Aportul de azot generat de culturile de acoperire semănate intermediar rezultă atât din cantitatea de azot conținută în reziduuri, cât și din proporția acestui azot făcută disponibilă prin mineralizare după distrugerea culturilor.
În continuare, relatăm mai multe despre rolul culturilor de acoperire în asigurarea azotului, datorită recomandărilor realizate de către Institutului francez de cercetare Arvalis.
Efectul fertilizant al unei culturi de acoperire corespunde cantității suplimentare de azot absorbit de cultura ce urmează după cultura de acoperire, în comparație cu o cultură cultivată după un sol gol.
Acest efect poate fi uneori negativ dacă încorporarea reziduurilor culturii de acoperire induce o „organizare netă”, sau atunci când restituirile nu compensează scăderea stocului de azot mineral din sol, generată de consumul culturii.
De obicei, acesta este cazul anilor cu ierni secetoase, când pierderile de azot prin lixiviere sub un sol gol sunt scăzute.
Efectul fertilizant al leguminoaselor: un compromis între biomasa și conținutul de azot
Leguminoasele au un conținut de azot în general mai ridicat decât celelalte specii. Ele pot stoca în părțile lor aeriene cantități importante de azot, în ciuda unei producții de biomasă adesea mai limitate decât în cazul culturilor de acoperire mixte (tabelul 1).
În plus, reziduurile bogate în azot favorizează mineralizarea acestora, asigurând astfel eliberarea rapidă a unei părți importante de azot.
Fie că sunt utilizate pure, fie în amestec cu specii non-leguminoase, culturile intermediare pe bază de leguminoase furnizează în medie 30 la 40 kg N/ha în plus față de un sol gol sau un amestec de alte culturi decât leguminoasele (tabelul 1).
Tabelul 1: Compararea producției de biomasă, a azotului absorbit și a efectului fertilizant al diferitelor tipuri de plante de acoperire intermediare
*Pentru fiecare tip de cultură de acoperire, numărul de studii pe care se bazează mediile este indicat în paranteze. Valorile maxime și deviația standard sunt indicatori ai variabilității măsurătorilor; o deviație standard mai mică este egală cu o mai multă regularitate.
Cele mai importante cantități de azot (135 kg N/ha) sunt obținute cu culturi de acoperire de leguminoase pure. Totuși, amestecurile de leguminoase cu non-leguminoase garantează rezultate mai regulate.
O viteză de mineralizare foarte dependentă de raportul C/N
Mai mult decât speciile sau familiile de specii care compun o cultură de acoperire intermediară, cantitatea de azot din reziduurile lor și raportul lor C/N (raportul dintre conținutul lor de carbon și conținutul de azot) determină efectul lor fertilizant și, prin urmare, furnizarea de azot la cultura următoare.
Acest ultim indicator depinde de durata de creștere a speciilor, legată, la rândul ei, de nivelul de lignificare a țesuturilor vegetale, care se accentuează în timp.
Figura 1: Raportul C/N al principalelor familii de culturi intermendiare, în funcție de durata lor de creștere (în zile)
*Date provenind din Proiectul MERCI, rezultate din 591 de studii de 38 de parteneri (camere de Agricultură, institute tehnice agricole, cooperative, instituții de învățământ superior și de cercetare…) din 1983 până în 2020.
Un studiu de simulare, folosind modelul de cultură STICS al Inrae, realizat în cadrul proiectului MERCI, a modelat cinetica mineralizării reziduurilor de la culturile de acoperire după încorporare pentru diferite raporturi C/N ale speciilor prezente în culturile intermediare, diferite date de distrugere a acestora și de încorporare a reziduurilor.
Rezultatele confirmă importanța raportului C/N. Astfel, pe site-ul de la Lusignan (86), cu un climat „mediu” în termeni de mineralizare la scara Franței, reziduurile de la culturile de acoperire cu un raport C/N scăzut (aproape de 12,5) pot restitui aproximativ 45% din azotul lor în cursul anului de încorporare în sol (figura 1).
Acest lucru se întâmplă, de cele mai multe ori, în cazul reziduurilor de leguminoase pure, dar și al culturilor mixte distruse suficient de devreme (înainte de 5 luni), sau chiar al faceliei și cruciferelor dacă sunt distruse mai puțin de 2 luni după semănat.
