The challenge of imbalanced nutrient flows in organic farming systems: A study of organic greenhouses in Southern Germany

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Le défi des flux de nutriments déséquilibrés dans les systèmes d'agriculture biologique: une étude sur les serres biologiques dans le sud de l'Allemagne
Titre anglais
The challenge of imbalanced nutrient flows in organic farming systems: A study of organic greenhouses in Southern Germany
Auteur(s)
  • ZIKELI Sabine
  • DEIL Lucia
  • MÖLLER Kurt
Editeur(s)
Autre(s)
Id
3RHTJSNR
Version
1215
Date ajout
28 octobre 2020 12:23
Date modification
28 octobre 2020 12:23
Résumé français
La production biologique de légumes de serre se caractérise par des demandes en nutriments très élevées sur de courtes périodes de croissance et des exportations élevées de nutriments via les produits vendus. Par conséquent, répondre aux besoins en nutriments des cultures et maintenir la durabilité à long terme dans ces systèmes est très difficile. Afin de mieux comprendre les pratiques actuelles, cette étude a évalué les stratégies de fertilisation et les flux de nutriments de dix fermes horticoles biologiques (22 serres et polytunnels) dans le sud-ouest de l'Allemagne appartenant aux deux associations d'agriculture biologique Bioland et Demeter (biodynamique) pour une période de culture de trois ans. Des échantillons de sol ont été prélevés pour analyser le phosphore disponible, le potassium, le carbone organique du sol, le pH et la salinité. Les rotations des cultures dans les serres étaient très diverses, bien qu'elles se concentrent sur les tomates. Selon l'adhésion à l'association, la fertilisation était basée soit sur l'utilisation d'engrais solides animaux (26,1Mgha − 1a − 1) et composts (7,9Mgha − 1a − 1) pour les fermes biodynamiques Demeter soit sur des engrais complémentaires commerciaux sur les fermes Bioland (ex. produits kératiniques, déchets de l'industrie alimentaire). Toutes les exploitations ont montré de forts déséquilibres dans leurs flux de nutriments avec des excédents moyens élevés pour tous les nutriments (197kgha − 1a − 1 pour l'azote, 47,9 kgha − 1a − 1 pour le phosphore, 119 kgha − 1a − 1 pour le soufre) sauf le potassium avec un déficit moyen de 143 kgha −1a − 1 et faibles rendements d'utilisation de l'azote. De plus, il existait un risque d'augmentation de l'alcalinité et de la salinité du sol et les concentrations de phosphore disponible dans le sol étaient très élevées (moyenne de 332 mg de phosphore kg − 1). Les résultats montrent que les stratégies de fertilisation actuelles pour les serres biologiques ne sont pas durables, ce qui nécessite une révision approfondie des idées fondamentales sur la fertilité des sols dans le secteur de l’horticulture biologique.
Résumé anglais
Organic greenhouse vegetable production is characterized by very high nutrient demands within short growing periods and high nutrient exports via products sold. Therefore, meeting crop nutrient demands and maintaining long-term sustainability in these systems is highly challenging. To gain insight in current practices this study assessed fertilization strategies and nutrient flows of ten organic horticultural farms (22 greenhouses and polytunnels) in Southwest Germany belonging to the two organic farming associations Bioland and Demeter (biodynamic) for a cropping period of three years. Soil samples were taken to analyze plant available phosphorus, potassium, soil organic carbon, pH and salinity. Crop rotations in the greenhouses were very diverse, though focused on tomatoes. Depending on association membership, fertilization was based either on the use of solid animal manures (26.1Mgha−1a−1) and composts (7.9Mgha−1a−1) for the biodynamic Demeter farms or on commercial complementary fertilizers on the Bioland farms (e.g. keratin products, food industry waste products). All farms showed strong imbalances in their nutrient flows with high average surpluses for all nutrients (197kgha−1a−1 for nitrogen, 47.9kgha−1a−1 for phosphorus, 119kgha−1a−1 for sulfur) except potassium with an average deficit of 143kgha−1a−1 and low nitrogen use efficiencies. In addition, a risk for increased soil alkalinity and salinity existed and concentrations of plant available phosphorus in the soil were very high (average 332mg phosphorus kg−1). The results show that today’s fertilization strategies for organic greenhouses are not sustainable, which calls for a thorough revision of the core ideas on soil fertility in the organic horticultural sector.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Spécifique
  • FREDO fertilisation
  • GEO Allemagne
  • fertilization management
  • nitrogen use efficiency
  • nutrient balance
  • organic farming
  • serres
WEB tags
  • greenhouse systems
  • plant available phosphorus
  • plant available potassium
Titre de la publication
Agriculture, Ecosystems & Environment
Volume
244
Pages
1-13
Date caractères
June 15, 2017
Date publication
15 juin 2017
Doi
10.1016/j.agee.2017.04.017 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
0167-8809 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.