Dans certaines zones du champ, le sol de la ferme de Mark Chitley dans le Dakota du Nord présente un problème particulier : la salinité provoque des réactions chimiques qui durcissent les couches de sol sur une longue période, ralentissent le mouvement de l'eau, limitent la pénétration des racines et, finalement, réduisent les rendements des cultures. Ce phénomène s'appelle les "anneaux de la mort".
Selon Tom DeSutter, professeur de sciences du sol à l'Université d'État du Dakota du Nord (NDSU), les sels pénètrent généralement dans le sol à partir de la roche mère (à partir de laquelle le sol est formé) et des eaux souterraines. Dans la partie nord-est de l'État, les sels sont formés à partir de schiste et d'eau montante de l'aquifère de la formation Dakota, tandis que dans le sud-ouest du Dakota du Nord, ils sont principalement formés à partir de matériaux sédimentaires.
"Lorsqu'il y a trop de sodium dans le sol et une faible teneur en sel globale, les particules d'argile dans le sol se repoussent", note DeSutter. « Dans des conditions naturelles, sur une longue période de temps, les particules d'argile dispersées descendent le profil du sol et créent une structure colonnaire qui peut être assez difficile à pénétrer pour les racines des plantes. Le sol n'est donc pas très productif.
Pour résoudre ces problèmes, Cheatley s'est associé à NDSU Extension pour restaurer les sols en incorporant du gypse de désulfuration des gaz de combustion, un sous-produit de la combustion du charbon. « Le problème s'aggrave et j'ai hâte de voir le gypse inverser cette tendance », déclare Chitley.
Le gypse est un sous-produit des centrales électriques au charbon dans l'ouest du Dakota du Nord. Lorsqu'il est incorporé dans le sol, une série de réactions chimiques se produisent dans lesquelles le calcium "agit comme un pont entre les particules du sol et favorise l'agrégation chimique", explique Naeem Kalvar, spécialiste des sols chez NDSU Extension, qui aide Cheatley à restaurer les sols difficiles. "Cela conduit à une meilleure structure du sol, à la porosité du sol et à l'infiltration de l'eau."
L'utilisation du gypse - ainsi que d'autres pratiques de guérison des sols telles que les cultures de couverture, que Chitley testera pour la première fois cette année - est destinée à lutter contre les solonets, les marais salés et les sols salins, ainsi qu'à améliorer la santé globale des sols.
Ces efforts pourraient faire économiser des millions de dollars aux agriculteurs de la région, a déclaré Kalvar, en particulier dans les cultures les plus à risque telles que le soja, le maïs, le blé de printemps et le canola. Il faudra des années à Chitley et à ses voisins pour voir les avantages des produits et des méthodes qu'ils introduisent.
Sur la ferme Chitley, Kalvar a recommandé d'appliquer 7 à 10 tonnes de gypse par acre. Chitley a acheté un épandeur Chandler pour une utilisation dans les zones salines et achète du gypse pour environ 4 $ la tonne à une usine de Stanton, dans le Dakota du Nord. Le produit a "la consistance de la farine humide et ne se répand pas bien à partir de l'équipement d'engrais conventionnel", note Chitley.
Il existe d'autres méthodes pour adoucir les sols salins. Parmi eux, la plantation de graminées vivaces tolérantes au sel dans des zones où les cultures annuelles ne poussent tout simplement pas. Les agriculteurs peuvent économiser entre 82 et 187 dollars par acre, a déclaré Kalvar. Bien que les producteurs doivent payer d'avance pour les graminées la première année, elles repousseront d'elles-mêmes au cours des saisons suivantes.
"En fournissant une bonne couverture végétale, les graminées vivaces réduiront l'évaporation, tandis que la croissance des racines aidera à abaisser la nappe phréatique et à minimiser la remontée capillaire", explique Kalvar. « Les agriculteurs peuvent couper le foin ou faire paître ces herbes et peuvent gagner un revenu, pas seulement perdre de l'argent sur des acres en difficulté. Si elles sont coupées au bon moment, ces graminées font du bon foin."
Pour le moment, Chitley ne plante pas de graminées vivaces. Il se concentre sur l'évaluation des avantages du gypse et des cultures de couverture tout en continuant à améliorer le potentiel du sol de sa ferme.