Tolérance des cultures à l'eau de mer - Crop tolerance to seawater

La tolérance des cultures à l' eau de mer est la capacité d' une culture agricole à résister à la salinité élevée induite par l' irrigation avec de l' eau de mer ou un mélange d' eau douce et d' eau de mer . Il existe des cultures qui peuvent pousser sur l' eau de mer et des fermes de démonstration ont montré la faisabilité. Le gouvernement des Pays-Bas signale une percée en matière de sécurité alimentaire, car des variétés spécifiques de pommes de terre, de carottes, d'oignons rouges, de choux blancs et de brocoli semblent prospérer si elles sont irriguées avec de l'eau salée.

Ferme de sel Texel

La Salt Farm Texel, une ferme sur l'île de Texel , aux Pays-Bas, teste la tolérance au sel des cultures dans des conditions de terrain contrôlées. Il y a 56 parcelles expérimentales de 160 m 2 chacune qui sont traitées en huit répliques avec sept concentrations en sel différentes. Ces concentrations sont obtenues avec des irrigations goutte à goutte quotidiennes intensives de 10 mm ou plus (soit plus de 10 litres par m 2 par jour) avec une eau ayant une concentration en sel exprimée en conductivité électrique (CE) de 2, 4, 8, 12, 16, 20 et 35 dS/m. La gamme des valeurs EC est obtenue en mélangeant de l'eau douce avec la quantité appropriée d' eau de mer ayant une salinité correspondant à une valeur EC d'environ 50 dS/m. Après la plantation, les cultures ont pu germer dans des conditions d'eau douce avant le début du traitement au sel.

Salinité du sol

La salinité du sol est exprimée en conductivité électrique de l'extrait d'une pâte de sol saturée (ECe en dS/m).

L'auteur Schleiff a présenté une classification de la tolérance au sel des cultures basée sur l'ECe en dS/m qui peut être résumée comme suit :

Tolérance au sel
ECe (dS/m) ^)		 Classement de tolérance
    < 2 très sensible
    2 – 4 sensible
    4 – 6 légèrement sensible
    6 – 8 modérément tolérant
    8 – 10 tolérant
    > 10 très tolérant

^) La culture se comporte bien (pas de réduction de rendement) jusqu'au niveau de salinité du sol indiqué dans le tableau. Au-delà de ce niveau, le rendement baisse.

La principale différence avec la classification publiée par Richards dans le USDA Agriculture Handbook No. 60, 1954 est que les classes sont plus étroites avec des pas de 2 dS/m au lieu de 4.

Modèle de Maas-Hoffman ajusté à un ensemble de données.
Dans cet exemple, la culture a une tolérance au sel (seuil) de ECe=7 dS/m au-delà de laquelle le rendement diminue.
Données de la brochure Salt Farm. Des limites (jaune) et des plages d'erreur (marron) ont été ajoutées. La dispersion est assez élevée. On ne sait pas si les pourcentages de rendement ont été calculés année par année (A), ou pour toutes les années combinées (B). Dans le cas B, les marges d'erreur sont encore plus grandes en raison des différences de rendement annuel. Aucune analyse de variance (Anova) n'a été effectuée pour prouver que le modèle de Maas-Hoffman est vraiment une amélioration statistiquement significative par rapport à un modèle de régression linéaire simple, direct et en pente descendante.
Le Salt Farm Texel a également publié un graphique de la relation rendement-salinité du chou blanc. Les lignes de délimitation ont été ajoutées séparément en rouge. Les limites suggèrent que la pente de l'ellipse englobant la zone de confiance du point d'arrêt devrait être ascendante vers la droite plutôt que vers la gauche. Cependant le document Texel ne donne pas d'explication sur la construction de l'ellipse.

La modélisation

Le Salt Farm Texel utilise le modèle Maas-Hoffman pour la réponse des cultures à la salinité du sol. Le modèle utilise une fonction de réponse commençant par une ligne horizontale reliée par la suite à une ligne descendante. Le point de connexion est également appelé seuil ou tolérance. Jusqu'au seuil, la culture n'est pas affectée par la salinité du sol alors qu'au-delà, le rendement commence à baisser. Le modèle est ajusté aux données par régression linéaire par morceaux.

