3.4 Discussion
3.4.4 Effet du biochar sur l’efficacité d’utilisation de l’eau d’irrigation
L’amélioration de l’efficacité d’utilisation de l’eau avec l’ajout de biochar concorde avec deux études récentes (Akhtar et al., 2014; Vaccari et al., 2015), où l’ajout de biochar a permis d’augmenter considérablement le rendement en fruits par unité d’eau appliquée dans une culture de la tomate. Selon les auteurs, l’amélioration des rendements en présence de biochar serait occasionnée par un effet concomitant entre un meilleur apport en eau à la plante et l’augmentation de la disponibilité en nutriments. L’efficacité d’utilisation de l’eau pourrait alors être considérée comme une mesure indirecte de l’amélioration de la capacité d’échange cationique (CEC) dans le sol amendé en biochar, car la CEC influence la capacité du sol à retenir l’eau et les nutriments (Ding et al., 2016). Il a été rapporté que la structure très poreuse des biochars pourrait favoriser une meilleure capacité de rétention en eau (Akhtar et al., 2014). En effet, l’ajout de 5, 10 et 15% de biochars a permis d’améliorer la rétention en eau dans le substrat selon les courbes de rétention en eau présentées à la figure S3.1. De plus, l’ajout de biochar a permis une meilleure rétention en éléments minéraux, surtout dans la culture du poivron (Tableau S3.18). En générale, l’ajout de 10 ou 15% de biochar M550 et M700 dans le substrat de tourbe a permis de réduire la concentration en NO3-N, PO4-P, Mg2+ et Ca2+ dans le lixiviat (Tableau S3.18). Ces résultats suggèrent donc qu’il est possible d’augmenter les rendements en fruits par unité d’eau consommée en présence de biochar dans le substrat
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de tourbe et de réduire le lessivage des éléments minéraux. Comme l’efficacité d’utilisation de l’eau a été similaire entre les deux doses de fertilisation (F50 et F100) pour la culture du poivron, les résultats suggèrent également qu’il est réalisable de diminuer la fertilisation à 50% de la dose recommandée avec un apport en biochar sans affecter les rendements des cultures.
3.5 Conclusion
Les résultats ont démontré que l’ajout de biochar a permis de réduire l’apport en fertilisant à 50% de la dose recommandée tout en gardant un haut rendement en fruits et d’améliorer davantage l’efficacité d’utilisation de l’eau. Comme il a été constaté dans les études précédentes, aucune amélioration des rendements de la culture de la tomate et du poivron n’a été observée avec l’augmentation de la dose en biochar de 5 à 15%. Des effets variés ont plutôt été observés. Nos résultats suggèrent que la dose optimale en biochar à appliquer dans le substrat va dépendre du type de biochar et de l’espèce de plante. D’autre part, les résultats indiquent qu’il est possible d’utiliser du biochar afin de diminuer significativement l’utilisation de l’eau et les apports d’engrais sans diminuer les rendements de la culture de la tomate et du poivron dans un substrat à base de tourbe. La disponibilité plus élevée en DOC dans le substrat amendé de biochars d’érable semble avoir favorisé l’activité microbienne, et par conséquent le développement de la plante. D’ailleurs, l’augmentation de la respiration du sol dans le substrat amendé de biochars a été positivement corrélée avec la biomasse aérienne et la biomasse racinaire de la plante indiquant que l’augmentation de l’activité biologique du substrat a favorisé son développement. Comme l’augmentation de la dose en biochar (5% à 15%) n’a pas eu d’effets marqués sur les rendements en fruits, l’amendement de 5% de biochar dans un substrat de tourbe semble être une avenue prometteuse pour les producteurs horticoles. L’ajout de biochar dans un substrat de tourbe pourrait éventuellement permettre de réduit les coûts de production en minimisant les apports en eau et en nutriments sans affecter les rendements des cultures. L’amendement de biochar dans un substrat de tourbe pourrait également limiter les pertes en éléments minéraux par lessivage dû à sa haute capacité d’échange cationique, minimisant ainsi l’eutrophisation des milieux aquatiques.
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