No-till agriculture represents a relatively widely adopted management system that aims to reduce soilerosion, decrease input costs, and sustain long-term crop productivity. However, its impacts on crop yieldsare variable, and an improved understanding of the factors limiting productivity is needed to supportevidence-based management decisions. We conducted a global meta-analysis to evaluate the influenceof various crop and environmental variables on no-till relative to conventional tillage yields using dataobtained from peer-reviewed publications (678 studies with 6005 paired observations, representing 50crops and 63 countries). Side-by-side yield comparisons were restricted to studies comparing conven-tional tillage to no-till practices in the absence of other cropping system modifications. Crop categorywas the most important factor influencing the overall yield response to no-till followed by aridity index,residue management, no-till duration, and N rate. No-till yields matched conventional tillage yields foroilseed, cotton, and legume crop categories. Among cereals, the negative impacts of no-till were smallestfor wheat (−2.6%) and largest for rice (−7.5%) and maize (−7.6%). No-till performed best under rainfedconditions in dry climates, with yields often being equal to or higher than conventional tillage practices.Yields in the first 1–2 years following no-till implementation declined for all crops except oilseeds andcotton, but matched conventional tillage yields after 3–10 years except for maize and wheat in humidclimates. Overall, no-till yields were reduced by 12% without N fertilizer addition and 4% with inorganicN addition. Our study highlights factors contributing to and/or decreasing no-till yield gaps and suggeststhat improved targeting and adaptation, possibly including additional system modifications, are nec-essary to optimize no-till performance and contribute to food production goals. In addition, our resultsprovide a basis for conducting trade-off analyses to support the development of no-till crop managementand international development strategies based on available scientific evidence.
Titre de l'article
When does no-till yield more? A global meta-analysis
When does no-till yield more? A global meta-analysis
Introduction à l'article
Dans un contexte de mondialisation où la population mondiale ne cesse d'augmenter, il devient impératif d'optimiser les rendements au champ. L'agriculture conventionnelle est remise en question suite à la pollution qu'elle engendre et l'excès d'énergie consommée. L'agriculture de conservation semble être une alternative, en évitant les phénomènes d'érosion, conservant les nutriments du sol, améliorant l'activité biologique et la disponibilité en eau. Elle limite les rejets de gaz à effet de serre, en favorisant la séquestration de carbone des sols et réduisant l'outillage spécifique du travail de la terre. Mais peu d'études ont été effectuées sur les rendements : ces derniers augmenteraient en condition d'humidité limitante alors qu'ils baisseraient avec l'engorgement des sols et des températures fraîches. Cet article fait une méta-analyse afin d'évaluer l'influence des variables environnementales sur la productivité et d'identifier les facteurs contribuant aux meilleurs rendements.
Dans un contexte de mondialisation où la population mondiale ne cesse d'augmenter, il devient impératif d'optimiser les rendements au champ. L'agriculture conventionnelle est remise en question suite à la pollution qu'elle engendre et l'excès d'énergie consommée. L'agriculture de conservation semble être une alternative, en évitant les phénomènes d'érosion, conservant les nutriments du sol, améliorant l'activité biologique et la disponibilité en eau. Elle limite les rejets de gaz à effet de serre, en favorisant la séquestration de carbone des sols et réduisant l'outillage spécifique du travail de la terre. Mais peu d'études ont été effectuées sur les rendements : ces derniers augmenteraient en condition d'humidité limitante alors qu'ils baisseraient avec l'engorgement des sols et des températures fraîches. Cet article fait une méta-analyse afin d'évaluer l'influence des variables environnementales sur la productivité et d'identifier les facteurs contribuant aux meilleurs rendements.
Expériences de l'article
Cet article fait une analyse des données de rendement de différents articles scientifiques. Il définit le non-labour comme le non travail de la terre avant la récolte durant toute la période de croissance des cultures. Les récoltes sont partagées en plusieurs catégories : le maïs, le blé, les légumes, les plantes oléifères et coton, le riz, divers et les cultures de racines. Ensuite, les observations sont séparées selon leur localisation : tropicale ou subtropicale; et la température : de 0 à 20°C, de 20 à 30 °C et de 30 à 66°C. Plusieurs catégories de source d'azote apportée sont aussi présentées : azote organique, inorganique ou intégré. 678 études ont été faites, sur 6005 observations (en enlevant les données aberrantes), et ceux concernant 50 récoltes provenant de 63 régions du monde. Une série de tests statistiques a été effectuée sur ces données en utilisant le logiciel R.
Cet article fait une analyse des données de rendement de différents articles scientifiques. Il définit le non-labour comme le non travail de la terre avant la récolte durant toute la période de croissance des cultures. Les récoltes sont partagées en plusieurs catégories : le maïs, le blé, les légumes, les plantes oléifères et coton, le riz, divers et les cultures de racines. Ensuite, les observations sont séparées selon leur localisation : tropicale ou subtropicale; et la température : de 0 à 20°C, de 20 à 30 °C et de 30 à 66°C. Plusieurs catégories de source d'azote apportée sont aussi présentées : azote organique, inorganique ou intégré. 678 études ont été faites, sur 6005 observations (en enlevant les données aberrantes), et ceux concernant 50 récoltes provenant de 63 régions du monde. Une série de tests statistiques a été effectuée sur ces données en utilisant le logiciel R.
