Recherche mécaniste sur le lessivage des nutriments sur les terrains hybrides

Il y a plusieurs semaines, la BSNC (Association industrielle néerlandaise pour le sport et l’ingénierie culturelle) a lancé une étude mécaniste sur le lessivage des nutriments sur les pelouse hybrides avec la société de recherche et de conseil Lumbricus. Thomas Evers, chercheur chez Lumbricus, nous explique plus en détails les objectifs de cette recherche. 

Que ce soit sur des terrains naturels ou des terrains hybrides, le gazon a besoin de nutriments et notamment d’azote pour sa croissance. Problème : lorsque la quantité de nutriments apportée est supérieure aux besoins de la plante, ils ne sont pas assimilés par la plante et se dissoudent dans le sol. En cas de pluie ou d’arrosage, ils peuvent être entrainés par les eaux d’infiltration et se retrouver dans les nappes souterraines ou dans les cours d’eau. C’est ce qu’on appelle le phénomène de lixiviation, ou lessivage.

L’étude de ce phénomène se retrouve au cœur de travaux de recherche aux Pays-Bas. La BSNC (Association industrielle néerlandaise pour le sport et l’ingénierie culturelle), en partenariat avec la société de recherche et de conseil Lumbricus, s’intéresse plus particulièrement au lessivage d’azote sur les pelouses hybrides. Dans le cadre de l’étude, une station expérimentale à l’UniFarm Wageningen (une université qui gère 240 ha de surfaces engazonnées expérimentales) et une modélisation mécanistique sur le logiciel Hydrus 2D seront réalisées. Dans cette recherche, deux types de gazon hybride et un gazon naturel vont être testés sur deux substrats différents et avec deux stratégies de fertilisation : une minérale et l’autre organique. « Cette recherche permettra non seulement de quantifier les étapes formelles de lixiviation, mais elle fournira également des informations sur les mécanismes à l’origine de la lixiviation. Cela aidera à créer un nouveau plan de fertilisation pour réduire le lessivage au minimum », indique Thomas Evers, chercheur chez Lumbricus.

Point de départ de l’étude

Thomas Evers confie que de nombreux groundsmen de la BSNC ont observé que sur les terrains hybrides, la quantité d’eau et de nutriments nécessaires pour maintenir une croissance stable était plus importante par rapport au gazon naturel. « La question est donc : « Quelle est la différence entre le gazon hybride et le gazon naturel ? » Puisque moins d’eau et de nutriments semblent être retenus dans la zone racinaire, l’hypothèse logique était que le gazon hybride lessive plus d’eau et de nutriments. Le lessivage des nutriments (en particulier l’azote dans cette recherche) n’est bien sûr pas souhaité en raison de la pollution et du gaspillage des ressources », précise le chercheur.

Le but de cette recherche est donc de savoir premièrement s’il y a effectivement une différence entre le gazon hybride et le gazon naturel, et surtout deuxièmement pourquoi il y a une différence ? « Cela pourrait être dû aux fibres qui transportent l’eau, ou à la différence de texture du sol, ou au type d’engrais utilisé, ou au système d’irrigation utilisé, etc. Les réponses à ces questions peuvent nous aider à concevoir un schéma de fertilisation dynamique pour le gazon naturel et hybride avec un minimum de lessivage et de déchets », explique Thomas Evers.

Afin d’étudier cela, une configuration de recherche a été créée. « Des recherches antérieures ont été effectuées in situ, mais avec un drainage mixte, des textures différentes et une grande hétérogénéité, aucun résultat concluant n’a été fourni. Par conséquent, nous essayons maintenant d’étudier les mécanismes avant d’extrapoler à l’échelle du champ. À cette fin, nous faisons une étude dans des caisses. Les caisses ont une dimension de 90x70x45 et il y a un drain situé au fond (voir photo des caisses sur notre poteau). Il y a 3 types d’herbe (naturel, construction hybride 1 et construction hybride 2), 2 textures de sol et 2 types d’engrais (organique et minéral), tous en double, soit 24 caisses au total. Après l’établissement, les différents engrais sont ajoutés et l’eau est fournie en utilisant un calendrier d’irrigation afin que le lessivage ait lieu. Chaque semaine (pendant 6-8 semaines), les déchets de tonte sont collectés, séchées, pesées, broyées et envoyées au laboratoire pour analyse C et N. L’eau recueillie dans les drains est mesurée et échantillonnée (NOx et NH4). Ces résultats nous indiquent s’il y a des différences, mais pas encore pourquoi. Par conséquent, un modèle mécaniste (sur Hydrus 2D) est utilisé pour modéliser l’étude et la comparer aux résultats mesurés. Le modèle fournira ensuite un aperçu des mécanismes derrière les différences apparentes. Le bilan de soluté fourni par le modèle peut nous dire ce qui est arrivé à l’azote appliqué, s’il s’est lessivé, s’il est absorbé ou est encore dans l’eau interstitielle. À compter d’aujourd’hui, nous en sommes à la cinquième semaine des expériences et nous prévoyons d’avoir nos résultats et notre rapport d’ici la fin de novembre », détaille le chercheur.

Ce sera sans doute l’occasion de faire le point sur des premiers éléments de réponse.