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Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université du Minnesota et de l'Iowa State University révèle que la diversification des rotations de cultures peut réduire considérablement les impacts négatifs sur l'environnement et la santé, tout en maintenant la rentabilité pour les agriculteurs.
La recherche, récemment publié dans la revue Sciences et technologies de l'environnement , constate que l'ajout de petites céréales et de fourrages tels que la luzerne à la rotation maïs-soja conventionnelle, qui domine la production au Minnesota, l'Iowa et d'autres États de la Corn Belt, peuvent réduire considérablement les impacts environnementaux négatifs tout en soutenant les économies agricoles.
« Les agriculteurs pratiquent depuis longtemps la rotation des cultures pour maintenir la productivité de leurs terres, " a déclaré Natalie Hunt, professeur adjoint d'enseignement au Département de génie des bioproduits et des biosystèmes du College of Food de l'U of M, Sciences de l'agriculture et des ressources naturelles et Collège des sciences et de l'ingénierie. "Nous montrons que l'ajout de plus de cultures à la rotation maïs-soja conventionnelle est bénéfique à la fois pour les agriculteurs et pour l'environnement."
Le travail était basé sur des données à grande échelle, expérience sur le terrain à long terme à la ferme Marsden de l'Iowa State University. L'expérience, initié en 2001, compare les caractéristiques de performance d'une rotation maïs-soja de deux ans avec celles d'une rotation maïs-soja-avoine de trois ans et d'une rotation maïs-soja-avoine-luzerne de quatre ans.
"Ce nouvel article ajoute des informations importantes sur les impacts environnementaux et les conséquences sur la santé humaine des systèmes de culture conventionnels et plus diversifiés, " a déclaré Matt Liebman, professeur d'agronomie et de la H.A. Wallace Endowed Chair for Sustainable Agriculture à l'Iowa State University. "Ce type d'information est important pour développer des moyens durables et résilients de cultiver tout en protégeant la planète."
Les chercheurs ont examiné la pollution provenant de l'agriculture ainsi que de la chaîne d'approvisionnement, y compris la production d'engrais, carburant et herbicides. Ils ont combiné les données d'expériences sur le terrain avec des ensembles de données sur les émissions et un modèle de qualité de l'air, estimer les émissions et les dommages causés par le changement climatique, la santé humaine via la pollution et la quantité de combustibles fossiles associée à chaque système de culture.
Ils ont découvert que le principal facteur de dommages environnementaux est l'engrais synthétique, dont la production nécessite une grande quantité de combustibles fossiles. Par ailleurs, lorsque l'engrais est appliqué aux cultures, il libère des gaz à effet de serre et des polluants qui nuisent à la qualité de l'air, principalement de l'ammoniac. En ajoutant des petits grains et des fourrages dans les rotations, moins d'engrais est nécessaire et moins de pollution est émise.
L'ajout d'une seule petite culture céréalière peut réduire l'utilisation de combustibles fossiles, la pollution et les dommages d'environ la moitié, selon la recherche. L'étude a également trouvé des systèmes de rotation plus diversifiés :
« La réintégration des pratiques agricoles d'il y a quelques générations à peine a le potentiel de produire des avantages environnementaux positifs, " a déclaré Hunt.
Plus de 30 articles scientifiques publiés à partir de travaux sur le site de Marsden Farm ont abordé les rendements des cultures, propriétés du sol, mauvaises herbes, coûts et retours économiques, processus écologiques et autres sujets. Dans des travaux antérieurs, les chercheurs ont montré que la diversification des cultures pouvait réduire l'érosion des sols et la perte de décharge de nutriments. Cette étude étend leurs conclusions précédentes pour inclure la pollution dans l'air.
"Le paysage agricole du Midwest est devenu beaucoup moins diversifié après la Seconde Guerre mondiale à mesure que les engrais synthétiques et les pesticides sont devenus plus largement utilisés, et comme la production animale était en grande partie découplée de la production végétale », a déclaré Liebman. « Notre travail montre que le retour à des rotations de cultures plus diversifiées peut être un gagnant-gagnant pour les agriculteurs, le public et l'environnement."
