Un contrôle régulier des mauvaises herbes et la disponibilité de l'azote sont des facteurs importants pour déterminer le rendement dans la production de maïs biologique sans labour. L'utilisation de paillis de cultures de couverture pour la lutte contre les mauvaises herbes peut réduire la dépendance des producteurs biologiques à l'égard de la culture, réduisant ainsi l'échec de la lutte contre les mauvaises herbes en raison de conditions météorologiques défavorables. La plantation d'un mélange de céréales et de légumineuses pour cultures de couverture peut offrir le double avantage de la suppression des mauvaises herbes et de la fertilité. En fonction du transfert d'azote de la gestion précédente, un engrais supplémentaire peut être nécessaire au-delà de celui fourni par la minéralisation des cultures de couverture pour maximiser le rendement du maïs. Cette publication traite de la gestion des cultures de couverture et des considérations relatives aux engrais de démarrage pour les producteurs intéressés par la production de maïs biologique sans labour.
Comment puis-je gérer ma culture de couverture pour faire fonctionner ce système?
Les cultures de couverture peuvent être terminées avec un rouleau-sertisseur, créant un paillis de suppression des mauvaises herbes. Une culture de couverture peut supprimer les mauvaises herbes en réduisant la disponibilité de la lumière pour les mauvaises herbes et en libérant des allélochimiques (qui inhibent la croissance d'autres plantes) pendant la décomposition des résidus de la culture de couverture.
Une production élevée de biomasse de culture de couverture est la clé pour parvenir à la suppression des mauvaises herbes tout au long de la saison à partir d'un paillis de culture de couverture. Les cultures de couverture céréalière peuvent atteindre une production élevée de biomasse, mais ont une valeur limitée pour la libération d'azote en début de saison, tandis que les cultures de couverture de légumineuses peuvent fournir une libération substantielle d'azote mais ne permettent souvent pas de supprimer les mauvaises herbes pendant toute la saison. L'utilisation d'un mélange de cultures de couverture de céréales et de légumineuses peut simultanément fournir de l'azote et supprimer les mauvaises herbes. L'établissement d'une culture de couverture au début de l'automne dans un lit de semence labouré de manière conventionnelle à l'aide d'un semoir à grains peut aider à obtenir une biomasse de culture de couverture élevée.
Deux ans de recherche au Sustainable Agricultural Systems Lab (Beltsville, MD), North Carolina State University (Kinston et Salisbury, Caroline du Nord), et le Rodale Institute (Kutztown, PA) a entraîné une production élevée de biomasse de culture de couverture à partir d'un mélange de seigle céréalier (90 livres par acre) et de vesce velue (12 livres par acre) semé tôt à l'aide d'un petit semoir à grains (tableau 1; figure 1).
L'ensemencement des cultures de couverture coûterait environ 60 $ l'acre. La teneur en azote de la culture de couverture variait de 85 à 173 livres par acre sur les sites (tableau 2). Le seigle céréalier dominait la biomasse de la culture de couverture dans le mélange sur tous les sites (tableau 2). La vesce velue a contribué davantage à la biomasse globale de la culture de couverture dans les environnements de Kinston, qui présentait un faible transfert d'azote de la gestion précédente (tableau 2).
La fin de la culture de couverture a été ciblée pour le stade de pâte molle pour le seigle céréalier et 100 pour cent de floraison pour la vesce velue. Sur plusieurs sites, nous avons réussi à planter du maïs dans une culture de couverture qui a été interrompue une à trois semaines avant la plantation. Cela peut être attribué à un tranchage plus propre du paillis de la culture de couverture par le planteur en raison du dessèchement de la culture de couverture entre la fin et la plantation de maïs.
L'humidité du sol peut également être reconstituée lorsque la plantation est retardée après la fin de la culture de couverture. Les recommandations diffèrent quant au moment de terminer les cultures de couverture par sertissage au rouleau, et des succès ont été obtenus avec la fin de la culture de couverture à la fois avant la plantation et lors de la plantation.
Une repousse extensive de la culture de couverture entre les première et deuxième épisodes de sertissage au rouleau de la culture de couverture n'a pas été observée dans la plupart des sites. Sur le site de Kinston 2013, nous avons observé une certaine repousse de la culture de couverture et un deuxième événement de sertissage au rouleau s'est produit lors de l'épandage de maïs.
