Impact agronomique et environnemental d'une fertilisation long terme - mixte minérale et organique - sous prairies tropicales le long d'un gradient altitudinal
Les écosystèmes des prairies occupent plus de 40% des terres émergées de la Terre, et ce dans des contextes édapho-climatiques variés. Leur fonctionnement et leur compréhension sont essentiels dans le contexte du changement climatique et de l'augmentation de la demande mondiale en produits alimentaires d'origine animale. De précédentes expérimentations à long terme menées sur plus de 10 ans ont montré que l'application répétée sur plusieurs années d'engrais organiques et minéraux avait un impact sur les performances agronomiques et environnementales des prairies. Ces effets long-termes ne sont pas suffisamment documentés en ce qui concerne les prairies tropicales. Ainsi, pour évaluer les effets agronomiques et environnementaux à long terme de différents types de fertilisation organique et/ou minérale des prairies tropicales de l'île de la Réunion, un dispositif expérimental de fertilisation a été réalisé sur une période de 15 années sur des prairies tropicales composées majoritairement de graminées tropicales sur des sols sableux et des prairies tempérées d'altitudes composées majoritairement graminées tempérées sur des sols volcaniques. Cependant, les expérimentations aux champs montrent leurs limites dans leur singularité, en particulier les expériences à long terme. Ainsi, complémentairement l'utilisation de modèles mécanistes et leur paramétrage sont importants pour étudier le fonctionnement des écosystèmes dans un contexte plus large. Nous avons donc utilisé les données de l'expérience in-situ pour paramétrer le modèle tempéré PASIM aux conditions tropicales observées à la Réunion. Le dispositif expérimental a montré les effets in-situ de ces fertilisations sur le statut nutritif et le carbone organique du sol. La fertilisation minérale montre une partie de ses limites sur la production fourragère et le stockage du carbone, en considérant son application sur le long terme, les bénéfices agronomiques s'estompant et les bénéfices environnementaux restant limités. Alors que la fertilisation organique montre des effets positifs forts à long terme tant sur les performances agronomiques par amélioration du statut nutritif du sol qu'en termes de stockages du carbone. Le modèle a lui montré un bon niveau de production tant sur les productions fourragères que sur la dynamique de la teneur du sol en carbone, tout en mettant en évidence certaines limites du modèle, en particulier en ce qui concerne les effets à long terme de certaines fertilisations et certaines caractéristiques spécifiques de sols tropicaux. Ces limites posant la question de la possible complexification de ces modèles. Ainsi, cette étude montre tout l'intérêt et le besoin d'expériences à long terme spécifiques au contexte tropical, complété de modèles de simulations intégrant le maximum de spécificités du contexte tropical, en termes de représentation des mécanismes de photosynthèses ou de phénologie.
| Summary: | Les écosystèmes des prairies occupent plus de 40% des terres émergées de la Terre, et ce dans des contextes édapho-climatiques variés. Leur fonctionnement et leur compréhension sont essentiels dans le contexte du changement climatique et de l'augmentation de la demande mondiale en produits alimentaires d'origine animale. De précédentes expérimentations à long terme menées sur plus de 10 ans ont montré que l'application répétée sur plusieurs années d'engrais organiques et minéraux avait un impact sur les performances agronomiques et environnementales des prairies. Ces effets long-termes ne sont pas suffisamment documentés en ce qui concerne les prairies tropicales. Ainsi, pour évaluer les effets agronomiques et environnementaux à long terme de différents types de fertilisation organique et/ou minérale des prairies tropicales de l'île de la Réunion, un dispositif expérimental de fertilisation a été réalisé sur une période de 15 années sur des prairies tropicales composées majoritairement de graminées tropicales sur des sols sableux et des prairies tempérées d'altitudes composées majoritairement graminées tempérées sur des sols volcaniques. Cependant, les expérimentations aux champs montrent leurs limites dans leur singularité, en particulier les expériences à long terme. Ainsi, complémentairement l'utilisation de modèles mécanistes et leur paramétrage sont importants pour étudier le fonctionnement des écosystèmes dans un contexte plus large. Nous avons donc utilisé les données de l'expérience in-situ pour paramétrer le modèle tempéré PASIM aux conditions tropicales observées à la Réunion. Le dispositif expérimental a montré les effets in-situ de ces fertilisations sur le statut nutritif et le carbone organique du sol. La fertilisation minérale montre une partie de ses limites sur la production fourragère et le stockage du carbone, en considérant son application sur le long terme, les bénéfices agronomiques s'estompant et les bénéfices environnementaux restant limités. Alors que la fertilisation organique montre des effets positifs forts à long terme tant sur les performances agronomiques par amélioration du statut nutritif du sol qu'en termes de stockages du carbone. Le modèle a lui montré un bon niveau de production tant sur les productions fourragères que sur la dynamique de la teneur du sol en carbone, tout en mettant en évidence certaines limites du modèle, en particulier en ce qui concerne les effets à long terme de certaines fertilisations et certaines caractéristiques spécifiques de sols tropicaux. Ces limites posant la question de la possible complexification de ces modèles. Ainsi, cette étude montre tout l'intérêt et le besoin d'expériences à long terme spécifiques au contexte tropical, complété de modèles de simulations intégrant le maximum de spécificités du contexte tropical, en termes de représentation des mécanismes de photosynthèses ou de phénologie. |
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