Modeling of water and nitrogen utilization of layered soil profiles under a wheat-maize cropping system.

He, Y., Hu, K.L., Wang, H., Li, B.G., Huang, Y.F., Chen, D.L., et Li, Y. (2013). « Modeling of water and nitrogen utilization of layered soil profiles under a wheat-maize cropping system. », Mathematical and Computer Modelling, 58(3-4), p. 596-605. doi : 10.1016/j.mcm.2011.10.060  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Afin d’améliorer la gestion agricole et la protection de l’environnement, il est essentiel de bien comprendre l’utilisation de l’eau et des nutriments dans le sol en couches destiné à l’agriculture. Cet article a pour but de déterminer l’incidence des profils de sol en couches sur le rendement de culture et l’utilisation de l’eau et des engrais azotés (N). On a d’abord calibré et validé un modèle de gestion de l’eau et de l’azote pour un système de culture blé-maïs en plaine alluviale à partir des données publiées de deux profils de sol (appelés A et B). Les résultats ont démontré que le modèle peut servir à simuler le mouvement de l’eau, le transport des engrais azotés, et la croissance des cultures dans la zone étudiée. On a ensuite étudié trois profils de sol très différents (appelés C, D et E) près des profils A et B. Le profil C avait un profil pédologique de loam limono-argileux; le profil D avait un profil pédologique de loam limono-argilo-loameux et le profil E avait un profil pédologique argilo-loameux et limono-loameux. On a obtenu les paramètres hydrauliques du sol de ces profils par fonction de pédotransfert à partir de mesures des propriétés du sol. En supposant les mêmes conditions initiales et les mêmes pratiques de gestion des champs, on a ensuite utilisé le modèle de gestion de l’eau et de l’azote pour simuler les bilans hydrique et azoté et le rendement de culture des trois profils. Les résultats de la simulation ont démontré que les profils (C, D et E) ont une efficience d’utilisation de l’eau et des engrais azotés (N) semblable (EUE, EUEN), tandis que le rendement des cultures des profils C et D était supérieur à celui du profil E. En le comparant aux profils D et E, on a constaté que le drainage (127 mm) du profil C était le moins élevé et que la perte d’engrais azotés de ce profil était la moins grande (117 kg d’azote par ha-1). Nous avons conclu que la stratification des profils de sol a une incidence importante sur l’utilisation de l’eau et des engrais azotés, et le rendement des cultures. Par conséquent, la recherche dans le domaine de l’agriculture de précision doit tenir compte de cette incidence de la stratification des profils de sol.

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