Simulation of long-term spring wheat yields, soil organic C, N and water dynamics using DSSAT-CSM in a semi-arid region of the Canadian prairies

Nous avons évalué la performance globale du modèle de système cultural DDSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) relativement à la simulation du rendement grainier du blé (Triticum aestivum L.), de l’absorption de l’azote par le grain, des teneurs en carbone organique du sol (COS) et en azote organique du sol (AOS), de la teneur en eau du sol et de la dynamique des nitrates (NO3–N). Les données utilisées provenaient d’une expérience à long terme (1967–2005) sur le blé de printemps réalisée à Swift Current, en Saskatchewan, dans les prairies semi-arides canadiennes. Les quatre traitements suivants ont été effectués : 1) culture continue de blé avec fertilisation azotée et phosphatée [Cont-W(NP)]; 2) culture continue de blé avec fertilisation phosphatée seulement [Cont-W(P)]; et chaque phase d’une rotation jachère-blé avec fertilisation azotée et phosphatée, 3) W–F(NP) et 4) F–W(NP). Les rendements grainiers simulés correspondaient de près aux rendements mesurés, comme en témoignent les valeurs élevées de d (indice d’accord) (0,74–0,83) et d’EF (efficacité de la modélisation) (0,16–0,33). L’absorption de l’azote par le grain a également été simulée de façon satisfaisante, pour des valeurs d’erreur quadratique moyenne de 14 17 kg N ha-1 et de d de 0,66–0,81. Le modèle DSSAT a également bien simulé les COS et AOS dans la couche arable (0–0.15 m) durant la période plus sèche (1967–1991), mais il a sous-estimé la COS durant la période plus humide (1991–2003). Le modèle a également bien simulé la teneur en eau du sol et la dynamique NO3–N dans la couche arable (0–0.15 m), mais il a surestimé la teneur en eau du sol et la dynamique NO3–N dans les couches profondes et, par conséquent, sous-estimé le lessivage de NO3–N. Ces résultats indiquent qu’il convient d’apporter d’autres améliorations au module de la teneur en eau du sol pour tenir compte des conditions semi-arides présentes dans les prairies canadiennes. Une analyse de sensibilité a révélé que la teneur en eau du sol était sensible à la teneur en eau minimale du sol et à la capacité au champ dans cette étude. Les résultats du modèle DSSAT liés au rendement et à la dynamique des sols étaient comparables à ceux d’autres modèles.