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24 novembre 2020 22:27

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Ces dernières années, une attention particulière a été accordée aux effets à long terme du biochar sur les performances des agro-écosystèmes en raison de son potentiel d'amélioration de la fertilité des sols, des rendements des récoltes et de la production de biomasse aérienne. La présente expérience a été mise en place pour identifier les effets sur les systèmes sol-plante du biochar produit il y a plus de 150 ans dans des fours à charbon de bois en Wallonie (Belgique). Bien que les impacts du biochar sur les systèmes sol-plante soient de plus en plus discutés, un suivi détaillé de la dynamique des cultures tout au long de la saison de croissance n'a pas encore été bien abordé. À l'heure actuelle, l'application de la télédétection à la surveillance de la croissance des cultures suscite un intérêt considérable afin d'améliorer les pratiques agricoles durables. Cependant, les études utilisant des données de télédétection à haute résolution pour se concentrer sur les effets du biochar vieux d'un siècle ne sont pas encore disponibles. Pour la première fois, les impacts du biochar centenaire sur la croissance des cultures ont été étudiés au niveau de la canopée à l'aide de données de télédétection aéroportée à haute résolution sur un champ cultivé. Des capteurs RVB haute résolution, multispectraux et thermiques montés sur des véhicules aériens sans pilote (UAV) ont été utilisés pour générer des informations de télédétection à haute fréquence sur la dynamique des cultures. Des drones ont été pilotés sur des parcelles de sol enrichies en charbon de bois vieilles de 11 siècles et sur les sols de référence adjacents d'un champ de chicorée. Nous avons récupéré des paramètres de culture cruciaux tels que le couvert végétal, les indices de végétation et le stress hydrique des cultures à partir des images des drones. De plus, notre étude fournit également des mesures in situ des propriétés du sol et des caractéristiques des cultures. Les images RVB basées sur les drones et les mesures in-situ ont démontré que la présence d'un biochar centenaire améliorait considérablement la couverture de la canopée de chicorée, avec des feuilles plus longues dans les parcelles de biochar. L'imagerie de l'indice de végétation par différence pondérée a montré une influence négative de la présence de biochar sur la verdure des plantes à la fin de la saison de croissance. Le stress des cultures de chicorée a été considérablement accru par la présence de biochar, alors que le rendement des récoltes n'a pas été affecté. Les principales variations significatives observées entre les parcelles de biochar de référence et centenaires à l'aide de mesures in situ des caractères des cultures concernaient la longueur des feuilles. Par conséquent, les résultats de la présente étude seront d'un grand intérêt pour aider à développer des pratiques d'agriculture intelligente face au climat permettant l'adaptation et l'atténuation au climat.

In recent years, special attention has been given to the long-term effects of biochar on the performance of agro-ecosystems owing to its potential for improving soil fertility, harvested crop yields, and aboveground biomass production. The present experiment was set up to identify the effects on soil-plant systems of biochar produced more than 150 years ago in charcoal mound kiln sites in Wallonia (Belgium). Although the impacts of biochar on soil-plant systems are being increasingly discussed, a detailed monitoring of the crop dynamics throughout the growing season has not yet been well addressed. At present there is considerable interest in applying remote sensing for crop growth monitoring in order to improve sustainable agricultural practices. However, studies using high-resolution remote sensing data to focus on century-old biochar effects are not yet available. For the first time, the impacts of century-old biochar on crop growth were investigated at canopy level using high-resolution airborne remote sensing data over a cultivated field. High-resolution RGB, multispectral and thermal sensors mounted on unmanned aerial vehicles (UAVs) were used to generate high frequency remote sensing information on the crop dynamics. UAVs were flown over 11 century-old charcoal-enriched soil patches and the adjacent reference soils of a chicory field. We retrieved crucial crop parameters such as canopy cover, vegetation indices and crop water stress from the UAV imageries. In addition, our study also provides in-situ measurements of soil properties and crop traits. Both UAV-based RGB imagery and in-situ measurements demonstrated that the presence of century-old biochar significantly improved chicory canopy cover, with greater leaf lengths in biochar patches. Weighted difference vegetation index imagery showed a negative influence of biochar presence on plant greenness at the end of the growing season. Chicory crop stress was significantly increased by biochar presence, whereas the harvested crop yield was not affected. The main significant variations observed between reference and century-old biochar patches using in situ measurements of crop traits concerned leaf length. Hence, the output from the present study will be of great interest to help developing climate-smart agriculture practices allowing for adaptation and mitigation to climate.

None

• AB - Transversal
• FREDO fertilisation
• biochar
• soil organic carbon
• technologie

• canopy cover
• charcoal
• multispectral vegetation indices
• thermal imagery
• UAV remote sensing

International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

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September 1, 2020

1 septembre 2020

10.1016/j.jag.2020.102147 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

0303-2434 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.