How does climate variability influence the fate and loss of nitrogen in temperate agro-ecosystems?

Congreves, K.A., Dutta, B., Grant, B.B., Smith, W.N., Desjardins, R.L., et Wagner-Riddle, C. (2016). « How does climate variability influence the fate and loss of nitrogen in temperate agro-ecosystems? », Agriculture, Ecosystems and Environment, 227, p. 33-41. doi : 10.1016/j.agee.2016.04.025  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

De nombreuses études récentes ont porté sur les effets de la variabilité climatique sur la production et le rendement de cultures, mais on en sait peu au sujet des effets de la variabilité climatique sur la perte d’azote (N) malgré la nécessité d’atténuer cette perte pour assurer la durabilité des agroécosystèmes. Notre étude visait à évaluer les pertes de N dans différents scénarios climatiques au moyen du modèle de dénitrification et de décomposition (DNDC) ainsi que de mesures faites sur deux systèmes culturaux (conventionnel [CV] et gestion optimale [BM : best management) de 2000 à 2004. Nos résultats de modélisation appuient les conclusions de travaux antérieurs à savoir que le système BM réduit les pertes de N par rapport au système CV. Dans de nombreux scénarios climatiques (n = 25), nous avons observé que les pertes totales de N cumulées sur la période d’étude de cinq ans et la perte de N à chaque année de culture variaient davantage dans le système CV que dans le système BM. Peu importe le système cultural, la voie dominante de perte de N était le lessivage de NO3, suivi de la volatilisation de NH3 et d’émissions de N2O. Le système BM a réduit la fréquence des épisodes de perte de N par rapport au système CV, mais la capacité du système BM à réduire la fréquence des épisodes intenses de lessivage de NO3 (>1 kg jour‐1) était plus faible dans un scénario de forte perte de N que dans un scénario de faible perte de N. Les pertes plus élevées étaient associées à des températures journalières plus élevées, à des précipitations totales plus élevées et à des épisodes de précipitation plus fréquents et plus intenses. Ainsi, l’efficacité des systèmes BM à réduire les épisodes intenses de lessivage de NO3 pourrait diminuer à l’avenir en raison d’un climat plus variable produisant d’intenses précipitations. En général, l’effet du système cultural était plus important que celui du climat pour déterminer la perte cumulative de N à long terme, ce qui souligne l’importance des pratiques de conservation pour limiter les pertes de N.

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