Modelling crop yield, soil water content and soil temperature for a soybean-maize rotation under conventional and conservation tillage systems in Northeast China.

Liu, S., Yang, J.Y., Zhang, X.Y., Drury, C.F., Reynolds, W.D., et Hoogenboom, G. (2013). « Modelling crop yield, soil water content and soil temperature for a soybean-maize rotation under conventional and conservation tillage systems in Northeast China. », Agricultural Water Management, 123, p. 32-44. doi : 10.1016/j.agwat.2013.03.001  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les modèles de simulation sol-culture peuvent être utiles pour évaluer la viabilité des pratiques aratoires antiérosives sur le plan économique et environnemental. L’objectif de notre étude était d’évaluer la capacité du modèle de système de culture DSSAT (Decision Support Systems for Agro-technology Transfer), doté des modules CSM-CROPGRO-Soybean et CSM-CERES-Maize, de prédire le rendement des cultures et la dynamique de la teneur en eau de la rhizosphère et de la température du sol dans une rotation soja (Glycine max)–maïs (Zea mays) cultivée avec un travail du sol classique (TC), un travail du sol réduit (TR) et sans travail du sol (ST), dans un sol noir (Mollisol) frais et semi­aride du nord-est de la Chine. Les données sur le rendement des cultures, la teneur en eau du sol et la température du sol, issues d’une expérience au champ réalisée à la station expérimentale Hailun (47°26′ N, 126°38′ E) durant la période 2004–2011, ont servi à étalonner et à évaluer le modèle. Les coefficients des cultivars de soja et de maïs ont été étalonnés à l’aide des données sur le rendement du traitement TC et ont été évalués au moyen des données sur le rendement des traitements TR et ST. Nous avons obtenu une « bonne » concordance entre les rendements simulés et les rendements mesurés pour l’étalonnage du modèle (erreur quadratique moyenne résiduelle normalisée, EQMRn = 9–15 %), et une concordance « bonne » à « modérée » pour l’évaluation du modèle (EQMRn = 12–17 %). La concordance entre les valeurs simulées et les valeurs mesurées, pour ce qui est de la teneur volumétrique en eau du sol de la couche supérieure de 20 cm des parcelles soumises aux traitements TC, TR et ST, était « modérée » à « bonne » (indice de concordance, d = 0,81–0,91; EQMRn = 15,3–20,0 %) lorsque des mesures non destructives étaient utilisées in situ. Dans l’ensemble, la concordance entre les valeurs de température du sol mesurées et simulées était de « médiocre » à « excellente », selon l’année et le traitement; les températures du sol mesurées ont été systématiquement surestimées (erreur moyenne, E = 3,2–6,2), peut-être parce que le modèle DSSAT ne tient pas compte de l’effet isolant des résidus accumulés en surface et des effets de l’ombrage des plantes cultivées. Nous recommandons la mise au point de l’algorithme de température du sol de DSSAT.

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