Influence de l’épandage continu de fumier de parc d’engraissement et des traitements existants sur la teneur en carbone organique, l’hydrophobicité et le caractère hydrofuge du sol

Citation

Miller, J.J., Owen, M.L., Hao, X., Yang, X.M., Drury, C.F., Chanasyk, D.S. (2021). Influence of continuous application of feedlot manure and legacy treatments on soil organic carbon, soil hydrophobicity, and soil water repellency. Canadian Journal of Soil Science, [online] 101(3), 439-451. http://dx.doi.org/10.1139/cjss-2020-0074

Résumé en langage clair

Bien que les résultats sur le temps de pénétration des gouttelettes d’eau ne semblent pas indiquer de problèmes d’infiltration d’eau libre à la surface du sol (c.-à-d. à l’interface air-sol), le caractère hydrofuge (CH) sous-critique du sol indiqué par la méthode de l’indice de répulsion suggère un taux réduit de mouillage (sous potentiel négatif) plus profond dans le sol causé par des revêtements hydrophobes. Les revêtements hydrophobes sur les agrégats du sol, comme l’indiquent les méthodes d’hydrophobicité et d’indice de répulsion du sol, peuvent avoir des effets positifs et négatifs sur le sol. Le carbone organique du sol a eu une réaction positive significative au taux d’application, tant en milieu non irrigué qu’en milieu irrigué, et a suivi une tendance exponentielle, la concentration de carbone organique du sol augmentant fortement pour se stabiliser ensuite à 70 Mg ha-1 en milieu non irrigué et à 110 Mg ha-1 en milieu irrigué. Cette tendance exponentielle de la concentration de carbone organique du sol laisse supposer une capacité maximale du fumier de parc d’engraissement, et elle était probablement liée à une décomposition plus importante à des taux d’épandage plus élevés au fil du temps. L’hydrophobicité du sol a eu des réponses positives similaires au taux de fumier (c.-à-d. au carbone organique du sol) en milieu non irrigué et en milieu irrigué, mais l’indice de répulsion a eu une réaction négative au carbone organique du sol en milieu non irrigué, et une réaction positive en milieu irrigué. Nous pensons que cela pourrait être dû à des corrélations complexes entre les paramètres d’imperméabilité à l’eau et des composés organiques spécifiques qui pourraient contribuer à l’imperméabilité du sol, ainsi qu’à une décomposition plus importante du carbone organique du sol en milieu irrigué qu’en milieu non irrigué. Dans l’ensemble, les réactions positives du carbone organique du sol et de l’hydrophobicité du sol au taux d’application ont corroboré notre hypothèse, mais ce n’était pas le cas de l’indice de répulsion. L’hypothèse selon laquelle le carbone organique du sol, l’hydrophobicité du sol et l’indice de répulsion du sol étaient plus élevés pour les traitements continus par rapport aux traitements traditionnels était également étayée pour le carbone organique du sol et l’hydrophobicité du sol, mais non pour l’indice de répulsion.

Résumé

L’épandage continu ou discontinu de fumier sur les sols agricoles peut avoir une incidence sur le carbone organique du sol (COS) et le bilan hydrique en raison des apports de carbone du fumier et du potentiel d’hydrophobicité du sol (HS) et de son caractère hydrofuge (CH) induites par le fumier. Nous avons réalisé une étude en laboratoire fondée sur une expérience au champ à long terme (44 ans) sur un loam argileux pour déterminer l’effet du taux d’application de fumier de parc d’engraissement en milieu non irrigué (0, 30, 60 et 120 Mg ha-1 poids humide) en milieu irrigué (0, 60, 120, 180 Mg ha-1) sur le COS, la valeur HS et le CH. De plus, nous avons comparé l’effet de 44 ans d’épandage annuel continu de fumier (C44) à celui de traitements antérieurs pour lesquels l’épandage avait été interrompu pendant 14 ans (D14) ou 30 ans (D30). Nous avons effectué des mesures en laboratoire sur du sol séché à l’air et tamisé (< 2 mm) pour déterminer le COS, l’hydrophobicité du sol par FTIR et le CH par la méthode de l’indice de répulsion (IR). Les valeurs moyennes de l’IR pour tous les traitements allaient de 2,20 à 13,0, indiquant un CH sous-critique (IR > 1,95). Le taux d’épandage de fumier a eu un effet significatif (P ≤ 0,05) et positif sur le COS et la valeur HS, et les deux suivaient un modèle exponentiel. Par contre, l’IR a eu une réponse négative au taux d’application en milieu non irrigué et n’a pas réagi en milieu irrigué. Dans l’ensemble, les réactions positives du COS et de la valeur HS en fonction du taux d’application ont corroboré notre hypothèse, mais non celle de l’IR. L’hypothèse d’un taux de COS, d’une valeur HS et d’un IR plus élevés pour les traitements continus par rapport aux traitements interrompus a également été corroborée pour le COS et la valeur HS, mais pas pour l’IR.