Effets de la rotation des cultures, du type de cultures et du régime de travail du sol sur la teneur en carbone organique du sol dans un climat semi-aride.

On est incertain de la façon dont la rotation des cultures et le travail du sol influent sur le carbone organique du sol (COS) dans les Prairies canadiennes. De 1995 à 2005 dans le sud-est semi aride de la Saskatchewan, nous avons comparé les effets sur la quantité de COS de diverses rotations de blé, d’oléagineux et de légumineuses et de deux pratiques aratoires, soit une monoculture constante et quatre rotations de trois ans avec jachère, pratiquées sans travail du sol (STS), et deux rotations avec jachère pratiquées avec travail réduit du sol (TRS). Sur onze ans, la quantité de COS dans les 15 premiers cm du sol a augmenté de 0,2 Mg C ha⁻¹ dans la monoculture par rapport aux cultures avec jachère, mais cet effet n’était significatif que dans les 7,5 premiers cm du sol. La quantité de COS n’a présenté aucune différence entre les diverses rotations avec jachère, ni entre les cultures STS et avec TRS. La relation linéaire entre le changement dans la quantité de COS (ΔCOS) et l’apport total de C était faible (R² = 0,18) mais significative (P < 0,05), de sorte que la quantité de COS a augmenté ou diminué de 0,33 Mg C ha⁻¹ pour chaque Mg C ha⁻¹ d’apport de C des résidus de récolte supérieur ou inférieur à 2,4 Mg C ha⁻¹an⁻¹, respectivement. Comme les apports de C étaient habituellement inférieurs à cette valeur, la quantité de COS a généralement diminué durant l’expérience. Ni le type de culture ni la mise en jachère n’ont eu un effet sur le ΔSOC. L’apport de C était d’environ 10 % plus élevé pour la culture de canola (Brassica napus L.) et de légumineuses que pour la culture de blé dur (Triticum durum L.). L’apport de C était d’environ 0,2 Mg C ha⁻¹ plus élevé lorsque le blé succédait au canola que lorsque qu’on répétait la culture de blé, ce qui montre que la diversification des cultures en rotation peut accroître l’apport de C en raison de l’effet de rotation. Les quantités de COS simulées par le modèle Century ont bien cadré avec les observations concernant la hausse de COS par unité d’apport de C, avec la légère perte de COS durant l’étude, qui s’est déroulée sur une période de précipitations plus abondantes que la normale, et avec le fait que les différences dans les quantités de COS entre les combinaisons de cultures et les pratiques aratoires peuvent n’apparaître qu’au bout de plusieurs décennies dans cette région semi aride aux apports de C faibles et variables.