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Optimisation of yield and water-use of different cropping systems for sustainable groundwater use in North China Plain.

Sun, Q.P., Kröbel, R., Müller, T., Römheld, V., Cui, Z.L., Zhang, F.S., et Chen, X.P. (2011). « Optimisation of yield and water-use of different cropping systems for sustainable groundwater use in North China Plain. », Agricultural Water Management, 98(5), p. 808-814. doi : 10.1016/j.agwat.2010.12.007  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La plaine du nord de la Chine connaît actuellement une crise d’eau souterraine attribuable à la consommation d’eau excessive du système traditionnel de double culture (deux récoltes par année) de blé d’hiver (BH) et de maïs d’été (ME). Afin d’améliorer l’efficience de l’utilisation de l’eau de ce système cultural et d’évaluer la viabilité de l’utilisation de l’eau dans les agroécosystèmes chinois, nous avons mené deux expériences de terrain, d’octobre 2004 à septembre 2006, dans deux sites de la plaine du nord de la Chine. Ces expériences ont consisté en quatre traitements : 1) double culture traditionnelle (DCT), soit deux récoltes par année (rotation de BH et de ME), 2) DCT avec des apports réduits (AR) d’eau et d’azote, 3) trois récoltes en deux ans (TRDA; 1ère année : BH et ME; 2e année : maïs de printemps) et 4) monoculture (continue, une récolte par année) de maïs de printemps (MMP). Dans les traitements AR, TRDA et MMP, nous avons optimisé (quantité et calendrier) l’irrigation et la fertilisation à l’azote respectivement en fonction des mesures TDR de l’humidité du sol et de la méthode Nmin. Nos données montrent qu’il est possible d’améliorer l’efficience de l’utilisation de l’eau d’irrigation en optimisant la gestion de l’eau du sol. Toutefois, la consommation nette d’eau souterraine requise pour le traitement AR dépassait quand même 300 mm an-1. Les traitements DCT et AR surconsommaient donc les ressources en eau souterraine. La consommation moyenne d’eau souterraine pour la MMP s’est chiffrée à 139 mm an-1 : ce système cultural permettrait une utilisation d’eau souterraine qui serait viable à long terme. L’utilisation d’eau pour le traitement TRDA était intermédiaire entre celles des autres traitements. Les rendements céréaliers des deux systèmes de double culture (DCT et AR) étaient plus élevés que ceux des deux autres systèmes (TRDA et MMP), mais le traitement MMP a présenté une efficience de l’utilisation de l’eau (WUE) plus élevée que les autres traitements.

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