ESBTEJBR

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28 octobre 2020 12:22

30 octobre 2020 17:04

Bien que les systèmes de culture biologique soient promus pour leurs avantages environnementaux, on en sait peu sur leur impact à long terme sur le devenir de l'azote (N) dans le système sol-plante-atmosphère. Dans cet article, nous analysons deux expériences à long terme: DOK en Suisse (39 ans) et Foulum organique au Danemark (19 ans). Quatre traitements ont été considérés dans chaque expérience: deux traitements conventionnels avec (CONFYM) ou sans fumier (CONMIN), bio avec fumier (BIOORG) et traitement non fertilisé (NOFERT) à DOK; conventionnel (CGL-CC + IF) et trois traitements organiques, un avec des cultures de couverture uniquement (OGL + CC-M) et deux avec des cultures de couverture et des graminées avec (OGC + CC + M) ou sans fumier (OGC + CC- M), à Foulum. Le modèle STICS a été utilisé pour simuler la production végétale, le surplus d'azote, le lessivage des nitrates, les pertes d'azote gazeux et les changements dans le sol organique N. Il a été calibré dans les traitements conventionnels et testé dans des systèmes organiques. La production agricole, le surplus d'azote et les stocks d'azote organique du sol ont été prédits de manière satisfaisante. Le surplus moyen de N différait fortement entre les traitements à DOK, de −58 (NOFERT) à +21 kg N ha − 1 an − 1 (CONFYM), mais seulement de −9 (OGL + CC-M) à +21 kg N ha −1 an − 1 (OGC + CC + M) à Foulum. Les réserves de N du sol ont diminué de façon continue dans les deux sites et les traitements à un taux variant de −18 à −78 kg N ha − 1 an − 1, selon la fertilisation et la rotation des cultures. La baisse était conforme aux excédents d'azote observés. Si toutes les simulations n'ont pas pu être testées par rapport aux observations de terrain et malgré les incertitudes de prédiction, les simulations confirment l'hypothèse que les performances environnementales résultant des cycles C et N dépendent davantage des spécificités des traitements individuels que des traitements nominaux. Des corrélations significatives sont apparues entre le surplus de N à long terme et le stockage de N dans le sol et entre la fertilisation totale de N et les pertes totales de N gazeux. Les résultats ont montré dans les deux expériences que les systèmes organiques arables n'ont pas systématiquement des surplus d'azote et des pertes d'azote inférieurs à ceux des systèmes conventionnels, ce qui permet d'augmenter l'efficacité d'utilisation de l'azote de ces systèmes.

Although organic cropping systems are promoted for their environmental benefits, little is known about their long-term impact on nitrogen (N) fate in the soil–plant-atmosphere system. In this paper, we analyze two long-term experiments: DOK in Switzerland (39-yr) and Foulum organic in Denmark (19-yr). Four treatments were considered in each experiment: two conventional treatments with (CONFYM) or without manure (CONMIN), organic with manure (BIOORG) and unfertilized treatment (NOFERT) at DOK; conventional (CGL-CC+IF) and three organic treatments, one with cover crops only (OGL+CC-M) and two including cover crops and grass-clover with (OGC+CC+M) or without manure (OGC+CC-M), at Foulum. STICS model was used to simulate crop production, N surplus, nitrate leaching, gaseous N losses and changes in soil organic N. It was calibrated in the conventional treatments and tested in organic systems. The crop production, N surplus and soil organic N stocks were satisfactorily predicted. The mean N surplus greatly differed between treatments at DOK, from −58 (NOFERT) to +21 kg N ha−1 yr−1 (CONFYM), but only from −9 (OGL+CC-M) to +21 kg N ha−1 yr−1 (OGC+CC+M) in Foulum. Soil N pools declined continuously in both sites and treatments at a rate varying from −18 to −78 kg N ha−1 yr−1, depending on fertilization and crop rotation. The decline was consistent with the observed N surpluses. Although not all simulations could be tested against field observations and despite of prediction uncertainties, simulations confirm the hypothesis that environmental performances resulting from C and N cycles depend more on specificities of individual than nominal treatments. Significant correlations appeared between long-term N surplus and soil N storage and between total N fertilization and total N gaseous losses. Results showed in both experiments that arable organic systems do not systematically have lower N surplus and N losses than conventional ones, providing opportunity for increasing N use efficiency of these systems.

None

• AB - Modalité bio
• FREDO fertilisation
• GEO Danemark
• GEO Suisse
• azote
• crop rotation
• greenhouse gas
• rendement

• nitrate
• SON storage
• STICS model

Science of The Total Environment

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March 25, 2020

25 mars 2020

10.1016/j.scitotenv.2019.134597 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

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