Le phosphore est un nutriment essentiel pour les plantes et tous les animaux. C'est littéralement dans l'ADN de tout et de tout le monde. Il fait partie des 20 éléments les plus abondants de notre système solaire et du 11e élément le plus abondant de la croûte terrestre. Le problème pour les producteurs est que ce n'est pas toujours là où vous voulez qu'il soit, et parfois c'est exactement là où vous ne le voulez pas. Par exemple, des chercheurs ont découvert que 55 à 65 % du phosphore consommé par les vaches sort par l'autre extrémité dans leur fumier. C'est bien parce que cela remet un nutriment vital sur le sol pour que les plantes puissent l'utiliser. Mais cela peut aussi être mauvais, car un excès de phosphore peut se retrouver dans les cours d'eau et les lacs, provoquant la prolifération d'algues et d'autres problèmes de qualité de l'eau.
La pollution par les nutriments, qu'elle provienne du phosphore ou des nitrates que la ville de Des Moines poursuit en justice contre 3 comtés ruraux, est un problème croissant et les organes directeurs du monde entier envisagent des lois et des réglementations pour protéger la qualité de l'eau. Au Vermont, il y a un mouvement en cours pour légiférer sur les pratiques d'amélioration de la qualité de l'eau. Afin de déterminer les meilleurs moyens d'évoluer vers une meilleure qualité de l'eau, des évaluations sont en cours dans 7 fermes du Vermont. Les leçons qu'ils ont apprises après les 18 premiers mois de recherche sont des choses que nous pouvons tous utiliser pour mieux gérer nos nutriments et aider nos communautés à protéger et à améliorer la qualité de l'eau.
Le moment des épandages de fumier par rapport aux précipitations est essentiel.
Les événements météorologiques humides qui suivent de près l'épandage de fumier peuvent produire des concentrations très élevées d'éléments nutritifs – 10 à 100 fois plus élevées – dans le ruissellement. Lorsque le fumier était appliqué sur un champ de fauche peu avant la pluie, il y avait des concentrations exceptionnellement élevées de phosphore et d'azote dans l'eau qui s'écoulait du champ. Les concentrations de phosphore étaient similaires aux niveaux généralement observés dans les eaux usées non traitées. Bien que les agriculteurs puissent envisager d'épandre du fumier immédiatement avant les pluies afin de contrôler les odeurs, cette pratique peut avoir des effets néfastes sur les cours d'eau, les rivières et les lacs locaux.
Le phosphore du fumier reste là où il est tombé
La quantité totale de phosphore perdue dans le ruissellement représentait une petite fraction de la quantité appliquée dans le fumier, même lorsque le ruissellement suivait immédiatement l'épandage du fumier.
Malgré les concentrations exceptionnellement élevées mesurées lors d'un événement de ruissellement qui a commencé peu après l'épandage de fumier,
la masse de phosphore (P) perdue dans le ruissellement n'était qu'une petite fraction du P appliqué dans le fumier. Environ 98 pour cent du phosphore appliqué dans le fumier est resté sur le champ. Cela donne une indication du haut degré de précision qui doit être atteint pour que l'épandage de fumier n'ait pas d'impacts environnementaux négatifs.
Les peuplements de foin bien établis sont bons, mais….
Les pertes de phosphore étaient les plus faibles dans les champs avec des peuplements de foin bien établis, mais elles étaient encore élevées par rapport aux critères de qualité des eaux de surface. Malgré les apports de nutriments comparativement plus faibles et les faibles taux d'érosion sur les champs de foin permanents, les concentrations de phosphore dans les eaux de ruissellement pendant les tempêtes (c'est-à-dire la pluie) étaient environ 10 fois plus élevées que les critères de qualité de l'eau prescrits par l'État pour les cours d'eau et jusqu'à 20-30 fois plus élevé que les critères dans le lac. Les critères de qualité de l'eau rappellent que des quantités apparemment minimes de phosphore peuvent causer des problèmes d'eau de surface.
P élevé =ruissellement P plus élevé
Les champs avec des niveaux élevés de phosphore dans le sol ont également des concentrations plus élevées de phosphore dans les eaux de ruissellement. Parmi les bassins versants étudiés, il existe une relation raisonnablement forte entre les données sur la masse de phosphore du sol (en livres par acre) et le P dans le ruissellement. Si le phosphore est autorisé à s'accumuler dans le sol au fil du temps (par exemple, les apports de P sont supérieurs à la quantité absorbée par la culture), les pertes de P associées au ruissellement par temps humide augmenteront. Le rabattement de l'analyse de sol P est un processus lent; cela peut prendre des années pour éliminer l'excès de P via l'absorption par les cultures. Il est donc essentiel de gérer les apports de phosphore au plus près des besoins des cultures.
C'est le TDP qui cause les problèmes d'algues
La majeure partie du P dans les eaux de ruissellement des champs de foin et de maïs était sous forme dissoute (TDP). En moyenne, dans toutes les stations surveillées, environ 65 % du phosphore mesuré s'est produit sous forme de TDP. Le phosphore dissous est immédiatement biologiquement disponible et peut donc être considéré comme un "carburant de fusée" pour les algues. Constater que la majorité du P quittant tous les champs d'étude - foin et maïs - sous forme dissoute a des implications importantes sur la façon dont nous devrions gérer le fumier et sur la sélection et la conception de PGB (meilleures pratiques de gestion) pour réduire les pertes de P à notre surface eaux. Plus précisément, il est probablement devenu de plus en plus important de mettre l'accent sur les pratiques axées sur la santé des sols et favorisant l'infiltration des eaux de ruissellement plutôt que de simplement les filtrer.
Les champs de maïs érodent plus que les champs de foin
Les pertes de sédiments étaient plus élevées pour les champs de maïs que pour les champs de foin. Les sites en maïs ont généralement enregistré la concentration la plus élevée et la plus variable de sédiments dans le ruissellement. La quantité de sédiments trouvés dans le ruissellement (48,3 à 145,9 mg de sédiments/litre) était similaire aux niveaux généralement observés dans le ruissellement des eaux pluviales urbaines. Les concentrations de sédiments ont été les plus faibles et les moins variables sur les sites de foin permanents (moins de 30 mg/L), suggérant des taux d'érosion nettement plus faibles sur ces champs. 
Et ensuite ?
Ce projet se poursuivra encore un an. Pour l'instant, les leçons que nous pouvons en tirer sont certaines que nous avons connues et d'autres que nous sommes encore en train d'assimiler. Avec la qualité de l'eau au premier plan de nombreuses conversations locales, nous pourrions tous devenir des éponges.
La Vermont Agency of Agriculture, Food &Markets, en partenariat avec le U.S. Department of Agriculture's Natural Resource Conservation Service (NRCS), la Vermont Agency of Natural Resources et le Lake Champlain Basin Program, a conclu un contrat avec Stone Environmental, Inc. (Montpelier, VT) pour compléter le programme de suivi et d'évaluation. Le projet continuera à collecter des données jusqu'à la fin de la saison de croissance 2015 ; les résultats mis à jour seront développés au début de 2016.