Figura 2: Procentul de azot mineralizat din culturile de acoperire în funcție de timpul trecut de la încorporare lor, pentru trei date de distrugere diferite și trei profiluri de culturi de acoperire (C/N)
*Simulări realizate folosind modelul STICS pentru climatul mediu de la Lusignan (86), măsurat pe 20 de ani (valori reale din 2006 până în 2016 și proiecții din 2017 până în 2026).
Valorile negative ale procentului de mineralizare pentru curbele cu C/N mai mare de 20 corespund fazei de imobilizare netă a azotului de către flora microbiană a solului, care are loc imediat după distrugerea reziduurilor.
Pentru valorile intermediare ale C/N (aproximativ 17,5), rata de mineralizare a azotului pe aceeași perioadă este doar de 30 la 35%.
Pentru unele specii de culturi intermediare, cum ar fi floarea-soarelui și hrișca, sau chiar pentru graminee și phacelia distruse mai mult de 5 luni după semănat, valoarea raportului C/N depășește 20.
În aceste situații, restituirile de azot sunt doar de aproximativ 20% din azotul total captat de cultura de acoperire. Acestea se pot însoți de o „foame de azot” care încetinește startul culturii următoare.
Data distrugerii are importanța sa
În general, cinetica mineralizării variază de asemenea în funcție de data de încorporare a reziduurilor de acoperire. Astfel, mineralizarea, care este puternic condiționată de temperatura solului, va fi mai lentă pentru culturile de acoperire distruse și încorporate la mijlocul lunii noiembrie decât pentru cele încorporate la începutul primăverii.
De fapt, indiferent de C/N al reziduurilor de culturi intermediare, rata de mineralizare a azotului atinsă după șase luni poate varia cu ±10% în funcție de data lor de încorporare.
De exemplu, pentru o cultură de acoperire cu un raport C/N de 17,5 încorporat în sol la sfârșitul toamnei, vor fi necesare aproximativ șase luni pentru ca 20% din azotul reziduurilor sale să fie mineralizat, față de doar trei luni și jumătate pentru o cultură de acoperire de compoziție echivalentă îngropată primăvara (figura 2, zonele trasate).
Totuși, dincolo de azot, selectând data distrugerii culturilor de acoperire trebuie să se țină cont de constrângerile inerente metodelor de distrugere a culturii de acoperire și de semănat a culturii următoare.
În plus, o cultură de acoperire menținută prea mult timp poate limita reîncărcarea rezervei utile a solului și astfel poate afecta alimentarea cu apă a culturii următoare.
Climatul are un efect moderat asupra mineralizării
Climatul are un efect moderat asupra mineralizării azotului din reziduurile de cultură. De exemplu, diferența de mineralizare între cei doi ani extremi pe douăzeci de ani pentru stația Lusignan este de doar 4%.
Același lucru este valabil și pentru variabilitatea între diferite zone geografice. Astfel, între clima din Pau (oceanică, cu ierni mai degrabă blânde și umede) și cea din Arras (continentală, cu ierni mai degrabă reci și uscate), care reprezintă situațiile extreme printre cele douăzeci și patru de stații climatice studiate, ratele medii de mineralizare a azotului din reziduurile de cultură nu diferă, după șase luni, cu mai mult de 5% pentru același raport C/N și aceeași dată de încorporare.
Ce trebuie de reținut?
Pentru culturile de acoperire leguminoase pure sau cele care conțin o proporție semnificativă de leguminoase, unde C/N este scăzut, distrugerea târzie în primăvară se poate dovedi benefică. Astfel, producția de biomasă crește semnificativ datorită temperaturilor mai blânde întâlnite la sfârșitul iernii, ceea ce maximizează cantitatea de azot conținută în reziduuri.
În plus, pentru aceste specii, raportul C/N rămânând scăzut chiar și pentru perioade lungi de creștere, azotul este rapid mineralizat și, prin urmare, disponibil pentru următoarea cultură
Dimpotrivă, este de preferat să se anticipeze distrugerea altor specii de acoperire, în special facelia și gramineele, pentru a evita lignificarea excesivă a reziduurilor care ar duce la valori mari C/N și un potențial scăzut de mineralizare a azotului.
În plus, acest lucru face posibilă avansarea fazei temporare de fixare netă a azotului (care are loc imediat după distrugerea reziduurilor pentru raporturi C/N mai mari de 20) și astfel să se evite sau să se limiteze „foamea de azot” (fenomen de mobilizare a azotului de către microorganismele solului) pentru următoarea cultură.
