, plus les émissions de dioxyde de carbone sont importantes, " dit Ghimire.
Le Dr Ghimire (à droite) faisant une démonstration de CO2 sur le terrain l'humidité du sol, système de surveillance de la température à un étudiant diplômé, Vesh Thapa (à gauche). Crédit :Sangu Angadi
Les parcelles étaient situées à Clovis, Nouveau-Mexique—environ 200 milles à l'est d'Albuquerque. Ghimire et ses collègues ont testé une variété de cultures de couverture sur deux saisons de croissance. Ils ont également testé des combinaisons de cultures de couverture, comme faire pousser des pois et de l'avoine ensemble.
Parcelles à pois seuls, et une combinaison de pois et de canola, ont montré les émissions de dioxyde de carbone du sol les plus élevées au cours de l'une des années d'étude. Cependant, la tendance des émissions n'était pas constante la deuxième année, rendant les résultats difficiles à interpréter.
Les chercheurs ont montré que l'interaction de la température du sol et des précipitations joue un rôle majeur dans la détermination de la quantité de dioxyde de carbone émise. Par conséquent, ces facteurs influencent la santé du sol.
Mais les émissions incontrôlées de dioxyde de carbone dans le sol peuvent être un problème. C'est parce que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre. « La libération de dioxyde de carbone dans le sol doit être équilibrée avec le stockage de carbone dans le sol, " dit Ghimire. Heureusement, les cultures de couverture aident à extraire ce gaz de l'atmosphère et à le stocker dans le sol.
Les cultures de couverture augmentent le stockage du carbone dans le sol de deux manières. D'abord, leur biomasse racinaire et aérienne est en grande partie constituée de carbone, qui finira par se décomposer en matière organique du sol.
Ils fournissent également un logement et de la nourriture pour les microbes du sol. Ces microbes, surtout les champignons, sont associés à encore plus de stockage de carbone.
L'activité biologique améliore également la structure du sol, et les microbes peuvent libérer les nutriments dont les cultures ont besoin. « Ces changements profitent grandement à la fois à l'environnement et à l'agriculture, " dit Ghimire.
Le Dr Ghimire décrit les avantages des cultures de couverture et de la couverture des résidus pour les cultures ultérieures dans la rotation et la santé des sols pour les agriculteurs et les parties prenantes locales. Crédit :Vesh Thapa
Les microbes vivant dans les racines des légumineuses peuvent fixer l'azote atmosphérique pour le rendre disponible pour les cultures. Cependant, cette activité peut également augmenter les émissions de dioxyde de carbone du sol lorsque les légumineuses sont cultivées comme cultures de couverture.
Les cultures de couverture herbeuses, comme l'avoine et l'orge, contribuent bien à l'accumulation de carbone dans le sol sans les émissions supplémentaires de la fixation de l'azote. Mais cela signifie que les plantes auront besoin d'obtenir de l'azote ailleurs, et ces graminées ont également tendance à avoir besoin de plus d'eau que les légumineuses.
"Trouver un équilibre est la clé, " dit Ghimire. " Mélanger des graminées avec des légumineuses peut aider à augmenter le carbone et l'azote du sol tout en minimisant la libération de dioxyde de carbone. "
Les chercheurs prévoient de poursuivre cette expérience comme une étude à long terme.
"Les cultures de couverture sont un excellent moyen de séquestrer le carbone, réduire le réchauffement climatique et augmenter la résilience agricole, " dit Ghimire. " Mais il y a encore beaucoup à apprendre sur les cultures de couverture, surtout dans les environnements semi-arides."