Une excellente suppression des mauvaises herbes a été observée dans six des sept sites (Figure 2, Figure 3, Figure 4). La suppression des mauvaises herbes a été compromise sur le site de Kinston 2013, où seulement 5,649 2 livres de biomasse de culture de couverture par acre ont été atteintes (tableau 2013). Le site de Kinston XNUMX présentait un faible transfert d'azote provenant de la gestion précédente, ce qui a limité la croissance du seigle céréalier. Le résultat a été une biomasse globale moindre de la culture de couverture, ce qui a compromis la capacité du paillis de la culture de couverture à supprimer les mauvaises herbes.
Comment puis-je obtenir un stand de maïs respectable avec ce système?
La plantation dans la biomasse de culture de couverture lourde peut être un défi pour certains producteurs biologiques. Les principaux chercheurs de ce projet ont continuellement modifié les semoirs sans labour pour créer une conception de semoir qui plantera de manière fiable et efficace dans la biomasse des cultures de couverture lourdes. Les modifications actuelles du semoir comprennent à la fois des trancheuses à résidus lourds et des gestionnaires de résidus Yetter (Yetter Profitable Solutions, Colchester, IL) montés sur une barre d'outils avant ajoutée (Figure 5).
Lorsque les conditions de plantation ne permettent pas d'obtenir une tranche nette dans les résidus de culture de couverture, les résidus doivent être déplacés du rang de culture avec les gestionnaires de résidus Yetter pour assurer un bon contact semence-sol (Figure 6). Lorsque les conditions de plantation le permettent, les gestionnaires de résidus Yetter peuvent être augmentés, ce qui permet un mouvement minimal des résidus de culture de couverture depuis le rang de culture. Cela minimise la pression des mauvaises herbes dans le rang (Figure 7).
Si possible, les producteurs devraient avoir une conception de semoir flexible qui peut fournir des options pour le mouvement des résidus de culture de couverture en fonction des conditions de plantation. Des peuplements parfaits n'ont pas été atteints sur ces sites; cependant, les peuplements étaient meilleurs que ceux obtenus avec les recherches précédentes dans ce système.
Quand est-il nécessaire d'utiliser un engrais de démarrage en plus du dégagement d'azote de la culture de couverture?
Pour maximiser le rendement du maïs, un engrais supplémentaire peut être nécessaire au-delà de celui fourni par la minéralisation des cultures de couverture. La couverture de litière de volaille, également connue sous le nom de diffusion en surface, est une stratégie de gestion de la fertilité populaire pour les producteurs de maïs biologique du sud-est parce qu'elle est pratique et relativement peu coûteuse. Si les applications de litière de volaille de topdress continuent de devenir plus réglementées en raison de préoccupations environnementales, les producteurs peuvent être limités à l'utilisation d'autres sources d'engrais organiques et techniques d'application.
De nombreux producteurs biologiques ont encore des trémies d'engrais sec sur leurs semoirs, et ces trémies d'engrais sec peuvent être utilisées pour fournir un engrais de démarrage. La litière en vrac ne coule pas bien des trémies d'engrais sec, mais les granulés fonctionnent bien. Les producteurs biologiques peuvent choisir parmi plusieurs engrais organiques granulés dont la teneur en azote et le prix varient.
Cette étude de recherche a évalué: la mise en place de différents taux de litière de volaille, le baguage souterrain de matériaux granulés certifiés biologiques et l'application d'aucune fertilité supplémentaire au-delà de celle fournie par la minéralisation des cultures de couverture (tableau 3). Tous les traitements de fertilité de démarrage ont été évalués sur le même mélange de culture de couverture de seigle céréalier (90 livres par acre) et de vesce velue (12 livres par acre). Les traitements d'engrais de démarrage sous la surface ont été appliqués via un semoir John Deere 7200 équipé de trémies d'engrais sec qui a livré une bande d'engrais souterraine (figure 8). Des engrais granulés ont été utilisés pour les traitements en bandes souterraines. Le réglage des trémies d'engrais sec pour une livraison maximale d'engrais a permis de livrer de l'engrais granulé entre 575 et 625 livres par acre. Gardez à l'esprit que lorsque vous utilisez des engrais granulés, les ouvertures des trémies peuvent encore se boucher si les trémies ont des tubes de sortie coniques.