Résultats

Recadrer Variété   ^ ) Seuil *)
(ECe en dS/m)		 Classer
pomme de terre   x ) Mignonne      # ) 4.1 légèrement sensible
Achille 2.9 sensible
Foc 2.1 sensible
Rencontré 1.9 très sensible
"927" 3.4 sensible
Carotte Cas 4.5 légèrement sensible
Ner 3.6 sensible
Nat < 1 très sensible
Ben < 1 très sensible
"101" 3.0 sensible
"102" 5.0 légèrement sensible
Pri 2.1 sensible
Oignon Alo 2.4 sensible
rouge 5.9 légèrement sensible
San 3.2 sensible
Hyb 3.4 sensible
Salade Batavia H < 1 très sensible
Batavia S 2.3 sensible
Butterhead L 1,8 très sensible
Choux   Chou blanc   # )   4.6 légèrement sensible
Brocoli 5.6 légèrement sensible
Orge Qué 2014 3.3 sensible           + )
Qué 2015 1.7 très sensible   + )

^ ) De nombreux noms de variétés sont rares car ils se composent de 3 lettres seulement
*) On ne sait pas quels auraient été les résultats si la plantation n'avait pas été faite dans des conditions d'eau douce mais dans des conditions salines.
# ) Les graphiques avec nuages ​​de points sont présentés dans le rapport pour ces deux variétés uniquement. Ils montrent une variation considérable à la fois dans la direction Y (rendement) et X (ECe).
x ) Pour la pomme de terre une seule valeur comparable est connue dans la littérature, à savoir pour la variété très sensible rose blanche ayant un seuil de 1,7 dS/m
+ ) Pour l'orge, en revanche, le US Salinity Laboratory mentionne une valeur seuil de ECe = 8 dS /m, ce qui en fait une culture tolérante

Sommaire

La tolérance la plus élevée est trouvée pour la variété d'oignon "Rouge" qui est classée comme légèrement sensible. Toutes les cultures sont classées dans la plage de très sensible à légèrement sensible. Il n'y a pas de culture classée comme tolérante, pas même moyennement tolérante.

Modèle à courbe en S

Dans le rapport Texel, le modèle de Van Genuchten-Gupta (donnant une courbe en S) a également été utilisé pour trouver la salinité du sol au point de rendement de 90 %. La justification n'a pas été donnée.

Lentilles

Lentilles

L'Institut agronomique méditerranéen, Valenzano, Bari, Italie Côte sud a cultivé 5 cultivars de lentilles irrigués avec de l'eau de mer de différents niveaux de salinité. L'eau salée a été préparée en mélangeant de l'eau douce (EC = 0,9 dS/m) avec de l'eau de mer (EC = 48 dS/m) pour atteindre des niveaux de salinité de 3,0, 6,0, 9,0 et 12,0 dS/m. Certains des résultats sont présentés dans le tableau suivant :

Salinité
(dS/m)		 Longueur relative des plantules en % (contrôle = 100 %)
par cultivar
ILL4400 ILL5582 ILL5845 ILL5883 ILL8006
      3     98     83     82     98     96
      6     70     43     78     90     83
      9     57     48     63     52     62
    12     36     40     38     30     43

Halophytes

Tortue

Les halophytes , ou plantes qui aiment le sel, peuvent être irriguées avec de l'eau de mer pure dans le but de faire pousser des cultures fourragères. Un essai a été réalisé par Glenn et al. d'utiliser des halophytes pour l'alimentation des moutons et il a été conclu que les animaux se sont bien développés.

En fixant le rendement d'une culture fourragère de luzerne (luzerne) irriguée à l'eau douce (2 kg/m 2 ) à 100 %, les résultats suivants ont été obtenus pour le rendement des cultures halophytiques irriguées à l'eau de mer :

Recadrer Rendement relatif (%)
Atriplex lentiformis , Quailbush 90
Pickleweed , Tortue 89
Suaeda , Mer Blite 88
Salicorne , salicorne 87
Sesuvium , Pourpier marin 85
Distichlis palmeri , Herbe de Palmers 65
Atriplex cinerea , Buisson de sel de la côte 45
Orge (Hordeum vulgare)

Orge

Après avoir sélectionné les souches les plus salines , l'Université de Californie à Davis a cultivé de l' orge irriguée avec de l'eau de mer pure et obtenu la moitié du rendement normal à l'acre, soit la moitié du rendement moyen à l'acre au niveau national. L'expérience a été menée à Bodega Bay, au nord de San Francisco, dans un laboratoire sur l'océan Pacifique.

Riz

Une équipe dirigée par Liu Shiping, professeur d'agriculture à l'Université de Yangzhou, a créé des variétés de riz pouvant être cultivées dans l'eau salée et atteignant des rendements de 6,5 à 9,3 tonnes par hectare.

Laitue, bette à carde et chicorée

Dans un essai récent comparant trois mélanges d'eau de mer et d'eau douce (c'est-à-dire 5 % à 10 % à 15 % d'eau de mer), certains scientifiques ont découvert que la productivité de la laitue était négativement affectée par 10 % et 15 % d'eau de mer, alors que la croissance de la bette et de la chicorée n'était pas affectée. par n'importe quel mélange. Fait intéressant, les consommations d'eau ont chuté et le WUE a considérablement augmenté dans chaque culture testée en conséquence avec l'augmentation des concentrations d'eau de mer. Ils ont conclu que certaines quantités d'eau de mer peuvent être utilisées dans la pratique en culture hydroponique, ce qui permet d'économiser l'eau douce et d'augmenter certaines concentrations de nutriments minéraux.

Voir également

Les références