Impacts de 49 à 51 années d'amendements et d'assolements sur les émissions d'oxyde nitreux durant la période végétative, sur l'absorption d'azote et sur le rendement du maïs.

En 1959, on a démarré une étude au champ afin d’évaluer les conséquences de la fertilisation et des assolements sur le rendement des cultures, de même que sur la qualité du sol et de l'environnement sur un loam argileux Brookston. Deux modes de fertilisation ont été retenus (amendement et aucun amendement) auxquels s'ajoutaient six régimes agricoles, notamment la monoculture de maïs (MC), la monoculture de pâturin des prés et un assolement de quatre ans maïs–avoine–luzerne–luzerne, chaque phase étant présente chaque année. Les chercheurs ont dosé les émissions de N2O, le N inorganique et l'absorption de N par les plantes durant la phase maïs, pendant trois périodes végétatives (de 2007 à 2009). Les dégagements d'oxyde nitreux ont fluctué au cours de ces trois années et on attribue le phénomène aux variations saisonnières du nombre, de l'intensité et du moment des précipitations, ainsi qu'aux différences observées au niveau de la croissance des cultures et de l'absorption de l'azote. La MC bonifiée a perdu en moyenne 7,36 kg de N par hectare sous forme d’émissions de N2O, alors que la MC sans amendement n'en a perdu que 0,51 kg par hectare. En assolement fertilisé, le maïs a perdu 6,46 kg de N par hectare, ce qui correspond à 12 % de moins que pour la MC bonifiée. L'assolement de maïs (AM) non fertilisé, en revanche, a libéré à peu près la moitié de N2O (2,95 kg de N par hectare) que l'AM amendé. L'AM fertilisé a donné un rendement grainier moyen de 10,0 t par hectare au cours des trois années à l’étude, la MC fertilisée arrivant deuxième avec 5,48 t par hectare. Le maïs cultivé en assolement sans amendement a enregistré un rendement de 61 % (3,93 t par hectare) inférieur à celui de l'assolement de maïs sans fertilisation, alors que la MC sans amendement a enregistré un rendement 75 % (1,39 t par hectare) plus bas que la MC bonifiée. Les méthodes de gestion à long terme ont un effet considérable sur les émissions d'oxyde nitreux, et l'assolement réduit ces émissions pendant la phase du maïs, malgré l'apport plus élevé de N attribuable à l'application d'engrais et la meilleure fixation de cet élément par les légumineuses. Ces résultats sur les émissions de N2O et le rendement découlent de ces deux facteurs qu'on utilise habituellement pour décrire ces phénomènes, ainsi que des paramètres de la qualité à long terme du sol engendrés par les pratiques de gestion à long terme (à savoir, carbone organique du sol, paramètres physiques du sol comme la masse volumique apparente et la porosité, la faune et le microflore du sol) qui influent sur la croissance des plantes, l'absorption du N et la teneur en eau du sol.