Étude de l’efficacité énergétique dans la production irriguée de pommes de terre en rotation avec des céréales, du canola et de la luzerne sur une période de 14 ans, au Manitoba, au Canada

Citation

Khakbazan, M., Mohr, R.M., Huang, J., Xie, R., Volkmar, K.M., Tomasiewicz, D.J., Moulin, A.P., Derksen, D.A., Irvine, B.R., McLaren, D.L., Nelson, A. (2019). Effects of crop rotation on energy use efficiency of irrigated potato with cereals, canola, and alfalfa over a 14-year period in Manitoba, Canada. Soil & Tillage Research, [online] 195 http://dx.doi.org/10.1016/j.still.2019.104357

Résumé en langage clair

La rotation de cultures peut être utilisée pour optimiser l’efficacité énergétique (EE) en préservant ou en améliorant la fertilité optimale du sol et l’utilisation de produits chimiques, et en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES) et le potentiel de réchauffement planétaire (PRP). Une expérience sur le terrain consistant en 6 rotations de la pomme de terre avec le canola (P-C), le blé (P-W), le canola-blé (P-C-W), l'avoine-blé (P-O-W), le blé-canola-blé (P-W-C-W) et le canola contre ensemencé de luzerne-luzerne-luzerne (P-C(A)-A-A) a été réalisée sur un sol argileux au Manitoba, au Canada, sur une période de 14 ans, afin d’évaluer le rendement énergétique relatif de la pomme de terre et de toutes les cultures, pour chaque rotation. La phase de la pomme de terre dans la rotation P-C(A)-A-A a nécessité la plus grande énergie nette annuelle moyenne (93,5 GJ ha-1), le plus grand ratio d’énergie intrants/extrants (3,65), les rendements les plus élevés de pommes de terre récoltées par apport de GJ (1013 kg GJ-1) et le coût le plus bas par tonne de carbone retenue (912 Mg-1 $), comparativement à la pomme de terre dans les autres rotations. Le rendement net en énergie, le ratio en énergie et le rendement en pommes de terre récoltées par GJ d’apport utilisé pour la pomme de terre en P-C(A)-A-A était, respectivement, supérieur de 11 %, de 10 % et de 9,5 % à celui des rotations P-W ou P-C sur 2 ans. De même, le coût par tonne de carbone retenue pour la pomme de terre dans les rotations de 2 ans était de 8 % supérieur à celui de la pomme de terre dans la rotation P-C(A)-A-A. Les rotations de 2 ans ont donné de bons résultats pour ce qui est de l’EE et de l’économie dans les premiers cycles de l’étude, mais elles sont devenues moins efficaces à mesure que l’étude progressait, en raison de l’accumulation de maladies des plantes et de la diminution des rendements. Les indicateurs d’EE dans les rotations entières étaient différents; toutefois, les résultats globaux suggèrent que des rotations P-C-W ou P-C(A)-A-A plus longues seraient bénéfiques, puisque la rotation P-C-W a produit de meilleurs résultats économiques et d’EE dans l’ensemble, tandis que la rotation P-C(A)-A-A a fourni les meilleurs indicateurs de rendement de la pomme de terre et environnementaux. Ces résultats suggèrent que les producteurs de pommes de terre devraient inclure une légumineuse dans leurs systèmes de rotation des cultures comme moyen d’améliorer l’efficacité énergétique tout en maintenant la productivité des cultures.

Résumé

La rotation de cultures peut être utilisée pour optimiser l’efficacité énergétique (EE) en préservant ou en améliorant la fertilité optimale du sol et l’utilisation de produits chimiques, et en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES) et le potentiel de réchauffement planétaire (PRP). Une expérience sur le terrain consistant en six rotations de la pomme de terre (Solanum tuberosum L.) avec le canola (Brassica napus L.) (P-C), le blé (Triticum aestivum L.) (P-W), le canola-blé (P-C-W), l'avoine-blé (Avena sativa L.) (P-O-W), le blé-canola-blé (P-W-C-W) et le canola contre ensemencé de luzerne (Medicago sativa L.) – luzerne-luzerne (P-C(A)-A-A) a été réalisée sur un sol argileux au Manitoba, au Canada, sur une période de 14 ans, afin d’évaluer le rendement énergétique relatif de la pomme de terre et de toutes les cultures, pour chaque rotation. La phase de la pomme de terre dans la rotation P-C(A)-A-A nécessité la plus grande énergie nette annuelle moyenne (93,5 GJ ha-1), le plus grand ratio d’énergie intrants/extrants (3,65), les rendements les plus élevés de pommes de terre récoltées par apport de GJ (1013 kg GJ-1) et le coût le plus bas par tonne de carbone retenue (912 Mg-1 $), comparativement à la pomme de terre dans les autres rotations. Le rendement net en énergie, le ratio en énergie et le rendement en pommes de terre récoltées par GJ d’apport utilisé pour la pomme de terre en P-C(A)-A-A était, respectivement, supérieur de 11 %, de 10 % et de 9,5 % à celui des rotations P-W ou P-C sur 2 ans. De même, le coût par tonne de carbone retenue pour la pomme de terre dans les rotations de 2 ans était de 8 % supérieur à celui de la pomme de terre dans la rotation P-C(A)-A-A. Les rotations de 2 ans ont donné de bons résultats pour ce qui est de l’EE et de l’économie dans les premiers cycles de l’étude, mais elles sont devenues moins efficaces à mesure que l’étude progressait, en raison de l’accumulation de maladies des plantes et de la diminution des rendements. Les indicateurs d’EE dans les rotations entières étaient différents; toutefois, les résultats globaux suggèrent que des rotations P-C-W ou P-C(A)-A-A plus longues seraient bénéfiques, puisque la rotation P-C-W a produit de meilleurs résultats économiques et d’EE dans l’ensemble, tandis que la rotation P-C(A)-A-A a fourni les meilleurs indicateurs de rendement de la pomme de terre et environnementaux. Ces résultats suggèrent que les producteurs de pommes de terre devraient inclure une légumineuse dans leurs systèmes de rotation des cultures comme moyen d’améliorer l’efficacité énergétique tout en maintenant la productivité des cultures.

Date de publication

2019-12-01