Les biocharbons améliorent le rendement chez la tomate et le poivron et modifient la composition bactérienne dans un milieu de culture à base de tourbe
Citation
Lévesque, V., Jeanne, T., Dorais, M., Ziadi, N., Hogue, R., Antoun, H. (2020). Biochars improve tomato and sweet pepper performance and shift bacterial composition in a peat-based growing medium. Applied Soil Ecology, [online] 153 http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103579
Résumé en langage clair
Les propriétés physico-chimiques de la tourbe, le substrat le plus couramment utilisé comme substrat de culture en horticulture, doivent être améliorées par l’ajout d’agrégats comme la perlite pour la croissance des plantes. Ces agrégats sont toutefois chers et non durables. Pour produire un milieu de culture à base de tourbe moins coûteux, nous avons étudié d’autres matériaux pour remplacer une partie des agrégats. Le biocharbon, un matériau riche en carbone obtenu par combustion thermique de la biomasse, pourrait être un élément durable intéressant. Le but de nos essais en serre était d’évaluer l’effet de la substitution de la perlite dans le milieu de culture à base de tourbe par trois types de biocharbons sur la croissance et le rendement de la tomate et du poivron, sur la rétention de l’eau et des engrais et sur la diversité bactérienne dans le milieu de culture à base de tourbe. Les biocharbons provenaient d’écorce d’érable pyrolysée à 550 °C (M550) et à 700 °C (M700) et de copeaux de pin pyrolysés à 700 °C (P700). Des plants de tomate et de poivron ont été cultivés en serre et soumis à une fertigation avec un engrais minéral à raison de la quantité recommandée ou de la moitié de la quantité recommandée pendant 63 jours. Les résultats ont indiqué que l’ajout de biocharbon a augmenté le rendement fruitier chez la tomate et le poivron. Le biocharbon a également augmenté la rétention des éléments nutritifs, tout en réduisant les pertes d’éléments nutritifs dans les eaux de lessivage. De plus, la présence de biocharbons M700 ou P700 a augmenté de manière significative les bactéries bénéfiques pour la croissance des plantes en raison de l’amélioration des propriétés physiques et chimiques du milieu de culture à base de tourbe. Par conséquent, le remplacement de la perlite dans le milieu de culture à base de tourbe par du biocharbon semble être une pratique bénéfique pour la production en serre durable, et cette pratique mérite d’être étudiée plus avant avec d’autres cultures telles que les cultivars indéterminés.
Résumé
© 2020. Nous avions déjà observé que les biocharbons utilisés dans cette étude peuvent remplacer 15 % (en volume) de la perlite dans un milieu de culture à base de tourbe sans nuire à la biomasse microbienne. Cependant, on en sait peu sur leurs effets sur les interactions plantes-microbes-sol et la productivité des cultures. Ainsi, le but du présent travail était d’évaluer, dans le cadre d’essais en serre, l’effet de la substitution de la perlite dans un milieu de culture à base de tourbe par trois types de biocharbons sur le cultivar de tomate Micro-Tom et le cultivar de poivron Redskin, la croissance et le rendement, sur leur efficacité d’utilisation de l’eau et des engrais et sur la diversité bactérienne observée dans le milieu de culture à base de tourbe. Les biocharbons provenaient d’écorce d’érable pyrolysée à 550 °C (M550) et à 700 °C (M700) et de copeaux de pin pyrolysés à 700 °C (P700). Des plants de tomates et de poivrons ont été cultivés en serre et soumis à une fertigation avec un engrais minéral à raison de la quantité recommandée ou de la moitié de la quantité recommandée. Comparativement au témoin sans biocharbon, l’ajout de 5, de 10 ou de 15 % (en volume) de biocharbon a amélioré l’efficacité d’utilisation de l’eau par les plantes et augmenté le rendement fruitier en poids sec de la tomate et du poivron de jusqu’à 32 % et 54 %, respectivement. Le biocharbon a significativement augmenté l’efficacité d’absorption du N et du P, tout en réduisant les pertes de NO3− et de PO43− dans les eaux de lessivage. Dans le milieu de culture à base de tourbe utilisé pour la culture du poivron sous fertigation complète, la présence de 15 % (en volume) de biocharbons M700 ou P700 a significativement augmenté la richesse bactérienne, probablement en améliorant certaines micro-niches écologiques comme l’accessibilité au C. Cela a également permis l’établissement de bactéries favorisant potentiellement la croissance des plantes, en particulier Agrobacterium, Cellvibrio et Streptomyces, qui ont montré une corrélation positive avec la productivité des plantes et les propriétés chimiques du milieu de culture à base de tourbe. Nos résultats semblent indiquer que le pH plus élevé du milieu de culture à base de tourbe atteint en ajoutant 15 % (en volume) de biocharbon améliorait la croissance des plantes en augmentant la disponibilité du carbone, de l’azote et du phosphore et en favorisant l’établissement de bactéries bénéfiques pour les plantes. Par conséquent, le remplacement de 15 % (en volume) de perlite dans le milieu de culture à base de tourbe par les trois biocharbons testés semble être une pratique bénéfique pour la production en serre durable de la tomate et du poivron, et cette pratique mérite d’être étudiée plus avant avec d’autres cultures telles que les cultivars indéterminés.