Cover crop composition mediates the constraints and benefits of roller-crimping and incorporation in organic white cabbage production

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
La composition de la culture de couverture médiatise les contraintes et les avantages du sertissage au rouleau et de l'incorporation dans la production de chou blanc biologique
Titre anglais
Cover crop composition mediates the constraints and benefits of roller-crimping and incorporation in organic white cabbage production
Auteur(s)
  • HEFNER Margita
  • GEBREMIKAEL Mesfin Tsegaye
  • CANALI Stefano
  • SANS SERRA F. Xavier
  • PETERSEN Karen Koefoed
  • SORENSEN Jorn Nygaard
  • DE NEVE Stefaan
  • LABOURIAU Rodrigo
  • KRISTENSEN Hanne Lakkenborg
Editeur(s)
Autre(s)
Id
U9D8VR9K
Version
1232
Date ajout
28 octobre 2020 12:24
Date modification
3 novembre 2020 15:15
Résumé français
Le sertissage au rouleau des cultures de couverture cultivées pendant l'hiver peut faciliter la réduction des efforts de labour dans la production de légumes biologiques. Une expérience sur le terrain d'un an a été menée deux fois (automne 2015-2017) dans un sol sableux limoneux au Danemark, testant deux systèmes de terminaison de culture de couverture, le sertissage au rouleau (RC) sans labour avant la plantation des cultures et l'incorporation complète par le travail du sol (FI) de cultures de couverture dans la production biologique de chou blanc (Brassica oleracea L. convar. capitata var. capitata f. alba). Trois espèces de légumineuses ont été étudiées: la féverole d'hiver (Vicia faba L.), le pois d'hiver (Pisum sativum L.), la vesce velue (Vicia villosa Roth), en peuplements purs ou en mélange avec du seigle d'hiver (Secale cereale L.). Le sertissage au rouleau a réduit la biomasse totale du chou blanc de 31% (2016) et 19% (2017). Le rendement du chou blanc commercialisable était de 100% (2016) ou 24% (2017) plus faible sous RC que FI, probablement en raison d'un retard de libération de N des cultures de couverture et d'une réduction de l'activité de déshydrogénase du sol. La croissance des racines du chou blanc a été réduite par le CR après le pois / seigle, où la disponibilité de N était faible. Malgré une croissance des racines et un rendement réduits, le RC avait encore l'avantage de réduire la croissance des mauvaises herbes de 63% par rapport à l'IF trois semaines après la fin de la culture de couverture en 2017 et de réduire le risque de lessivage de l'azote, indiqué par une teneur réduite en azote minéral du sol à une profondeur de 0,5 à 1,5 m. en automne. Le rendement commercialisable était de 35% plus élevé après les légumineuses par rapport aux mélanges de légumineuses / seigle dans les deux systèmes de terminaison en 2017, en raison de 105 kg N ha − 1 teneur plus élevée en N minéral du sol à une profondeur de 0 à 2,5 m au printemps et d'une minéralisation plus rapide de N à partir du matériel végétal avec un rapport C / N plus faible. Cette augmentation de rendement correspond à une croissance des racines accrue après les légumineuses RC. En revanche, les mélanges légumineuses / seigle avaient l'avantage de réduire la croissance des mauvaises herbes de 50–68% et le risque de lessivage de l'azote de 22 kg ha − 1 à 0,5–2 m de profondeur. Bien que le CR ait démontré des avantages écologiques tels que la suppression des mauvaises herbes et indiqué un risque de lessivage réduit de l'azote, le compromis avec les pertes de rendement pourrait créer un obstacle à l'adoption. Ce compromis pourrait être atténué en utilisant des cultures de couverture de légumineuses pures et en améliorant la gestion de la fertilité supplémentaire en azote.
Résumé anglais
Roller-crimping of cover crops grown during winter may facilitate reduced tillage efforts in organic vegetable production. A one-year field experiment was conducted twice (autumn 2015–2017) in sandy loam soil in Denmark testing two cover crop termination systems, roller-crimping (RC) without tillage before crop planting, and full incorporation by tillage (FI) of mowed cover crops in organic white cabbage (Brassica oleracea L. convar. capitata var. capitata f. alba) production. Three legume species were investigated: winter faba bean (Vicia faba L.), winter pea (Pisum sativum L.), hairy vetch (Vicia villosa Roth), in pure stands or in a mixture with winter rye (Secale cereale L.). Roller-crimping reduced total white cabbage biomass by 31% (2016) and 19% (2017). Marketable white cabbage yield was 100% (2016) or 24% (2017) lower under RC than FI, likely caused by delayed N release from cover crops and reduced soil dehydrogenase activity. White cabbage root growth was reduced by RC following pea/rye, where N availability was low. Despite reduced root growth and yield, RC still had the advantage of reducing weed growth by 63% compared with FI three weeks after cover crop termination in 2017 and of decreasing N leaching risk, indicated by reduced soil mineral N content in 0.5–1.5 m depth in autumn. Marketable yield was 35% higher following legumes compared with legume/rye mixtures in both termination systems in 2017, due to 105 kg N ha−1 higher mineral soil N content in 0–2.5 m depth in the spring and faster N mineralisation from plant material with a lower C/N ratio. This yield increase corresponded with increased root growth following RC legumes. In contrast, legume/rye mixtures had the advantage of decreasing weed growth by 50–68% and N leaching risk by 22 kg ha−1 in 0.5−2 m depth. Although RC demonstrated ecological benefits such as weed suppression and indicated reduced N leaching risk, the trade-off with yield losses could create a barrier to adoption. This trade-off could be mitigated by using pure legume cover crops and by improving management of supplemental N fertility.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Spécifique
  • SPECIES chou blanc
  • agro-ecosystem
  • couvert végétal
  • labour
WEB tags
  • mineral nitrogen
  • reduced tillage
  • root growth
  • soil microbial activity
Titre de la publication
Agriculture, Ecosystems & Environment
Volume
296
Pages
106908
Date caractères
July 1, 2020
Date publication
1 juillet 2020
Doi
10.1016/j.agee.2020.106908 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
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