Étude de stratégies d’amendement du sol à l’aide de polyacrylamide pour améliorer la santé du sol et la productivité de l’avoine dans un écosystème agricole en milieu aride : application unique par rapport à l’application annuelle répétée
Citation
Ma, B., Ma, B.L., McLaughlin, N.B., Mi, J., Yang, Y., Liu, J. (2020). Exploring soil amendment strategies with polyacrylamide to improve soil health and oat productivity in a dryland farming ecosystem: One-time versus repeated annual application. Land Degradation & Development, [online] 31(9), 1176-1192. http://dx.doi.org/10.1002/ldr.3482
Résumé en langage clair
La dégradation sans cesse croissante des terres due à de mauvaises pratiques agricoles et à des scénarios climatiques changeants a une incidence sur la santé des sols, la productivité et la durabilité des cultures dans les régions arides, tant à l’échelle locale que mondiale. Le polyacrylamide (PAM) est un polymère synthétique à très grande capacité de rétention d’eau. Il a été utilisé pour amender le sol dans des chantiers de construction et sur des millions d’hectares de terres irriguées par rigoles dans le monde entier pour améliorer la capacité de rétention de l’eau du sol et stabiliser la structure du sol, réduisant ainsi la dégradation et l’érosion des sols. L’avoine est une céréale à petit grain cultivée partout dans le monde et elle est de plus en plus utilisée pour la consommation humaine comme aliment bénéfique pour la santé. L’objectif précis de cet article était de déterminer les effets d’applications annuelles uniques ou multiples de PAM sur (i) les changements dynamiques des paramètres de qualité du sol (stockage de l’eau dans le sol, activités enzymatiques et disponibilité des éléments nutritifs) et (ii) la productivité des cultures d’avoine. indicateurs (protéines des grains, rendement en protéines et productivité partielle des facteurs de l’azote) dans un écosystème agricole en milieu aride. D’après ces recherches, nous avons constaté que l’application unique de PAM a entraîné une augmentation mesurable de la capacité d’économie d’eau en cas de sécheresse et de dommages dus à la dégradation des sols, avec seulement une légère amélioration du rendement récoltable cinq ans après son application. Par contre, l’application annuelle répétée de PAM pendant au moins 2 à 3 ans a permis de maintenir un meilleur équilibre de l’écosystème agricole grâce à une conservation efficace de l’eau dans le sol, au renouvellement des éléments nutritifs et à la séquestration du carbone dans la couche arable et les sols profonds, avec des augmentations correspondantes de la teneur en protéines des grains, du rendement en protéines et de l’azote et des sols en profondeur. efficacité d’utilisation de l’eau. Notre étude laisse supposer que l’application annuelle de PAM est une stratégie viable pour faire face aux changements climatiques mondiaux et améliorer la santé des sols et la productivité des cultures dans les régions arides et semi-arides.
Résumé
© 2019 Sa Majesté la Reine du chef du Canada Dégradation des terres et mise en valeur des terres © 2019 John Wiley & Sons Ltd. Les terres dégradées résultant de causes humaines et naturelles sont très répandues dans les régions arides et semi-arides du monde entier. On utilise de plus en plus d’amendements de sol au polyacrylamide (PAM) pour assainir ces terres dégradées, ce qui pourrait avoir des effets bénéfiques sur la santé des sols et la production agricole. Cependant, on n'a pas fait état de données scientifiques démontrant l’utilisation à l’échelle de l’exploitation agricole d’une application unique plutôt que répétée de PAM. L’objectif précis de cette recherche était de déterminer les effets d’une application annuelle unique ou multiple sur (a) les changements dynamiques des paramètres de qualité du sol et (b) les indicateurs de productivité des cultures d’avoine dans un écosystème agricole en milieu aride. Nos données ont montré que plusieurs années d’application annuelle de PAM augmentaient de manière significative le stockage de l’eau dans le sol, alors qu’il réduisait la densité apparente du sol et la conductivité électrique dans les couches supérieures (0–20 cm) et plus profondes (20–60 cm) par rapport à celles du sol témoin. ou une seule application PAM. L’amélioration des milieux microécologiques du sol a entraîné une augmentation de l’activité des enzymes du sol, soit de l’uréase (jusqu’à 106 %), de l’invertase (94 %) et de la catalase (45 %). Ces derniers ont favorisé le renouvellement et la disponibilité des éléments nutritifs dans le sol (p. ex., augmentation de 76 % de l’azote alcalin dans le sol) et la croissance des cultures, ce qui a permis d’améliorer la teneur en protéines du grain (jusqu’à 31 %), le rendement en protéines (58 %) et la productivité partielle des facteurs de l’azote ( 20 %) par rapport au traitement témoin. Ensemble, ces indicateurs de performance des sols et des cultures donnent à penser que l’application annuelle répétée d’un MAP pendant au moins 2 à 3 ans serait une stratégie efficace pour lutter contre la sécheresse et la dégradation des terres et pour favoriser une production agricole durable en milieu aride dans un scénario de changement climatique.