Sur les sites de Beltsville 2013, Beltsville 2014, Kinston 2014, Salisbury 2013 et Salisbury 2014, le rendement du maïs était le plus élevé avec le traitement de litière de volaille de topdress à taux élevé, et a été réduit avec le traitement de litière de volaille de topdress à faible taux et la farine de plumes souterraines. traitement (Figure 9).
Le rendement du maïs était le plus bas et similaire entre la litière de volaille souterraine et aucun traitement de fertilité supplémentaire à ces sites (figure 9). La farine de plumes est une source d'engrais coûteuse, mais elle a permis d'augmenter le rendement sur ces cinq sites par rapport à l'absence de fertilité. Pour les producteurs sur un site avec un transfert d'azote modéré provenant de la gestion précédente et des limites sur l'utilisation de la litière de volaille de topdress, la farine de plumes de baguage souterrain est une option viable pour augmenter le rendement en grains de maïs, mais les avantages économiques de l'utilisation de la farine de plumes peuvent être limitatifs.
Le site de Kinston 2013 présentait un faible transfert d'azote provenant de la gestion précédente, ce qui se reflétait dans la biomasse des cultures de couverture inférieure obtenue dans cet environnement (tableau 2). Le rendement du maïs était le plus élevé avec le traitement de la litière de volaille de topdress, et le rendement du maïs n'a pas été affecté par la présence ou l'absence de mauvaises herbes dans ce traitement (figure 10). Ceci est probablement attribué à un apport élevé en azote améliorant la compétitivité du maïs avec les mauvaises herbes.
Dans le sous-sol et sans traitement de fertilité supplémentaire à ce site, la culture de maïs n'était pas compétitive avec les mauvaises herbes, et la forte pression des mauvaises herbes dans ces traitements a nui au rendement du maïs (figure 10). Sur ce site, le rendement du maïs a augmenté avec le traitement de la litière de volaille souterraine, qui ne fournissait que 17 à 19 livres d'azote par acre (figure 10). L'azote se libère généralement plus rapidement de la litière de volaille que de la farine de plumes.
L'augmentation du rendement du maïs observée avec le traitement de la litière de volaille en granulés par rapport au traitement de fertilité sans ajout peut probablement être attribuée à une compétitivité accrue du maïs au début de la saison en raison de la libération rapide de nutriments de la litière de volaille. Si un producteur se trouve sur un site à faible transfert d'azote, il est essentiel de fournir un azote adéquat grâce à des applications d'engrais de démarrage pour assurer la compétitivité des cultures avec les mauvaises herbes et un rendement élevé en grains de maïs.
Sur le site de Kutztown 2014, le rendement en grains de maïs était similaire pour tous les traitements de fertilité de démarrage. Ce site d'étude a une longue histoire d'utilisation de légumineuses et de fumier et donc un transfert élevé d'azote provenant de la gestion précédente. Les résultats de ce site indiquent qu'il n'est peut-être pas nécessaire d'appliquer une fertilité supplémentaire aux sites à forte teneur en azote provenant d'une longue histoire d'utilisation de fumier et de légumineuses, au-delà de celle fournie par la minéralisation des cultures de couverture, pour maximiser le rendement du maïs. Des recherches supplémentaires sur les sites à forte concentration d'azote sont nécessaires pour confirmer les résultats observés sur ce site d'étude.
Résumé :
- Le mélange de seigle céréalier (90 livres par acre) et de vesce velue (12 livres par acre) évalué dans cette étude avait un potentiel de production de biomasse élevé et a par la suite fourni un excellent contrôle des mauvaises herbes dans six des sept sites d'étude.
- Des applications d'engrais de démarrage étaient nécessaires pour maximiser le rendement du maïs dans six des sept sites d'étude.
- À cinq des sept sites d'étude, des augmentations de rendement de maïs ont été observées avec le traitement de farine de plumes souterraine par rapport à l'ajout de non fertilité. Cela indique que les applications de farine de plumes sous la surface peuvent être une option viable pour augmenter le rendement en grains de maïs pour les producteurs limités dans leur capacité à faire des applications de litière de volaille de topdress. Cependant, les frais de farine de plumes peuvent être une limitation pour les producteurs.
- Sur notre site où le report d'azote de la gestion précédente était faible, la production de biomasse des cultures de couverture a été réduite et une application de litière de volaille de topdress était nécessaire pour assurer la compétitivité du maïs avec les mauvaises herbes et maximiser le rendement du maïs.
