Évaluation et prévision des effets des intrants agricoles et de la diversité des cultures sur l’azote disponible et le phosphore extractible du sol − Étude de cas

L’azote et le phosphore disponibles dans le sol sont des nutriments importants utilisés dans la production des cultures, et leur perte des terres agricoles influe grandement sur la qualité de l’environnement. L’expérience sur le terrain des nouveaux systèmes culturaux (SCN) (1994-2013) a été menée à Scott, en Saskatchewan, au Canada, dans le but d’évaluer l’interaction des intrants agricoles et de la diversité des cultures dans le maintien de la qualité de l’environnement et de la production culturale dans les Prairies canadiennes. Les intrants agricoles comportaient trois niveaux, soit le travail du sol biologique, un travail du sol minime et un travail du sol traditionnel. Les divers systèmes culturaux étaient : la jachère-blé, la culture de céréales annuelles diversifiées et la culture diversifiée d’espèces annuelles et vivaces. Le taux d’azote disponible dans le sol était le plus élevé dans le cadre du travail du sol traditionnel pour la jachère-blé, et le plus faible dans le cadre du travail du sol organique pour la culture diversifiée d’espèces annuelles et vivaces. Le taux de phosphore du sol était le plus élevé avec le travail du sol réduit et le travail du sol traditionnel pour la culture diversifiée d’espèces annuelles et vivaces ainsi qu’avec le travail du sol réduit pour la jachère-blé, et le plus faible avec le travail du sol biologique pour la jachère-blé. La modélisation est un outil utile qui permet aux chercheurs et aux scientifiques de prendre d’importantes décisions de gestion, à court et à long terme, concernant la production culturale et la qualité de l’environnement. Le modèle climatique intégré aux décisions à portée environnementale (EPIC) a été mis à jour en se fondant sur les conditions météorologiques, le travail du sol et les pratiques culturales pertinentes à partir de l’étude des SCN, afin de prévoir la teneur en azote et en phosphore dans le sol et de la comparer avec les valeurs expérimentales. Le modèle permet de bien reproduire la dynamique à long terme de l’azote et du phosphore. La précision du modèle de prévision de la teneur en azote dans le sol était la plus élevée lorsque l’azote simulé pour les cultures du blé, de l’orge et du canola était comparé aux valeurs expérimentales. La précision du modèle de prévision du taux de phosphore dans le sol pour les cultures du blé, de l’orge et du canola était comparable au taux de phosphore dans le sol pour toutes les cultures. Dans cette étude à long terme, nous avons conclu que le travail du sol et la diversité des cultures avaient une incidence sur les taux d’azote et de phosphore dans le sol. Nous avons également conclu que la dynamique à long terme de l’azote et du phosphore peut être prédite de façon égale ou d’une meilleure façon en analysant les résultats de la simulation pour le blé, l’orge et le canola plutôt qu’en analysant les résultats du modèle pour toutes les cultures dans la rotation. Cette approche permettra aux chercheurs de réduire le temps et les ressources nécessaires pour établir les simulations et analyser les résultats du modèle.