Résultats de l'article
Si l'on considère l'ensemble des résultats, le non-labour réduit les rendements d'environ 5%. Le facteur "catégorie de récolte" est le plus impactant ; l'index d'aridité, la gestion des résidus, et le taux d'azote apporté étant également des facteurs importants. Les rendements ne semblent pas être affectés pour les oléagineux, le coton et les légumes mais sont réduits concernant les céréales et les cultures de racines. Les régions tropicales et humides seraient le plus affectées. Une seule combinaison de conditions a montré des rendements plus élevés lors du non-labour : dans des régions arides subissant des stress hydriques occasionnels. Cependant, même si peu de données sont relatées sur le long terme, l'effet négatif semble s'atténuer avec les années (concurrençant l'agriculture conventionnelle au bout d'environ 5 ans). L'apport d'azote n'augmente pas significativement les rendements. Il est donc nécessaire d'améliorer la gestion du non-labour pour obtenir de meilleurs rendements.
Si l'on considère l'ensemble des résultats, le non-labour réduit les rendements d'environ 5%. Le facteur "catégorie de récolte" est le plus impactant ; l'index d'aridité, la gestion des résidus, et le taux d'azote apporté étant également des facteurs importants. Les rendements ne semblent pas être affectés pour les oléagineux, le coton et les légumes mais sont réduits concernant les céréales et les cultures de racines. Les régions tropicales et humides seraient le plus affectées. Une seule combinaison de conditions a montré des rendements plus élevés lors du non-labour : dans des régions arides subissant des stress hydriques occasionnels. Cependant, même si peu de données sont relatées sur le long terme, l'effet négatif semble s'atténuer avec les années (concurrençant l'agriculture conventionnelle au bout d'environ 5 ans). L'apport d'azote n'augmente pas significativement les rendements. Il est donc nécessaire d'améliorer la gestion du non-labour pour obtenir de meilleurs rendements.
Rigueur de l'article
Cet article est intéressant puisqu'il regroupe et analyse l'ensemble des données connues à ce jour sur les rendements obtenus suite au non travail de la terre sous diverses conditions. Cependant, les facteurs étant multiples et variables selon les articles analysés, un choix a du être opéré, ce qui ne reflète pas forcément ce qu'il se passe en réalité. Mais ce choix était essentiel afin de limiter les biais dans l'analyse statistique. Cet article possède donc certaines limites, dont la prise en compte limité de facteurs. En effet, aucun facteur concernant la structure du sol, la fréquence des précipitations, les précipitations cumulées ne sont présentés ici. Mais les conditions environnementales sont complexes et il est impossible de représenter la réalité. Seule une approche des conditions réelles peut être effectuée. D'autre part, peu de données sur le long terme sont recensées actuellement et ce facteur temps sera important à prendre en compte dans des analyses ultérieures.
Cet article est intéressant puisqu'il regroupe et analyse l'ensemble des données connues à ce jour sur les rendements obtenus suite au non travail de la terre sous diverses conditions. Cependant, les facteurs étant multiples et variables selon les articles analysés, un choix a du être opéré, ce qui ne reflète pas forcément ce qu'il se passe en réalité. Mais ce choix était essentiel afin de limiter les biais dans l'analyse statistique. Cet article possède donc certaines limites, dont la prise en compte limité de facteurs. En effet, aucun facteur concernant la structure du sol, la fréquence des précipitations, les précipitations cumulées ne sont présentés ici. Mais les conditions environnementales sont complexes et il est impossible de représenter la réalité. Seule une approche des conditions réelles peut être effectuée. D'autre part, peu de données sur le long terme sont recensées actuellement et ce facteur temps sera important à prendre en compte dans des analyses ultérieures.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article a permis d'établir un état des lieux des rendements obtenus suite à l'application du non-labour au travers de l'agriculture de conservation, au niveau mondial. Il met en avant les faiblesses de cette pratique actuellement et le fait que cette technique doit être améliorée si l'on veut répondre à la hausse de la population mondiale. Seules des régions arides subissant des stress hydriques ont de meilleurs rendements, mais cela dépend du climat pouvant varier d'une année à l'autre. Globalement, cette méta-analyse démontre donc une baisse de rendement significative (sauf concernant les oléagineux, le coton et les légumes). L'agriculture conventionnelle ou des pratiques de travail réduit de la terre sont ainsi plus appropriées pour augmenter les rendements.
Cet article a permis d'établir un état des lieux des rendements obtenus suite à l'application du non-labour au travers de l'agriculture de conservation, au niveau mondial. Il met en avant les faiblesses de cette pratique actuellement et le fait que cette technique doit être améliorée si l'on veut répondre à la hausse de la population mondiale. Seules des régions arides subissant des stress hydriques ont de meilleurs rendements, mais cela dépend du climat pouvant varier d'une année à l'autre. Globalement, cette méta-analyse démontre donc une baisse de rendement significative (sauf concernant les oléagineux, le coton et les légumes). L'agriculture conventionnelle ou des pratiques de travail réduit de la terre sont ainsi plus appropriées pour augmenter les rendements.
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