Le drainage souterrain affecte le rendement et l’azote


Le drainage souterrain affecte le rendement et l'azote

Eileen Kladivko collecte des échantillons de sol avec un chariot à hydraulique dans les domaines d’étude explorés depuis plus de 30 ans pour aider les agriculteurs à comprendre leurs options de gestion agricole. Crédit photo : Eileen Kladivko

Comme la plupart des enfants le savent, un gros tas de boue peut être très amusant.

Mais pas pour les agriculteurs. Les champs boueux signifient trop d’eau. Et trop d’eau signifie que les plantes peuvent ne pas bien pousser.

Les agriculteurs installent souvent des drains souterrains, appelés drains en tuiles, dans les sols saturés d’eau pour évacuer rapidement l’excès d’eau. Les sols plus secs sont bénéfiques pour vos plantes.

Mais il y a un inconvénient possible : l’azote. L’azote pollue l’eau sous forme de nitrate. De plus, l’azote quittant le champ signifie un gaspillage d’argent pour l’agriculteur qui a payé l’engrais.

Comment les agriculteurs peuvent-ils compenser le de leurs champs par la rétention d’azote ? Pour commencer, vous pouvez vous tourner vers une expérience d’une décennie à l’Université Purdue. Les résultats étaient tombés. publié Revue Qualité Environnementale.

Depuis 31 ans, les chercheurs étudient comment différentes méthodes de culture et stratégies de drainage affectent la croissance des plantes et la perte d’azote des champs.

« Le drainage est une pratique nécessaire sur les sols naturellement humides, il est donc courant sur nos sols productifs dans une grande partie du Midwest », a déclaré Eileen Kladivko, membre de la Soil Science Society of America. « Mais comme le sol fuit naturellement, nous voulons savoir comment réduire cette concentration en nitrates et cette pollution tout en ayant un bon drainage. »

Le drainage souterrain affecte le rendement et l'azote

L’eau s’écoule d’un drain de tuile et dans un fossé voisin dans l’Indiana. Bien que le drainage des champs détrempés améliore la croissance des plantes, l’eau de drainage transporte du nitrate, une pollution de l’eau. Crédit photo : J. Frankenberger

Dans leurs dernières recherches, les scientifiques expliquent comment les domaines ont évolué au cours des 16 dernières années par rapport aux 15 années précédentes. En particulier, ils se sont concentrés sur l’effet de différents degrés de drainage.

Les drains de tuiles peuvent être placés sur un champ à différentes distances. Plus ils sont proches, plus ils peuvent détourner l’eau des champs rapidement.

Dans les champs d’étude de l’Indiana, les drains étaient distants de 5, 10 ou 20 mètres. Comme le groupe de Kladivko s’y attendait, plus les tuyaux étaient proches, plus l’eau s’écoulait dans les tuyaux chaque .

La concentration en nitrates dans l’eau était la même quelle que soit la distance de rejet. Cependant, comme des drains plus étroits ont entraîné un plus grand débit d’eau, la quantité totale d’azote quittant les champs était plus élevée lorsque les drains étaient plus proches les uns des autres.

« En fin de compte, lorsque les drains sont plus rapprochés, ils sont placés là pour drainer plus d’eau plus rapidement », explique Kladivko. « Donc, si nous drainons plus d’eau plus rapidement, nous drainons également plus de nitrates. »

Les chercheurs ont également découvert que la plupart des nitrates qui ont quitté les champs l’ont été hors saison, lorsqu’il n’y avait pas de grandes cultures pour utiliser les nutriments.

En 31 ans, les chercheurs ont changé leur façon de cultiver les champs. Par exemple, ils sont passés de la culture du maïs à la rotation des cultures entre le maïs et le soja. Ils ont également réduit la quantité d’engrais. Et ils ont commencé à planter des cultures dérobées qui poussent en contre-saison. Ces changements ont suivi les dernières recherches et ont reflété les pratiques actuelles des agriculteurs.

Le drainage souterrain affecte le rendement et l'azote

L’installation d’un tuyau d’évacuation. Ces drains aident à éliminer l’eau des champs trempés, ce qui contribue à une meilleure croissance des plantes. Crédit photo : J. Kjaersgaard

En raison de ces changements, la concentration en nitrates dans les eaux d’infiltration n’est qu’un quart de ce qu’elle était il y a trois décennies. Cette concentration plus faible signifie que moins de nitrates totaux sont éliminés que par le passé.

Les chercheurs ont noté une autre tendance. Pendant les années humides, plus de nitrates quittaient les champs parce qu’il y avait plus d’eau pour l’emporter. Les dernières années ont été plus humides, probablement en raison du changement climatique.

« La réalisation est que, malgré tous nos efforts, nous ne pouvons pas contrôler tous les aspects de nos champs », explique Kladivko.

Comme beaucoup de nitrates restent dans les champs pendant l’hiver, certains agriculteurs pourraient utiliser un système appelé drainage contrôlé pour prendre des décisions saisonnières judicieuses. Avec un drainage contrôlé, les agriculteurs peuvent permettre aux champs d’être plus humides en hiver et de s’écouler plus lentement lorsque les champs humides n’affectent pas les cultures. Au printemps, vous pouvez alors laisser les drains fonctionner à pleine vitesse et drainer rapidement.

Et comme le drainage le plus rapide n’améliorera pas la croissance des plantes, les agriculteurs peuvent choisir des distances de drainage plus grandes, ce qui permet également d’économiser de l’argent sur l’installation.

« Mon message aux agriculteurs est de ne pas en utiliser trop », déclare Kladivko. « Essayez de trouver la plus grande distance possible qui vous donnera un presque optimal. »


Une nouvelle technologie aide les agriculteurs à éliminer les nitrates du drainage


Plus d’information:
Eileen J. Kladivko et al., Effets à long terme des distances de ruissellement, de la gestion des installations et des conditions météorologiques sur la lixiviation de nitrate dans les eaux de ruissellement souterraines, Revue Qualité Environnementale (2021). DOI : 10.1002 / jeq2.20215

Fourni par la Société américaine d’agronomie

Citation: Le drainage souterrain affecte le rendement et l’azote (2021, 29 juin), consulté le 30 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-tile-drainage-impacts-yield-nitrogen.html

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