Les systèmes de culture diversifiés n'améliorent pas la séquestration du carbone dans les sols

Les systèmes de culture diversifiés n'améliorent pas la séquestration du carbone dans les sols

AGDAILY Reporters*

Image : Felix Mizioznikov, Shutterstock

AMES, Iowa – Des rotations plus longues et plus diversifiées de cultures fertilisées avec du fumier présentent de nombreux avantages pour l'environnement, mais la séquestration du carbone n'en fait pas partie, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université d'État de l'Iowa.

Les résultats, publiés ce mois-ci dans Nature Sustainability, vont à l'encontre d'hypothèses de longue date et pourraient avoir des implications pour diverses initiatives du marché du carbone destinées à atténuer le changement climatique, a déclaré Mme Wenjuan Huang, professeur adjoint d'écologie, d'évolution et de biologie des organismes.

« Dans un système de culture diversifié, l'apport de carbone est plus important. Nous avons donc pensé qu'il y aurait plus de carbone stocké dans le sol. Mais en fait, les niveaux de carbone dans le sol n'ont pas changé en 20 ans, bien que ces pratiques de gestion régénératrice soient toujours utiles à d'autres égards », a déclaré Mme Huang, l'un des principaux coauteurs de l'étude.

L'étude est fondée sur des données recueillies dans le cadre d'un essai en cours à la Marsden Farm de l'Université d'État de l'Iowa, à l'est de Boone. Depuis 2001, cet essai compare une rotation traditionnelle de deux ans, de maïs et de soja, à des systèmes de trois ou quatre ans qui intègrent une ou deux années de luzerne, de trèfle ou d'avoine et qui remplacent la plupart des engrais azotés de synthèse pour le maïs par du fumier de bovins.

Une plus grande variété de racines et l'ajout de fumier augmentent l'apport de carbone dans les rotations de trois et quatre ans. Mais l'ajout de matière organique dans le sol stimule également l'activité microbienne, ce qui favorise la décomposition et entraîne une augmentation des émissions de dioxyde de carbone qui peut contrebalancer l'augmentation de l'apport de carbone. Des échantillons de terre végétale et des carottes d'un peu plus d'un mètre de profondeur présentaient des niveaux similaires de carbone organique dans les trois types de parcelles d'essai, tandis que les carottes de sol provenant de systèmes de culture diversifiés produisaient davantage de dioxyde de carbone lorsqu'elles étaient incubées en laboratoire pendant un peu plus d'un an.

En analysant les isotopes stables du carbone dans les émissions des carottes de sol, les chercheurs ont constaté que l'intensification de la décomposition dans les rotations plus longues ne se contentait pas d'utiliser les apports supplémentaires de carbone. Tous les échantillons ont émis des niveaux similaires de dioxyde de carbone provenant des résidus de maïs, même si le maïs était cultivé plus fréquemment dans la rotation standard de deux ans. Cela montre que la décomposition accélérée dans les systèmes de culture diversifiés se nourrit en partie de la matière organique plus ancienne provenant des plantes de maïs précédentes, a déclaré Mme Huang.

La nouvelle méthode de chasse au carbone utilisée dans l'étude, qui a été financée en partie par une subvention du département américain de l'Agriculture, pourrait aider les chercheurs – et les marchés du carbone – à améliorer leurs modèles de prévision de l'évolution du carbone dans le sol.

Même s'ils ne séquestrent pas davantage de carbone, les systèmes de culture diversifiés peuvent avoir un impact positif sur le climat. La matière organique du sol qui se décompose plus rapidement produit également plus d'azote, le type d'azote dont les cultures ont besoin pour prospérer, en particulier le maïs. Les chercheurs ont constaté que l'azote organique se transformait en azote inorganique dont se nourrissent les plantes à un taux supérieur d'environ 70 % dans les échantillons de sol à rotation plus longue.

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* Source : Diversified cropping systems don't deliver on soil sequestration | AGDAILY