Problèmes de drainage en sols organiques: la solution par les plantes? Jacynthe Dessureault- Rompré, Ph.D Jean Caron, agr., Ph.D.

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1 Problèmes de drainage en sols organiques: la solution par les plantes? Jacynthe Dessureault- Rompré, Ph.D Jean Caron, agr., Ph.D. Présenté à St-Rémi le 4 Décembre 2014

2 Volets de la présentation Retour sur la collaboration entre l Université Laval et les 5 producteurs maraichers La problématique du drainage en sols organiques Les bienfaits de l action des racines sur le sol Présentation du nouveau volet de recherche: drainage et plantes compagnes Présentation des résultats préliminaires pour la saison 2014 Conclusions

3 Une collaboration fructueuse Gestion locale de l irrigation Optimisation de l utilisation de l eau (laituesoignons-céleris-épinards) Réduction de l incidence de problèmes physiologiques de la laitue (brulûre de la pointe) Transfert technologique: un logiciel d aide à la décision en gestion de l irrigation qui permet de mieux coupler les besoins des plantes à la réserve en eau du sol estimée en temps réel, à l aide de mesures de potentiel matriciel et des propriétés des sols cartographiées Néanmoins Problèmes de drainage limitent la productivité et l efficacité de l irrigation

4 La problématique du drainage en sols organiques Humisol classification canadienne sols organiques stratifiés Horizon humique travaillé (Ohp) Prof. : 0 à cm Horizon humique induré (Oh) Prof. : 30 à 45 cm; très compact Souvent associé à nappe perchée Horizon fibrique ou mésique (Of ou Om) Prof. : 45 à +100 cm; peu décomposé; parfois suivi d un horizon coprogène (Oco) Sol minéral (C) Très souvent argile lourde

5 La problématique du drainage en sols organiques La couche indurée 0 20 migration de matières organiques et de particules fines (fortement hydrophobique) dans le profil de sol Profondeur de sol (cm) Séquence de dégradation Horizon humique Couche indurée Horizon fibrique Création d une stratification verticale dans le profil de sol: Discontinuité texturale entre l horizon arable et l horizon fibrique Création d une barrière physique: Réduit la pénétration racinaire Réduit la remontée capillaire Modifie la conductivité hydraulique verticale Favorise l apparition de nappe perchée

6 La problématique du drainage en sols organiques Couche indurée-solution mécanique? Schéma en coupe transversale du dispositif de drainage par «continuité texturale» (Lafond et coll., 2014). Entre 2011 et 2013 l efficacité du drainage a été améliorée de 5% avec la méthode par continuité texturale par rapport à un système conventionnel. La vitesse de drainage est toutefois demeurée faible. L efficacité de cette méthode diminue rapidement dans le temps. Couche indurée: la solution par les plantes?

7 Les bienfaits de l action des racines sur le sol: l effet rhizosphérique La rhizosphère représente cette zone du sol qui est directement influencée par l activité racinaire Les racines. agissent comme un puit pour l eau et les minéraux; Cette assimilation d eau et de minéraux change la chimie de la solution du sol (concentration des minéraux, ph) assimilent et rejette de l O 2 et donc altère le potentiel-redox dans la solution du sol

8 Les bienfaits de l action des racines sur le sol: l effet rhizosphérique Les racines. exsudent une multitudes de composés dans la solution du sol Petites molécules (acides organiques, sucres, phénoliques, acides aminés tels que les phytosidérophores) Grandes molécules (mucilage et exoenzymes) peuvent mobiliser des nutriments comme le phosphore ou le fer Ces exsudats racinaires augmentent l activité microbiennes

9 Les bienfaits de l action des racines sur le sol: l effet rhizosphérique Les racines. Symbioses Mycorrhizes Rhizobium

10 Les bienfaits de l action des racines sur le sol Les racines Effets sur la structure du sol: Croissance racinaire & Assimilation et libération d eau Crée une pertubation physique qui change la stabilité des aggrégats, hydrophobicité, la porosité BIOPORES Rétention et agglomération des particules de sol (réseau racinaire) fineartamerica.com

11 Résultats préliminaires-méthode volet plantes compagnes Sept parcelles ont été mises en place chez les cinq producteurs participants au projet. Chaque ferme supportait une parcelle mise à part Vert Nature qui en supportait trois. Chaque parcelle était séparée en 15 sections. Plantes testées: Graminées Légumineuses Polygonacée Mélanges Plante ligneuse A noter que les plantes ont été semées tardivement

12 Résultats préliminaires-méthode volet plantes compagnes Résultats préliminaires: 1. Conductivité hydraulique en milieu saturée (en surface): Nous renseigne sur la vitesse avec laquelle l eau quittera le sol après saturation Mesures prises à l aide de l infiltromètre à pression 2. Profils racinaires Profondeur et densité A noter que les plantes ont été semées tardivement

13 Résultats préliminaires-conductivité hydraulique en surface Conductivité hydraulique saturée (cm sec -1 ) Ferme-A c bc bc ab ab ab ab a ab Témoin graminées légumineuses mélanges Des lettres différentes indiquent une différence significative pour p<0.05 (LSD test) a Plante ligneuse

14 Résultats préliminaires-conductivité hydraulique en surface Conductivité hydraulique saturée (cm sec -1 ) Ferme-B bc bc ab ab a Témoin graminées polygonacée légumineuses c mélanges Des lettres différentes indiquent une différence significative pour p<0.05 (LSD test) Plante ligneuse

15 Résultats préliminaires-conductivité hydraulique en surface Conductivité hydraulique saturée (cm sec -1 ) Ferme-C ab a a Témoin graminées polygonacée b c a légumineuses mélanges Des lettres différentes indiquent une différence significative pour p<0.05 (LSD test) Plante ligneuse

16 Résultats préliminaires-conductivité hydraulique en surface Conductivité hydraulique saturée (cm sec -1 ) Ferme-D ab Témoin c c bc ab ab ab a graminées polygonacée légumineuses mélanges Des lettres différentes indiquent une différence significative pour p<0.05 (LSD test) Plante ligneuse

17 Résultats préliminaires-profils racinaires Maïs (graminée) Profondeur d enracinement:~65 cm Les plants étaient presque à maturité

18 Résultats préliminaires-profils racinaires Raygras (graminée) Profondeur d enracinement:30-50 cm Densité importante surtout en surface Bonne couverture du sol

19 Résultats préliminaires-profils racinaires Vesce velue (légumineuse) Profondeur d enracinement:~30 cm Densité élevée les 10 premiers cm et diminue rapidement Racines très fines Couverture du sol excellente

20 Résultats préliminaires-profils racinaires Mélilot (légumineuse) Profondeur d enracinement:~30 cm Racines grossières Couverture du sol excellente

21 Résultats préliminaires-profils racinaires Plante ligneuse

22 Conclusions sur les résultats préliminaires Mesures d infiltration en surface: Les infiltrations en surface sont normalement au-dessus de la limite du cm sec -1. Certains traitments (mélanges) semblent améliorer le drainage en surface par rapport aux parcelles témoins Profils racinaires: Plante ligneuse Certaines graminées et légumineuses (par ex: maïs et mélilot)

23 A venir Reprendre les mesures d infiltration au printemps 2015 pour déterminer quelles cultures seront reprises Mesures d infiltration à différentes profondeurs

24 A venir Tester d autres types de plantes Blé vivace Panic érigé (Panicum virgatum) Switchgrass roots" by Dehaan - Steve Renich

25 Merci à tous les 5 producteurs pour leur collaboration et merci à Gabriel Collin pour la mise en place des expériences et l aide à la prise de mesures

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