Quantification de la conservation de l’eau du sol dans la région mi-aride de la Saskatchewan (Canada): incidence de la fréquence des jachères et de la fertilisation azotée.

DeJong, R., Campbell, C.A., Zentner, R.P., Basnyat, P., Cutforth, H.W., et Desjardins, R.L. (2008). « Quantification de la conservation de l’eau du sol dans la région mi-aride de la Saskatchewan (Canada): incidence de la fréquence des jachères et de la fertilisation azotée. », Canadian Journal of Soil Science, 88(4), p. 461-475. doi : 10.4141/CJSS07098  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’eau du sol est le facteur qui limite le plus la production agricole dans la région mi-aride des Prairies. Les auteurs ont quantifié les effets de la fréquence des jachères et de l’application d’engrais azotés (N) sur la conservation de l’eau du sol dans le cadre d’une expérience sur le terrain de 40 ans (1967-2006), effectuée sur un tchernoziom brun orthique à granulométrie moyenne (haploboroll aride), dans la zone mi-aride du sudouest de la Saskatchewan. À cette fin, ils ont mesuré annuellement la teneur en eau du sol, au début du printemps (habituellement une semaine avant les semis), peu après la récolte et juste avant le gel, à l’automne. Les trois traitements examinés étaient : la monoculture de blé de printemps (Triticum aestivum L.) (Cont B) et un assolement jachère-blé(J-B), chacun avec application du taux recommandé d’engrais N et P, ainsi que la monoculture de blé mais bonifiée uniquement avec un engrais P. En moyenne, 36% des précipitations automnales et hivernales du système Cont B (N+P) demeurent dans le sol. Une plus grande proportion des précipitations (42%) restent dans le sol de la rotation [J-B (N+P)] durant les premiers automne et hiver. Bien que les précipitations accumulées du printemps à la fin de l’automne pendant la jachère se situent en moyenne à 243 mm, contre 152 mm entre l’automne et l’hiver précédents, la quantité (31 mm) et la proportion (13%) d’eau de pluie conservée sont considérablement plus faibles que pendant le premier hiver. On attribue principalement ces variations aux pertes dues à l’évaporation, beaucoup plus forte en été. Lors du deuxième hiver, 6% seulement des précipitations ont été conservées dans le sol du système J-B (N+P), comparativement à 44% pour le premier hiver. On pense que ce piètre résultat résulte de la disparition d’une plus grande partie de la neige, balayée par le vent, en raison de déchets de culture moins nombreux et du gel des parties de sol nu et humide. L’eau aurait ainsi moins pénétré le sol à la fonte ou au dégel printaniers. Les modèles agricoles reposant sur des paramètres physiques, qui doivent d’abord être perfectionnés pour simuler l’hiver, pourraient être testés avec le jeu de données existant en vue d’une meilleure interprétation des observations et des hypothèses. Comparativement aux 36% des précipitations automnales et hivernales conservées par le système Cont B (N+P), une fertilisation azotée inadéquate [Cont B (+P)] ne permet de garder que 27% des précipitations durant cette période. À la récolte, les systèmes J-B (N+P) et Cont B (N+P) présentaient des quantités similaires d’eau dans le sol, tandis que le système Cont B (+P) en avait sensiblement plus (P<0,05) en raison d’une moins grande utilisation de l’eau. Néanmoins, au printemps suivant, la reconstitution des réserves du sol étant proportionnelle aux déchets de culture, les systèmes J-B (N+P), Cont B (N+P) et Cont B (+P) comptaient respectivement 252, 209 et 204 mm d’eau pour 1,2 m de sol. Les auteurs ont élaboré des équations pour estimer la quantité d’eau conservée en fonction des précipitations mesurées entre la récolte et les semis pour J-B (N+P) et Cont B (N+P) (R2=0,52*** dans chaque cas). Les tendances du rendement grainier sont assez étroitement corrélées aux précipitations durant la saison de croissance et au potentiel d’évapotranspiration [coefficients quadratiques de corrélation partielle pour Cont B (N+P) respectivement de 0,32 et de 0,17, et de 0,35 et 0,12 pour J-B (N+P)]; la conservation de l’eau du sol joue un rôle mineur dans la détermination du rendement grainier final (coefficient quadratique de corrélation partielle <0,08).