Le deuxième volet expérimental a consisté à la mise en place de colonnes de sol reconstituées pour étudier les effets de la présence de mulchs en décomposition et leurs interactions avec le régime de pluie et type du sol. Des cylindres en PVC (15,4 cm de diamètre interne et 35 cm de hauteur) percés d'un petit trou à la base servant pour le drainage ont été utilisées. Chaque cylindre est rempli avec un sol en respectant le profil du sol d'origine. Les résidus de cultures sont placés à la surface du sol.

Ces colonnes ont été soumises à des cycles d'humectation -dessiccation grâce à des apports de pluies contrôlés et à des phases d'évaporation entre les pluies. L'intérêt de cette démarche est de simuler en conditions contrôlées ce qui se passe dans un profil de sol, c'est-à-dire des interactions entre la présence d'un mulch et le climat, et le transport vertical d'eau et de solutés et de nutriments. Nous avons choisi comme modèle expérimental deux types d'associations (Maïs + Dolique de Madagascar (appelé MD) et Blé + Luzerne (appelé WA) de l'agriculture biologique), deux types de sols (un sol de Madagascar, Ferrasol de Lac Alaotre (appelé LAC), et un Luvisol de La Cage (appelé ALA)). Enfin nous avons utilisé deux types de régime de pluie modulés avec un simulateur de pluie: un régime plus intense et moins fréquent mimant une pluie de climat tropical et une pluie moins intense et plus fréquente mimant un climat tempéré. Le régime appelé "régime fréquent" (FR) correspond à un apport d'eau deux fois par semaines à 6 mm/h pendant 20 minutes (équivalent à 2 mm d'eau pour chaque apport). Le régime appelé "régime peu fréquent" (IR) recoit un apport d'eau toutes les 2 semaines à 20 mm/h pendant 24 minutes (8mm sont apportés à chaque apport). Les deux régimes recoivent un apport d'eau égal de 16mm par mois.

Mesures effectuées :

Le dégagement de CO2 et de N2O provenant du sol sont calculés grâce au taux d'accumulation de CO2 et N2O dans l'espace en haut des colonnes. Les colonnes sont scéllées avec un couvercle connecté à un analyseur de gaz pendant 22 minutes. Un ventilateur permet de brasser l'air contenu à l'interieur et de rendre le contenu gazeux homogène. Les mesures sont réalisées 5 fois par semaine, sauf les jours où les colonnes recevaient la précipitation et où les mesures sont effectuées 2 fois, avant et après l'épisode.

A 3 et 15 cm de profondeur dans les colonnes, le potentiel hydrique et la teneur volumétrique en eau sont mesurés grace à des tensiometres et des capteurs d'humidité du sol afin d'évaluer la dynamique de l'eau.

Un prélèvement de solution du sol est effectué toutes les 2 semaines à 2, 10 et 18 cm de profondeur. Les échantillons sont analysés afin de determiner le nitrogène minéral et le carbone soluble.

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Auteur : Geoffroy Decam

Source : Thèse de Akhtar IQBAL Effets de la nature et décomposition des mulchs de résidus végétaux sur les services assurés par les sols en agriculture de conservation.

Superviseurs scientifiques : Sylvie Recous, Stéphane de Tourdonnet et Sarah Clerquin