Lacroix
Les cultures de couverture hivernales pourraient réduire la air pollution azotée des eaux de drainage agricoles de l’Illinois jusqu’à 30 %, selon une étude récente de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. Mais comment le changement climatique futur affectera-t-il la perte d’azote, et les cultures de couverture seront-elles toujours à la hauteur ? Une nouvelle étude portant sur le changement climatique à court et à extended terme dans l’Illinois suggère que les cultures de couverture seront toujours bénéfiques, mais pas au même degré. Le rapport prévoit également le rendement du maïs et du soja dans tout l’État, constatant que le maïs souffrira beaucoup as well as que le soja, en particulier dans les régions du sud.
Dans leur étude précédente, l’équipe de recherche a adapté un modèle de simulation de lifestyle connu sous le nom de Système d’aide à la décision pour le transfert de technologie agricole (DSSAT) pour estimer l’efficacité avec laquelle le seigle céréalier pourrait éliminer le nitrate de l’eau de drainage souterrain s’il était largement planté dans l’Illinois. Dans leur nouvelle étude, l’équipe a de nouveau utilisé DSSAT pour prévoir la croissance du seigle céréalier, ainsi que du maïs et du soja, à court terme (2021-2040) et à long terme (2041-2060) selon deux scénarios climatiques pour l’Illinois : un meilleur scénario et un scénario de statu quo.
L’équipe a adopté une approche fragmentaire, modélisant chaque composant du système séparément avant de les combiner dans une prédiction holistique de l’impact des cultures de couverture dans le cadre du changement climatique.
Pour commencer, ils ont modélisé les impacts climatiques sur le rendement des cultures de rente et la biomasse des cultures de couverture. Le rendement du maïs a diminué dans la plupart des régions de l’Illinois, des calendriers futurs et des scénarios climatiques, le rendement moyen étant de 11,5 % inférieur à 3,8 % supérieur aux moyennes actuelles. Le rendement du soja, cependant, a principalement augmenté dans toutes les régions et dans tous les scénarios, avec des rendements prévus jusqu’à 27,5 % supérieurs aux moyennes actuelles. Enfin, le modèle a prédit que la biomasse des cultures de couverture augmenterait en raison du changement climatique, avec des augmentations includes entre 25 % et 103 % au-delà des chiffres actuels.
« Le maïs et le soja sont deux sorts de cultures complètement différents, ce qui se reflète dans nos résultats. Le changement de rendement est dû à de multiples facteurs. Outre l’augmentation prévue de la température, la réponse du rendement est affectée différemment pour chaque culture par les changements de précipitations. modèles et des niveaux élevés de CO2 à l’avenir. Nous avons également constaté que les cultures de couverture bénéficient fortement d’un hiver plus chaud », a déclaré le co-auteur de l’étude, Rabin Bhattarai, professeur agrégé au Département de génie agricole et biologique, une unité partagée du Collège d’agriculture, Shopper and Environmental Sciences (ACES) et le Grainger University of Engineering de l’Illinois.
En examinant la perte d’azote dans le cadre du changement climatique, l’équipe a prédit une perte supérieure de 24 % à court terme, atteignant approximativement 42 % d’ici 2060.
“Un sol plus chaud signifie que les microbes seront in addition actifs pour convertir l’azote de la matière organique en ammonium, puis en nitrate dans le sol. Et si vous avez additionally de nitrate dans le sol, le potentiel de perte est plus élevé”, a déclaré Bhattarai. “Nous constatons déjà des pertes élevées de nutriments pendant les printemps chauds et humides, avant même que les cultures ne soient plantées ou que les engrais ne soient appliqués. Cet azote s’échappe du sol lui-même.”
Une fois ces lignes de base établies, les chercheurs ont commencé à établir des liens. Ils ont d’abord examiné l’impact des cultures de couverture sur le rendement des cultures de rente. Dans leur précédente étude DSSAT, les chercheurs ont découvert que la society du seigle céréalier avant le maïs et le soja avait un effet légèrement positif sur le rendement. Selon Bhattarai, les cultures de couverture récupèrent lentement l’azote du sol tout au extensive de l’hiver et restituent l’élément nutritif à la lifestyle, ce qui stimule la croissance lorsqu’elles sont terminées et incorporées dans le sol.
Dans le cadre du changement climatique, les herbages affamés de cultures de couverture pourraient épuiser à la fois l’eau et l’azote du sol, ce qui expliquerait même une plus grande disponibilité d’azote prévue pendant les hivers furthermore chauds. Ensuite, à la fin, la quantité de biomasse des cultures de couverture pourrait submerger l’appareil de minéralisation du sol, gardant une partie de l’azote enfermé et indisponible pour les cultures de rente. Cependant, bien que l’avantage de rendement ait disparu dans les scénarios climatiques futurs, l’analyse n’a pas révélé de pénalité de rendement pour la society de cultures de couverture.
“Que vous utilisiez ou non des cultures de couverture, vous allez voir une baisse du rendement du maïs à l’avenir. Il en va de même pour le soja. Vous pouvez gagner du rendement en soja, que des cultures de couverture soient présentes ou non”, a déclaré Bhattarai. “Si vous voyez un effects sur le rendement des cultures commerciales, ce n’est pas dû à la culture de couverture, c’est dû au changement climatique.”
Enfin, l’équipe a examiné l’impact des cultures de couverture sur la perte d’azote dans le cadre du changement climatique. Par rapport aux ailments actuelles dans lesquelles les cultures de couverture réduisent l’azote du drainage souterrain d’environ 30 %, les cultures de couverture sont susceptibles de devenir moins efficaces dans les scénarios futurs, avec une réduction aussi faible que 11 % dans les prévisions à very long terme des pires scénarios.
“Vous n’obtenez pas le même avantage que vous obtenez maintenant. Vous verrez une meilleure croissance des cultures de couverture avec les températures moreover chaudes, mais la minéralisation dépassera leur capacité à absorber l’azote plus d’offre que de demande”, a déclaré Bhattarai. “Les cultures de couverture aideront elles seront toujours efficaces pour réduire les pertes. Mais l’efficacité diminuera.”
Il a ajouté que les agriculteurs devront augmenter les cultures de couverture avec des pratiques de gestion optimales supplémentaires pour atteindre les objectifs de réduction des pertes de nutriments face au changement climatique.
