Seasonal and crop rotational effects of manure management on nitrate-nitrogen leaching in Nova Scotia

Citation

Fuller, K.D., Gordon, R.J., Grimmett, M.G., Fillmore, S.A.E., Madani, A., Van Roestel, J., Stratton, G.W., MacLeod, J.A., Embree, C.G., et St George, E. (2010). « Seasonal and crop rotational effects of manure management on nitrate-nitrogen leaching in Nova Scotia. », Agriculture, Ecosystems and Environment, 137(3-4), p. 267-275. doi : 10.1016/j.agee.2010.02.012

Résumé

Les concentrations et les charges élevées de nitrate (NO₃-N) qui se retrouvent dans les eaux rejetées par les canalisations de drainage agricole par suite de la fertilisation et d’autres pratiques culturales présentent un risque important pour la santé humaine et animale et pour l’environnement. Nous avons mené une étude à Kentville, en Nouvelle-Écosse, afin de déterminer l’effet de la régénération de jachères par l’établissement d’une rotation de fourragères ou d’une rotation maïs (Zea mays L.) - soja (Glycine max L.) - blé (Triticum aestivum L.), l’une et l’autre engraissées au purin de vaches laitières, sur les concentrations et les charges de nitrate dans les eaux de drainage agricole durant la saison de culture et durant la période de repos de la végétation. L’expérience comprenait quatre différents traitements : i) rotation de fourragères avec travail classique du sol; ii) rotation maïs-soja-blé avec travail classique du sol; iii) rotation maïs-soja-blé avec travail réduit du sol; iv) rotation maïs-soja-blé sans travail du sol. Chaque année de l’étude, le débit des canalisations de drainage était significativement plus élevé, et les concentrations de nitrate pondérées en fonction du débit étaient significativement plus faibles durant la période de repos de la végétation que durant la saison de culture. Dans la rotation maïs-soja-blé, le travail du sol n’a eu aucun effet sur les concentrations et les charges de nitrate dans les eaux de drainage, les charges variant entre 7,1 et 28,2 kg de N/ha durant la saison de culture et entre 18,7 et 77,0 kg de N/ha durant la période de repos de la végétation. L’efficacité d’utilisation de l’azote était significativement supérieure dans la rotation fourragère que dans celle de maïs-soja-blé, de sorte que les charges de nitrate dans les eaux de drainage étaient significativement moindres. Dans la rotation fourragère, la diminution progressive de la charge de nitrate semblait liée à l’augmentation de l’évapotranspiration et du prélèvement de N avec la maturation des plantes. Le maïs, le soja et le blé prélevaient des quantités différentes de N, mais ces différences n’avaient aucun effet significatif sur les charges de nitrate des eaux de drainage. Dans le cas de la rotation maïs-soja-blé, il était difficile d’établir la corrélation entre l’épandage de purin de vaches laitières et le lessivage de nitrate pour chaque saison individuelle. L’étude a montré que le temps de réponse biologique du système sol-culture à l’application de purin dépasse la durée d’un cycle saisonnier et qu’il y a lieu d’évaluer sur une plus longue période les effets des rotations sur la charge en nitrate des eaux de drainage agricole.