Une étude mondiale portant sur 60 ans met en lumière l'inefficacité de l'utilisation des nutriments dans les cultures vivrières

Une étude mondiale portant sur 60 ans met en lumière l'inefficacité de l'utilisation des nutriments dans les cultures vivrières

LI Yali, Académie Chinoise des Sciences*

Une étude menée sur une période de 60 ans dans 205 pays et régions du monde a permis de mettre en évidence de manière systématique les tendances évolutives de l'efficacité de l'utilisation de l'azote et du phosphore (EUA et EUP) dans les quatre principales cultures vivrières : le riz, le blé, le maïs et le soja.

Cette étude, récemment publiée dans Nature Communications, révèle que malgré l'augmentation continue de l'utilisation d'engrais à l'échelle mondiale, l'efficacité de l'utilisation des nutriments dans les principales cultures ne s'est pas améliorée en conséquence et reste généralement faible. Cela souligne que « rendement élevé, faible efficacité » reste un défi systémique auquel est confrontée l'agriculture mondiale.

Les chercheurs ont noté des disparités importantes en matière d'efficacité entre les cultures et les régions. Le riz cultivé dans les régions tropicales et le blé dans les zones tempérées présentent systématiquement une EUA relativement plus élevée. En revanche, la production de maïs dans les principales régions productrices telles que la Chine et les États-Unis suit un modèle distinct « rendement élevé, faible utilisation », ce qui en fait un domaine clé à optimiser.

Il convient de noter que l'efficacité d'utilisation du phosphore pour les quatre cultures est généralement inférieure à 50 %, ce qui indique que la nutrition phosphorique des cultures reste largement dépendante des réserves de phosphore présentes dans le sol plutôt que des engrais appliqués pendant la saison de végétation en cours.

L'étude souligne que le principal obstacle à la transformation verte de l'agriculture n'est pas le manque de technologie, mais plutôt le décalage spatio-temporel entre les besoins physiologiques des cultures, les conditions environnementales en matière de nutriments et les pratiques de gestion humaines. Ainsi, l'optimisation agricole future devrait passer de la question « comment fertiliser » à « comment restructurer systématiquement », en repensant l'architecture sous-jacente des agroécosystèmes grâce à une mise en correspondance intelligente des cultures, du climat et des conditions du sol.

Sur la base de ces conclusions, la recherche propose une voie d'optimisation systémique parallèle à trois niveaux : « culture-région-technologie ». Au niveau des cultures, une fertilisation de précision ciblée devrait être mise en œuvre pour les combinaisons cultures-zones climatiques inefficaces. Au niveau régional, les ressources de gestion devraient être prioritaires pour les zones « puits d'efficacité » sur la base de distributions d'efficacité spatialement explicites. Au niveau technologique, des mesures telles que les variétés à forte utilisation de nutriments, l'agriculture de conservation, le retour de la paille et l'application de micro-organismes fonctionnels devraient être intégrées dans des ensembles technologiques complets afin de stimuler l'efficacité et de réduire les émissions.

L'atlas mondial de l'efficacité des nutriments élaboré dans le cadre de l'étude révèle non seulement la contradiction fondamentale dans la gestion des nutriments agricoles, mais fournit également un cadre scientifique pour diagnostiquer de manière dynamique les goulets d'étranglement systémiques et simuler les résultats de la gestion, ont noté les chercheurs.

La recherche a été menée par l'Institut de l'Environnement Terrestre de l'Académie Chinoise des Sciences et soutenue par la Fondation Nationale des Sciences Naturelles de Chine, le Programme-Cadre Horizon Europe de l'Union Européenne et d'autres sources.

_____________

* Source : Global 60-Year Study Sheds Light on Staple Crops' Nutrient Use Inefficiency----Chinese Academy of Sciences