Effet du fumier sur l’agrégation des sols

//  11 janvier 2018  //  Dossiers, Production durable et environnement  //  Commentaires fermés

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Le fumier augmente la formation d’agrégats de sol plus gros (macro) et plus stables. Plusieurs avantages découlent des champs fertilisés par le fumier comparativement aux engrais commerciaux, notamment:

  • Une réduction du ruissellement et de l’érosion des sols,
  • Une augmentation de l’infiltration d’eau dans le sol pouvant entraîner une plus grande tolérance à la sécheresse ,
  • Une compensation partielle des niveaux plus élevés de P dans le sol résultant de l’application du fumier et une limitation de la perte de P dans l’eau de surface locale.

Universite_Nebraska_10-01-2017_1Figure 1. Le fumier améliore les propriétés physiques du sol, comme la formation d’agrégats de sol.
Photo de sol gracieuseté de USDA NRCS Soil Health flickr collection.

(Traduction libre de Mylène Noël)
Plusieurs études ont documenté l’impact de l’application du fumier sur l’amélioration des propriétés physiques du sol. Cet article examine les recherches publiées par Charles Wortmann et Charles Shapiro, Les effets de l’application du fumier sur l’agrégation des sols.

Wortmann et Shapiro ont mené des études dans trois fermes indépendantes du Nebraska pour étudier l’impact du fumier de bœuf composté, du fumier de boeuf stocké et du fumier de porcs sur la grosseur des agrégats du sol. Leur hypothèse suggérait que le fumier produit une formation accrue de macro-agrégats et voulait apprendre 1) la rapidité avec laquelle ces agrégats se forment, 2) l’impact des sources alternatives de fumier et 3) les effets résiduels du fumier sur les agrégats. Trois études ont été menées sur des loams limoneux ou des loams limono-argileux. Le fumier de parcs d’engraissement a été appliqué à raison de 20 à 22 tonnes sèches / acre (environ 40 à 44 mouillés / acre) et le fumier de porc à 1,2 tonne sèche / acre (environ 4800 gallons par acre si le fumier contient 6% de solides). Quatre conclusions ont été tirées, fournissant des indices sur les avantages du fumier. Figure 2: Le fumier et le compost contribuent à des agrégats de sol plus gros.

Agrégats de sol ont augmentés
Les gros macro-agrégats stables à l’eau ont été augmentés de 2 à 3 fois dans les sols qui ont reçu du fumier comparativement aux sols fertilisés commercialement. Tous les macroagrégats ont augmenté de 10 à 20 % dans les sols avec fumier par rapport aux sols fertilisés commercialement (voir la figure 2). Cette augmentation était constante pour tous les types de sol évalués. Une publication du Michigan State Extension suggère que « lorsque le fumier … est ajouté au sol, il est rapidement colonisé par des millions de bactéries … bactéries qui produisent de grandes quantités de polysaccharides. Ces polysaccharides fonctionnent comme de la colle collante dans le sol et peuvent en fait coller des particules ensemble en agrégats ».

Toutes les fumiers ont augmenté les agrégats
La formation de macro-agrégats s’est produite avec tous les fumiers, ce qui a eu un certain avantage pour le compost et des effets similaires pour le fumier brut et le lisier porcin. Le taux d’épandage des matières fécales du fumier porcin était seulement 6 % de celui du fumier de parc d’engraissement, mais il a quand même obtenu des avantages très similaires. Cela pourrait suggérer que l’obtention des avantages physiques du sol peut dépendre plus de la croissance rapide de la microbiologie du sol et moins de la quantité totale de solides dans le fumier.

Les agrégats se forment rapidement et persistent

Les macroagrégats hydrosolubles formés dans les 15 jours suivant l’épandage du fumier ont persisté pendant une période d’observation de 7 mois, mais on n’en retrouvait plus sur un site labouré distinct qui n’avait pas eu de compost pendant 5 ans. L’effet du fumier ou du compost sur la formation de macro-agrégats peu après l’application (première observation faite à 15 jours) suggère qu’il y a une valeur immédiate venant de l’application du fumier. L’étude a observé que ce bénéfice a duré au moins 7 mois mais qu’il a disparu cinq ans plus tard. D’autres recherches ont suggéré que ce bénéfice dure plus longtemps dans les champs sans labour.

Le P se concentre dans les agrégats
On a observé que le phosphore se concentrait dans les macro-agrégats hydrosolubles, deux fois plus dans les gros agrégats que dans l’ensemble du sol. Ceci peut fournir une protection additionnelle résultant du fumier qui maintient le P dans le sol et réduit le P dans le ruissellement. Cependant, des recherches antérieures ont documenté que le mouvement du P dans les terres cultivées est relié aux niveaux de P de la surface du sol. La gestion du fumier pour maintenir les niveaux de phosphore du sol à un niveau bas, près des niveaux requis pour une production optimale des cultures, demeure notre meilleure pratique pour la protection de la qualité de l’eau. La réaction de la formation de gros agrégats et la concentration de P dans ces gros agrégats aident à protéger la qualité de l’eau.
Cet article démontre que le fumier améliore les caractéristiques physiques de nos sols qui n’ont pas reçu d’engrais commerciaux. Ces améliorations aux agrégats de sol ouvrent la possibilité d’avantages environnementaux et économiques à explorer dans l’article sur la santé du fumier et du sol du mois prochain.

Cet article a été révisé par Charles Shapiro et Charles Wortmann, Université de Nebraska-Lincoln

Jeudi, le 14 septembre 2017
Rick Koelsch – Professeur de génie des systèmes biologiques

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