Evaluating the effects of different anaerobic digestate rates on the growth, yield, and chlorophyll content of finger millet (Eleusine coracana) grown in biochar treated soil under semi-arid ecosystems of Zimbabwe
Cette étude démontre que l'application de 4000 ml de digestat anaérobie à un sol traité au biochar améliore significativement la hauteur des tiges, la teneur en chlorophylle et le rendement grainier du millet finger dans les écosystèmes semi-arides du Zimbabwe.
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Dans les paysages arides et brûlés par le soleil du sud du Zimbabwe, les petits exploitants agricoles sont confrontés à une lutte constante pour cultiver suffisamment de nourriture. Le sol est souvent mince et pauvre en nutriments, et la pluie est rare et imprévisible. Depuis des générations, les agriculteurs comptent sur une céréale robuste appelée mil à grappes. Cette culture est une planche de salut ; elle peut survivre à des sécheresses qui tueraient d'autres plantes, elle se conserve bien pendant des années sans se gâter, et elle est riche en minéraux essentiels comme le calcium et le fer. Pourtant, malgré sa résilience, le grain produit souvent de faibles rendements car le sol manque des nutriments spécifiques dont il a besoin pour prospérer. Les agriculteurs tentent fréquemment de remédier à cela en utilisant des engrais chimiques conçus pour le maïs, mais ces mélanges génériques échouent souvent à fournir l'équilibre de nutriments approprié pour le mil à grappes et peuvent même endommager le sol au fil du temps en le rendant trop salin.
Pour trouver une meilleure solution, les chercheurs se tournent vers une combinaison de deux ressources naturelles : le biochar et le digestat anaérobie. Le biochar est une substance semblable à du charbon obtenue en chauffant de la matière végétale dans un environnement pauvre en oxygène ; il agit comme une éponge dans le sol, retenant l'eau et les nutriments pour qu'ils ne soient pas emportés. Le digestat anaérobie est un engrais liquide riche en nutriments produit lorsque des déchets organiques, tels que le fumier animal et les restes de nourriture, se décomposent sans oxygène. Lorsque ces deux éléments sont utilisés ensemble, ils offrent un moyen de nourrir le sol et la culture sans les effets secondaires agressifs des produits chimiques synthétiques. La question que les chercheurs voulaient poser était simple : si l'on mélange cet engrais liquide naturel avec du biochar, peut-on faire pousser plus de mil à grappes dans ces conditions difficiles et semi-arides ?
Une équipe de scientifiques de l'Université d'État de Gwanda s'est donné pour mission de tester cette idée dans le district de Filabusi, une région typique des zones de culture sèche du Zimbabwe. Ils ont préparé le sol en ajoutant une quantité spécifique de biochar à chaque parcelle, garantissant ainsi que le sol ait une meilleure structure pour retenir l'humidité. Dans ce sol traité, ils ont planté des graines de mil à grappes et appliqué différentes quantités de digestat liquide. Certaines parcelles n'ont reçu aucun liquide pour servir de base de comparaison, tandis que d'autres ont reçu des doses petites, moyennes ou grandes de l'eau riche en nutriments. L'objectif était de voir si l'ajout de plus de cet engrais naturel permettrait aux plantes de pousser plus haut, d'être plus vertes et plus productives.
Les résultats ont montré que les graines ont germé tout aussi bien dans toutes les parcelles, quelle que soit la quantité de fertilisant liquide ajoutée. C'était une découverte importante car cela signifiait que le liquide n'a pas nui aux graines ni empêché leur croissance, même aux doses les plus élevées. Cependant, une fois que les plantes ont commencé à croître, les différences sont devenues claires. Les parcelles ayant reçu la plus grande quantité de digestat ont produit les plantes les plus hautes. À la fin de la saison de croissance, les plantes des parcelles à forte dose étaient nettement plus hautes que celles des parcelles de contrôle qui n'avaient reçu aucun engrais. Cette hauteur supplémentaire indiquait que les plantes utilisaient les nutriments pour construire des tiges et des feuilles robustes.
La verdure des feuilles, qui est un signe de la capacité d'une plante à fabriquer de la nourriture à partir de la lumière du soleil, s'est également améliorée avec davantage d'engrais. Les chercheurs ont mesuré cela à l'aide d'un appareil portatif qui lit l'intensité de la couleur des feuilles. Les plantes ayant reçu la dose la plus élevée de digestat présentaient les feuilles les plus vertes, suggérant qu'elles absorbaient l'azote et d'autres nutriments très efficacement. Cette verdure s'est directement traduite par la récolte finale. Les parcelles avec le plus de digestat ont produit le plus de grains. Le rendement le plus élevé a atteint près de 2 369 kilogrammes par hectare, une augmentation significative par rapport aux parcelles qui n'ont reçu aucun engrais, lesquelles ont produit un peu plus de 1 772 kilogrammes par hectare. Même une petite quantité de liquide a aidé, mais les gains les plus importants provenaient des doses plus importantes.
L'étude suggère que la combinaison du biochar avec ce type spécifique d'engrais organique est un moyen puissant de stimuler la production de mil à grappes dans les régions sèches. Le biochar a probablement aidé en maintenant les nutriments du fertilisant liquide à proximité des racines des plantes, empêchant ainsi leur perte dans le sol. Cela a permis au mil à grappes d'accéder à un approvisionnement constant en nourriture tout au long de son cycle de croissance. Les chercheurs ont conclu que les agriculteurs de ces zones semi-arides pourraient utiliser cette méthode pour produire plus de nourriture sans dépendre d'engrais chimiques coûteux ou potentiellement nocifs. En mélangeant des déchets disponibles localement dans un liquide riche en nutriments et en l'appliquant à un sol traité avec du biochar, les petits exploitants agricoles disposent d'une voie pratique et durable vers de meilleures récoltes.
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