La promesse pour l’agriculture américaine est alléchante : un sol plus sain, plus de carbone conservé dans le sol, moins de ruissellement d’engrais et moins de besoins en produits chimiques. La réalité de la plantation de cultures de couverture pendant la saison morte – une approche très vantée et subventionnée de l’atténuation du changement climatique – est plus compliquée, selon une nouvelle recherche menée par l’Université de Stanford.
L’étude, publiée dans Biologie du changement globalrévèle que la culture de couverture, telle qu’elle est pratiquée actuellement dans une grande région de culture aux États-Unis, réduit les rendements de maïs et de soja et pourrait entraîner des impacts environnementaux indirects dus à l’expansion de la culture pour compenser les pertes.
« L’utilisation de cultures de couverture se répand rapidement. Nous voulions voir comment ces nouvelles pratiques affectent les rendements des cultures dans le monde réel, en dehors des parcelles de recherche à petite échelle », a déclaré Jillian Deines, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral au Stanford’s Center. sur la sécurité alimentaire et l’environnement (FSE) au moment de la recherche.
« L’agriculture est une entreprise très délicate à maîtriser, et les choses ne se passent généralement pas comme prévu », a ajouté l’auteur principal David Lobell, directeur de Gloria et Richard Kushel du FSE et professeur en sciences du système terrestre. « Notre point de vue est que le suivi, l’évaluation et l’apprentissage constants sont des éléments clés pour rendre l’agriculture vraiment durable. »
Le maintien de la couverture végétale sur les champs agricoles hors saison peut entraîner d’importantes réductions du ruissellement et des fuites d’azote dans les cours d’eau et les eaux souterraines, une réduction de l’érosion des sols et une réduction du besoin de produits chimiques de lutte contre les mauvaises herbes. La pratique peut également être une stratégie compétitive pour garder le dioxyde de carbone hors de l’air.
En raison du potentiel de la culture de couverture en tant que solution au changement climatique et d’autres avantages pour le paysage, le département américain de l’Agriculture a subventionné la pratique avec plus de 100 millions de dollars par an depuis 2016.
La loi sur la réduction de l’inflation, adoptée en août, affecte 20 milliards de dollars aux pratiques qui « améliorent directement le carbone du sol, réduisent les pertes d’azote ou réduisent, captent, évitent ou séquestrent les émissions de dioxyde de carbone, de méthane ou d’oxyde nitreux, associées à la production agricole ». Sans ces soutiens, les agriculteurs seraient probablement plus lents à assumer le coût de l’ensemencement et de l’arrachage des cultures de couverture. Dans l’état actuel des choses, les cultures de couverture ne sont utilisées que sur environ 5 % des champs de la principale région de culture du maïs aux États-Unis.
Crédit : Université de Stanford
Regarder les champs depuis l’espace
Dans la première analyse à grande échelle sur le terrain des impacts sur le rendement des cultures de couverture dans la ceinture de maïs américaine, les chercheurs ont utilisé l’imagerie satellite pour examiner environ 20 millions d’acres de terres agricoles dans l’Iowa, l’Indiana, le Missouri, l’Ohio, l’Illinois et le Michigan. . Ils ont analysé chaque champ qui avait cultivé des cultures de couverture pendant au moins trois ans, en les comparant à des champs similaires qui n’avaient pas été plantés de cultures de couverture.
En moyenne, les champs avec cultures de couverture ont connu des baisses de rendement de 5,5 % pour le maïs et de 3,5 % pour le soja. Les plus grandes pertes de rendement du maïs reflètent probablement les besoins accrus de la culture en engrais azotés, un produit chimique que les cultures de couverture courantes utilisent également, et en eau, que les cultures de couverture peuvent épuiser avant les saisons de croissance sèches.
La baisse de rendement correspond à une perte d’environ 40 $ par acre pour le maïs et de 20 $ par acre pour le soja. Cette perte, combinée au coût de mise en œuvre des cultures de couverture – environ 40 $ par acre – rend difficile l’adoption à long terme de la pratique, écrivent les chercheurs.
Malgré les résultats qui donnent à réfléchir, les chercheurs soulignent que les cultures de couverture pourraient encore s’avérer bénéfiques pour les agriculteurs et le reste de la société. Il se peut que les avantages mettent un certain temps à se manifester et il est probable que les agriculteurs deviendront meilleurs lors de la mise en œuvre. Des recherches supplémentaires peuvent aider à guider cette mise en œuvre en montrant, entre autres, comment les alternatives au seigle – la culture de couverture la plus couramment utilisée dans la ceinture de maïs américaine – pourraient entraîner une augmentation des rendements des cultures primaires dans certaines régions.
Veiller à ce que la culture de couverture soit retirée avec suffisamment de temps avant la plantation des cultures primaires pourrait réduire la probabilité de pénalités de rendement importantes. Les décideurs politiques pourraient encourager plus fortement l’adoption de cultures de couverture dans les zones les moins susceptibles de subir des pénalités de rendement importantes, telles que celles qui sont moins sensibles au stress hydrique.
« L’apprentissage par la pratique est vraiment important, et des ajustements sont presque toujours nécessaires à la fois dans le sens des pratiques des agriculteurs et de la politique gouvernementale », a déclaré Lobell. « La combinaison de données satellitaires et de puissantes méthodes d’apprentissage automatique peut nous aider à être plus agiles dans la réalisation de ces ajustements. »
Plus d’information:
Jillian M. Deines et al, L’adoption récente de cultures de couverture est associée à de petites pertes de rendement de maïs et de soja aux États-Unis, Biologie du changement global (2022). DOI : 10.1111/gcb.16489