Long-term irrigation effects on soil organic matter under temperate grazed pasture.

Condron, L.M., Hopkins, D.W., Gregorich, E.G., Black, A., et Wakelin, S.A. (2014). « Long-term irrigation effects on soil organic matter under temperate grazed pasture. », European Journal of Soil Science, 65(5), p. 741-750. doi : 10.1111/ejss.12164  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’irrigation des pâturages broutés entraîne une augmentation importante de la production végétale et animale, qui peut à son tour causer une augmentation de la quantité de carbone organique du sol (COS), selon le degré de compensation existant entre la production primaire et la distribution souterraine du C, d’une part, et la décomposition et l’exportation de C provenant du sol, d’autre part. Pour évaluer les effets de l’irrigation sur le COS, nous avons échantillonné un pâturage brouté soumis pendant 62 ans à différents traitements d’irrigation. Dans le cadre de notre expérience, la seule eau reçue par la parcelle non irriguée était celle des précipitations, s’élevant en moyenne à 740 mm an1. Les traitements d’irrigation à 10 % et à 20 % consistaient à fournir 100 mm d’eau lorsque le sol atteignait une humidité gravimétrique de 10 % et de 20 %, respectivement. Dans les parcelles irriguées à 10 % et à 20 %, qui ont reçu en moyenne un apport annuel total de 260 et de 770 mm an1, respectivement, nous avons mesuré une augmentation de la productivité du pâturage de 44 % et de 74 %, respectivement, comparativement au traitement sans irrigation. L’analyse d’échantillons de sol prélevés à 1 m de profondeur a révélé que les quantités de COS ne différaient pas de manière significative entre le traitement sans irrigation (125,5 Mg ha1) et le traitement d’irrigation à 10 % (117,8 Mg ha1), mais ces quantités étaient notablement plus élevées que celle mesurée pour le traitement d’irrigation à 20 % (93,0 Mg ha1). Dans la couche située à 50–100 cm de profondeur, la quantité de COS a également été moins élevée (34 %) pour le traitement d’irrigation à 20 % que pour le traitement d’irrigation à 10 %. Les quantités relatives de carbone (C) et d’azote (N) mesurées dans la fraction légère du sol à toutes les profondeurs allaient en diminuant depuis le traitement sans irrigation jusqu’au traitement d’irrigation à 20 %, ce qui donne à penser que l’humidité accrue du sol a accéléré la décomposition de la fraction légère, qui renferme une fraction du COS relativement labile. Le rapport C/N du sol en général a également été moindre dans le cas du traitement d’irrigation à 20 %, ce qui indique que la quantité de matière organique décomposée a été plus élevée dans les parcelles irriguées que dans les parcelles non irriguées. Aucune différence significative n’a été observée dans la biomasse microbienne entre les trois traitements, mais le taux de respiration (production de CO2) des organismes du sol a été systématiquement plus élevé pour le traitement d’irrigation à 20 % que pour les deux autres traitements. Nous avons conclu que les augmentations importantes de productivité végétale résultant de l’irrigation ne modifiaient pas ou réduisaient de manière significative les stocks de COS dans les pâturages broutés. Nous avons attribué la réduction de la teneur en COS observée pour le traitement d’irrigation à 20 % à l’augmentation des pertes de C par production animale et drainage associée à une charge animale accrue, combinée à l’accélération de la décomposition du C organique résultant du maintien d’une humidité élevé du sol durant la saison de culture.

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