Conversion of conservation tillage to rotational tillage to reduce phosphorus losses during snowmelt runoff in the canadian prairies

Citation

Liu, K., Elliott, J.A., Lobb, D.A., Flaten, D.N., et Yarotski, J.B. (2014). « Conversion of conservation tillage to rotational tillage to reduce phosphorus losses during snowmelt runoff in the canadian prairies. », Journal of Environmental Quality, 43(5), p. 1679-1689. doi : 10.2134/jeq2013.09.0365

Résumé

Une étude antérieure avait permis d’établir que le remplacement des pratiques classiques de travail du sol (PCT) par des pratiques antiérosives de travail du sol (PAT) réduisait les pertes d’azote (N) mais accroissait celles de phosphore (P) pendant le ruissellement nival printanier. De 2004 à 2012, nous avons mené une étude à l’échelle de champs entiers pour déterminer si on pouvait réduire efficacement les pertes de P en remplaçant les PAT par un régime de travail du sol en rotation (TSR) consistant à interrompre les PAT par un hersage automnal pratiqué une année sur deux. Nous avons réalisé cette étude dans une paire de bassins hydrographiques servant à des expériences à long terme depuis 1993. Un des champs de la paire est soumis à des PCT depuis 1993. Dans l’autre champ de la paire, on a utilisé des PAT consistant à travailler le sol le moins possible de 1997 à 2007, puis on a appliqué un régime de TSR consistant à herser le champ avec un cultivateur robuste, vers la fin de l’automne, en 2007, 2009 et 2011. Le volume des eaux de ruissellement et leur teneur en éléments nutritifs ont été mesurés à la bordure des deux champs, et des échantillons de sol et de résidus de culture ont été prélevés dans chaque champ. De 2004 à 2007, nous avons mesuré des pertes de P plus élevées dans le cas du traitement PAT que dans celui du traitement PCT, cette différence étant sans doute attribuable à une plus forte teneur du sol en P mesuré par la méthode Olsen ainsi qu’à une plus grande quantité de P libérée par les résidus de culture. Une analyse de covariance a révélé que le régime de TSR (2008–2012), par rapport aux PAT (2004–2007), a accru les concentrations de carbone organique dissous (COD) de 62 %, de N dissous total (NDT) de 190 % et de N total (NT) de 272 % ainsi que les charges de COD de 34 %, de NDT de 34 % et de NT de 60 %. Cependant, toujours par rapport aux PAT (2004–2007), le régime de TSR (2008–2012) a réduit la concentration de P mesurée par l’analyse du sol dans la couche superficielle du sol, la quantité de P libérée par les résidus de culture ainsi que la durée du ruissellement, ce qui a eu pour effet de réduire les concentrations de P dissous total (PDT) de 46 % et de P total (PT) de 38 % ainsi que les charges de PDT de 56 % et de PT de 42 %. Dans les Prairies canadiennes, où le P constitue un problème environnemental important par rapport au N, le TSR s’est révélé plus efficace que les PAT pour réduire les pertes de P.

Date de publication

2014-01-01

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