Contribution of organic fertilisers to nitrogen nutrition in sugarcane and nitrate leaching in sugarcane agroecosystems in Réunion

Poultney Daniel, Versini Antoine, Detaille Charles, Feder Frédéric, Thuriès Laurent. 2019. Contribution of organic fertilisers to nitrogen nutrition in sugarcane and nitrate leaching in sugarcane agroecosystems in Réunion. In : Proceedings of the XXX International Society of Sugar Cane Technologists Congress. ISSCT. Tucuman : ISSCT, 1205-1215. ISBN 978-616-92761-0-4 ISSCT Congress. 30, Tucuman, Argentine, 2 Septembre 2019/5 Septembre 2019.

Titre français : Contribution des engrais organiques à la nutrition azotée de la canne à sucre et à la lixiviation des nitrates dans les agro-écosystèmes de la canne à sucre à la Réunion

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Résumé : Nitrogen is essential to crop growth and development in sugarcane agroecosystems and mineral fertilisers are frequently used to meet crop N demand. However, in excess, N has negative environmental consequences. Organic fertilisers may be a good alternative or complement to mineral fertilisers by reducing the loss of excess N, and thereby minimising the negative environmental consequences. The aim of this study was firstly to determine the contribution of two types of organic fertilisers (sewage sludge and pig slurry), compared to a mineral fertilizer (urea), on sugarcane N nutrition and nitrogen-use efficiency. The second objective was to evaluate N loss from the sugarcane agroecosystem by assessing nitrate (NO3) flux. The study was undertaken in Réunion. Sugarcane N nutrition was studied by determining the respective contributions of mineral fertilisers, organic fertilisers, mulch, roots and soil to crop N throughout the crop cycle. The N-fertiliser recovery efficiency (REN), a quantitative indicator of nitrogen-use efficiency, was also estimated for these N sources. Nitrate leaching in the soil was studied using porous cups under tension at depths of 10 cm; 40 cm and 100 cm. The results show that most of the N nutrition in the sugarcane was provided by the soil. The N-fertiliser recovery efficiency of urea was higher than with the organic fertiliser treatments. The sewage sludge appears to have been released more gradually and its REN increases close to that of the urea treatment before the second application of urea. There is a relatively low but stable contribution to the sugarcane nutrition from mulch. The low nitrate concentrations at a soil depth of 100 cm suggest that N was conserved in the soil. However, given the high concentration of nitrates of pig slurry at 10 cm and 40 cm, this fertiliser is clearly dynamic and should be monitored carefully during high rainfall periods.

Résumé (autre langue) : L'azote (N) est un nutriment fondamental dans des agroécosystèmes de canne à sucre, mais avec des conséquences négatives pour l'environnement quand il est utilisé en excès. Fertilisants organiques pourraient être un bon alternative ou complément aux engrais synthétiques avec des pertes de N moins pertinents et des conséquences moins graves pour l'environnement. Le premier objectif de cette étude était de comparer le contribution de deux types des fertilisants organiques (boues de station d'épuration et lisier de porc) à l'engrais minérale typiquement utilisé à La Réunion, urée, à la nutrition de canne et à l'efficience d'utilisation de N par ces cannes. La deuxième objective était de déterminer la perte de N de cet agroécosystème des cannes par lixiviation en étudiant les flux des nitrates (NO3). L'étude était faite à La Réunion. La nutrition de canne était calculée en déterminant les contributions respectives des engrais minéraux, mulch, racines et sol à N de cannes tout au long du cycle de ratoon. Le Coefficient Réel d'Utilisation d'azote (CRU), l'indicateur quantitatif d'efficience d'utilisation de N, était aussi estimé pour ces sources de N. La lixiviation de N du sol était analysée avec des bougies poreuses sous tensions aux profondeurs de 10 cm, 40 cm et 100 cm. Les résultats montrent que la majorité de nutrition de N dans la canne était dérivé du sol. Le CRU de l'urée était plus haut que des fertilisants organiques. Les boues semblent d'être libérer plus graduellement, avec une CRU qui approche cela d'urée avant le deuxième apporte d'urée. Il y a une contribution relativement bas mais stable du mulch aux cannes. Les concentrations bas des nitrates à une profondeur du sol de 100 cm suggère que N était conserve par le sol et pas perdu par lixiviation. Cependant, car il y a des concentrations élevées des nitrates du lisier de porc à 10 cm et 40 cm. Ca semble évident que le lisier est un fertilisant dynamique avec une risque d'être perdue pendant des périodes de fortes pluies.

Mots-clés libres : Sugarcane, Réunion, Nitrogen fertilisation, Organic fertilizer

Auteurs et affiliations

• Poultney Daniel, CIRAD-PERSYST-UPR Recyclage et risque (REU)
• Versini Antoine, CIRAD-PERSYST-UPR Recyclage et risque (REU) ORCID: 0000-0002-5119-0567
• Detaille Charles, CIRAD-PERSYST-UPR Recyclage et risque (REU)
• Feder Frédéric, CIRAD-PERSYST-UPR Recyclage et risque (FRA) ORCID: 0000-0001-8434-5193
• Thuriès Laurent, CIRAD-PERSYST-UPR Recyclage et risque (REU) ORCID: 0000-0002-1365-7891

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/593381/)

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