Pour une gestion plus précise du seigle en culture de couverture : deuxième volet (2018-2020) du projet de l’Association pour l’amélioration des sols et des récoltes des régions de Heartland et de Eastern Valley
Pour que le sol bénéficie des avantages procurés par les cultures de couverture, il est indispensable d’obtenir suffisamment de biomasse de ces dernières. Humberto Blanco, professeur en gestion des sols et en physique appliquée à l’université Nebraska-Lincoln, a récemment présenté un exposé à l’université de Guelph sur sa recherche concernant les cultures de couverture. Il a conclu que lorsque la biomasse générée par ces cultures est inférieure à 0,5 tonne/acre (voir la figure 1), les avantages attendus, comme l’amélioration de la structure du sol et le taux d’infiltration d’eau, sont rarement observés. Des cultures de couverture plus prolifiques peuvent aussi contribuer à améliorer l’efficacité de la lutte contre les mauvaises herbes. Étant donné que la saison de croissance est courte en Ontario et que les possibilités d’intégrer des cultures de couverture dans les rotations sont parfois limitées, il peut être nécessaire de recourir à une gestion plus spécialisée pour atteindre l’objectif établi, d’où la pertinence du deuxième volet du projet de l’Association pour l’amélioration des sols et des récoltes des régions de Heartland et de Eastern Valley.
Au Nebraska, comme l’a mentionné le professeur Blanco, les stratégies visant l’accroissement de la biomasse de la culture de couverture font appel à des semis hâtifs, un ensemencement aérien et une destruction tardive. Le choix des espèces de cultures de couverture joue également un rôle important. Au Nebraska et en Ontario, le seigle céréalier est l’une des cultures de couverture des plus rustiques et des plus adaptables. Des essais à la ferme réalisés dans le comté de Brant au cours des deux dernières années ont montré qu’en reportant la destruction du seigle de deux semaines au printemps (jusqu’au semis de la culture principale) on augmente de plus de quatre fois la biomasse, soit de 0,2 tonne à 0,8 tonne/acre de matière sèche. De plus, le semis de la culture principale dans un couvert de seigle a donné des rendements équivalents aux semis effectués lorsque le seigle était détruit tôt en saison.
Figure 1. Semis de soya (un jour) dans un couvert de seigle céréalier, dans le cadre d’un essai concernant la destruction de la culture (à droite). Le rendement en biomasse de seigle dépassait à peine 0,5 tonne/acre. 24 mai 2017, comté de Brant.
Au cours des deux prochaines années, dans huit sites d’exploitation et deux stations de recherche, dans les régions de Heartland et de Eastern Valley, on évaluera des stratégies visant à maximiser les avantages procurés par l’utilisation de seigle céréalier en couverture avant les semis de soya. Le deuxième volet du projet de l’OSCIA comporte deux composantes : d’abord, une évaluation du moment de la destruction du seigle céréalier avant la culture de soya en comparant l’absence de seigle avec une destruction hâtive et une tardive de seigle ; deuxièmement, une comparaison entre un système de semis direct, sans herbicide, avec culture de couverture et un système de production de soya conventionnel. Dans la deuxième partie de l’essai, les producteurs participants vont utiliser des rouleaux à crêper pour la destruction de la culture de seigle et laisser un paillis épais dans lequel le soya sera semé.
Le système de semis direct avec culture de couverture est déjà utilisé avec succès par quelques producteurs biologiques innovateurs dans la province. L’un de ces agriculteurs, près de St. Marys, a obtenu un rendement en soya de plus de 50 boisseaux/acre en 2018 dans une ferme de 100 acres. En semant du seigle suffisamment densément tôt l’automne précédent, il a obtenu un paillis épais qui a réduit les mauvaises herbes (figure 2). Peu après, il a détruit le seigle à l’aide d’un rouleau à crêper et a aplani les résidus, puis il a semé du soya, à l’aide la technologie RTK (positionnement GPS cinématique en temps réel), avec un espacement de 15 pouces. Bien qu’il y ait eu des échappées de traitement dans certaines parties du champ (figure 3), le seigle a permis dans l’ensemble de bien maîtriser les mauvaises herbes au cours de la saison (figure 4). Ce deuxième volet du projet sera le premier essai reproduit en Ontario sur l’évaluation d’un système de semis direct, sans herbicide avec culture de couverture. Quatre sites du projet vont porter sur cette comparaison en 2019.
Figure 2. Paillis de seigle céréalier, peu après le passage du rouleau à crêper et l’ensemencement. La masse critique de biomasse nécessaire pour permettre de lutter contre les mauvaises herbes est estimée à 8 000 lb/acre. Dans ce champ, la biomasse était de 8 600 lb/acre. 30 mai 2018, comté de Perth.
Figure 3.
Figures 4. Mauvaises herbes ayant échappé au traitement dans une partie d’un champ de semis direct, en production biologique (fig. 3, à gauche) et section du champ exempte de mauvaises herbes (fig. 4, à droite). 13 août 2018, comté de Perth.
Plusieurs mesures différentes seront prises au cours de la saison à chacun des sites de reproduction de l’essai. On calculera la biomasse de la culture de couverture (figure 5), et les peuplements de soya seront estimés. Des échantillons de sol pour analyse des nitrates seront prélevés au moment des semis de soya; on vérifiera la température et l’humidité du sol à la parcelle de la station de recherche d’Elora d’avril jusqu’à la récolte (figure 6). La densité des mauvaises herbes sera mesurée et le dénombrement des espèces sera effectué aux périodes critiques durant la saison. On évaluera le rendement en soya à l’aide d’une balance à trémie et de capteurs de rendement étalonnés.
Figure 5. Échantillon d’un pied carré de biomasse de seigle, prélevé, séché et pesé, pour une estimation de la biomasse à l’acre 30 mai 2018, comté de Perth.
Figure 6. Photo d’un enregistreur de données de température et d’humidité à la parcelle de la station de recherche d’Elora (fig. 6). 23 avril 2019.
Objectifs principaux du projet :
Trouver comment minimiser les risques de pertes de rendement et apprendre l’effet des mauvaises herbes dans le soya semé sous couvert de seigle.
Comparer les pratiques de semis direct avec culture de couverture et celles avec travail du sol dans la production de soya biologique.
Pour en savoir davantage et obtenir des mises à jour au fil de la saison, consulter la page sur les cultures de couverture à www.fieldcropnews.com (en anglais). Surveiller les tournées estivales dans les régions de Heartland et de l’Eastern Valley ainsi que les rapports sur l’évolution des cultures (Crop Advances) de l’OSCIA ainsi que leur rapport de fin d’année.
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Achieving sufficient biomass from cover crops is essential to reaping their soil benefits. Dr. Humberto Blanco, Professor of Soil Management and Applied Physics at University of Nebraska-Lincoln, spoke recently at the University of Guelph about his cover crop research. He concluded that when cover crop biomass is less than 0.5 ton/acre (see Figure 1), benefits – such as improved soil structure and water infiltration – are rarely seen. Weed control benefits may also be enhanced by extra cover crop growth. Given the short growing season in Ontario and sometimes limited opportunities to integrate cover crops in the rotation, special management may be required to hit that target. That is the motivation behind the Tier Two project by Heartland and Eastern Valley SCIA regions.
Figure 1. Cereal rye one day after planting soybeans “green” in a termination timing trial (right). Rye biomass was just over 0.5 tons/acre. May 24, 2017, Brant County.
In Nebraska, as Dr. Blanco shared, strategies to increase cover crop biomass have included earlier planting, aerial seeding and later termination. Cover crop species also plays an important role. As in Nebraska, one of the hardiest and most versatile cover crops in Ontario is cereal rye. On-farm Brant County trials over the past two years have shown that delaying cereal rye termination in spring by two weeks (until planting) increases biomass over four times – from 0.2 ton/acre to 0.8 ton/acre of dry matter. Also, the “plant green” treatments yielded the same as soybeans planted into early-terminated rye.
Over the next two years, across eight on-farm sites and two research stations, Heartland and Eastern Valley SCIA regions will be further evaluating strategies to maximize cereal rye cover crop benefits ahead of soybeans. The OSCIA Tier Two project has two components: first, it will evaluate the termination timing question for cereal rye before soybeans by comparing no rye to early and late-terminated rye; second, it will compare a cover crop-based, herbicide-free no-till system with a traditional soybean production system. In the second part of the trial, cooperating farmers will use roller crimpers to terminate rye and create a thick mulch into which soybeans will be planted.
The cover crop based no-till system is already being used successfully by a handful of innovative organic farmers in the province. One such farmer, near St. Marys, achieved a 50+ bushel/acre soybean yield in 2018 across a 100-acre farm. By seeding rye early and heavily enough the previous fall, he grew a thick, weed-suppressive mulch (Figure 2). Shortly after using a roller crimper to kill the rye and lay it down flat, he planted soybeans, using RTK, at 15-inch spacing. While there were weed escapes in parts of the field (Figure 3), overall the rye did an excellent job suppressing weeds throughout the season (Figure 4). The Tier Two project will be the first replicated trial in Ontario to evaluate the cover crop-based, herbicide-free no-till system – four out of nine project sites will focus on this comparison in 2019.
Figure 2. Cereal rye mulch, shortly after roller crimping and planting. The critical biomass for sufficient weed control is considered to be 8,000 lbs/acre. This field had 8,600 lbs/acre. May 30, 2018, Perth County.
Figure 3. Weed escapes in part of the organic no-till field (see also Figure 4). Aug 13, 2018, Perth County.
Figure 4. Weed free portion of the organic no-till field. Aug 13, 2018, Perth County.
Several different measurements will be taken throughout the season at each of the replicated trial sites. Cover crop biomass will be measured (Figure 5), and soybean stands estimated. Soil nitrate samples will be taken at the time of soybean planting and soil temperature and moisture will be monitored at the Elora research station plot from April to harvest (Figure 6). Weed abundance and species counts will be done at critical time points during the season. Soybean yield will be measured using weigh wagons and calibrated yield monitors.
Figure 5. Square foot sample of rye biomass, which is collected, dried and weighed to contribute to a per acre biomass estimate. May 30, 3018, Perth County.
Figure 6. Soil temperature and moisture data loggers at the Elora research station plot. April 23, 2019.
The overall goals of the project are to:
Find
out how to minimize risks to yield and learn about weed impacts in “plant
green” soybeans
Compare
cover crop-based no-till to tillage-based organic soybean production practices
To learn more and get in-season updates, visit the cover
crops page of www.fieldcropnews.com, watch out for summer twilight tours in
Heartland and Eastern Valley regions and look for the OSCIA Crop Advances
report at the end of the year.
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