Qu'est-ce qui compose le sol

La base de toute agriculture

Le sol n'est pas seulement de la terre. Il est un système vivant et complexe composé de quatre composantes : les minéraux, la matière organique、水, et l'air. Un sol sain est environ 45 pour cent de particules minérales, 5 pour cent de matière organique, 25 pour cent d'eau, et 25 pour cent d'air en volume.

Particules minérales viennent en trois tailles, le sable (grossier, draine rapidement), le limon (moyen, conserve l'humidité), et la lehm (fine, conserve les nutriments mais draine mal). Le ratio de sable, limon, et lehm détermine la texture du sol. Le loam, un mélange équilibré de tous les trois : compte comme idéal pour la plupart des cultures.

Matière organique est du matériau végétal et animal décomposé. Il nourّي les micro-organismes du sol, améliore la rétention d'eau, fournit des nutriments à libération lente, et donne au sol sa couleur foncée. Les sols avec moins de 2 pour cent de matière organique comptent comme dégradés.

pH du sol mesure l'acidité ou l'alcalinité sur une échelle de 0 à 14. La plupart des cultures préfèrent un pH entre 6,0 et 7,0. Si le sol est trop acide, les agriculteurs ajoutent de la chaux (carbonate de calcium). Si le sol trop alcalin, ils ajoutent du soufre ou des engrais acidifiants. Le pH affecte directement la disponibilité des nutriments : certains nutriments essentiels se bloquent et deviennent indisponibles aux plantes lorsque le pH est incorrect.

NPK, Azote, Phosphore, Potassium, sont les trois principaux macronutriments dont les plantes ont besoin. L'azote stimule la croissance des feuilles et des tiges. Le phosphore soutient le développement des racines et la floraison. Le potassium renforce les parois cellulaires et la résistance aux maladies. Les sacs d'engrais montrent trois nombres (comme 10-10-10) qui représentent le pourcentage de N, P et K en poids.

L'analyse du sol est la manière dont les agriculteurs savent ce qui est travaillant. Un test de laboratoire révèle le pH, les niveaux de nutriments, la teneur en matière organique et la texture. Sans analyse du sol, l'application d'engrais est un jeu de devinettes : et les devinettes font perdre de l'argent et polluent les cours d'eau.

Lecture d'une analyse du sol

Un agriculteur envoie un échantillon de sol à un laboratoire et obtient ces résultats : pH 5,2, azote faible, phosphore adéquat, potassium élevé, matière organique 1,8 pour cent. L'agriculteur veut planter du maïs, qui préfère un pH de 6,0-6,8 et est un gros consommateur de azote.

Plantation, irrigation et rotation des cultures

Cultiver des cultures à grande échelle

Une production agricole réussie commence par le choix des semences. Les agriculteurs modernes choisissent des variétés sélectionnées pour leur région spécifique : adaptées au climat local, au type de sol, à la longueur du jour et à la pression des ravageurs. Les catalogues de semences indiquent la date de maturité, la résistance aux maladies, le potentiel de rendement et la tolérance à la sécheresse pour chaque variété.

Plantation dépend de la température du sol, de l'humidité et de la fenêtre sans gel. Planter trop tôt dans un sol froid entraîne une mauvaise germination. Planter trop tard raccourcit la saison de croissance. La plupart des cultures en rangs sont plantées avec des semoirs de précision guidés par GPS qui placent les graines à un espacement et une profondeur exacts.

Irrigation complète les précipitations naturelles lorsque celles-ci sont不足. L'irrigation goutte-à-goutte délivre l'eau directement aux zones racinaires avec un minimum de gaspillage. Les systèmes à pivot central (les grands arroseurs circulaires visibles depuis les airs) sont communs pour les cultures de champ. L'irrigation par inondation est plus ancienne et moins efficace, mais encore utilisée dans certains régions. Une sur-irrigation gaspille de l'eau, provoque de l'érosion et peut entraîner le lessivage des nutriments hors de la zone racinaire.

Rotation des cultures est la pratique consistant à faire pousser des cultures différentes en séquence sur le même champ : par exemple, du maïs une année, du soja l'année suivante, du blé la troisième. La rotation brise les cycles des ravageurs et des maladies,平衡 les besoins en nutriments, et améliore la structure du sol. Le maïs déplete l'azote ; le soja (une légumineuse) fixe l'azote atmosphérique dans le sol grâce à une relation symbiotique avec des bactéries rhizobiennes dans leurs nodules racinaires.

Gestion intégrée des ravageurs (GIR) combine plusieurs stratégies pour gérer les ravageurs : rotation des cultures, insectes bénéfiques (comme les coccinelles qui mangent les pucerons), variétés résistantes, utilisation ciblée de pesticides uniquement lorsque les seuils sont dépassés, et surveillance. La GIR réduit les intrants chimiques, diminue les coûts et protège l'environnement par rapport aux pulvérisations basées sur un calendrier.

Conception d'une rotation

Un agriculteur cultive du maïs sur le même champ de 200 acres depuis cinq années consécutives. Les rendements diminuent chaque année, le sol semble compacté, et les dommages causés par les vers de la racine s'aggravent malgré l'augmentation des applications de pesticides. L'agriculteur demande votre conseil.

Principes fondamentaux de l'élevage

Élever des animaux pour l'alimentation

La production animale est l'autre moitié de l'agriculture. Les bovins, la volaille, les porcs, les ovins & les caprins convertissent la matière végétale (grains, fourrages, & résidus de cultures) en protéines : viande, lait, & œufs.

Ratio de conversion alimentaire (FCR) mesure l'efficacité avec laquelle un animal convertit la nourriture en poids corporel. Les poulets sont les plus efficaces avec environ 1,6 à 2,0 livres de nourriture par livre de viande. Les porcs sont autour de 3 pour 1. Les bovins sont de 6 à 8 pour 1 pour le bœuf nourri aux céréales. Ces chiffres déterminent l'économie de toute l'industrie de l'élevage.

Gestion des pâturages est essentielle pour les bovins, les moutons et les chèvres. Le pâturage tournant, qui consiste à déplacer les animaux à travers une série de parcs afin que chaque section puisse se reposer et repousser, maintient la santé du gras, empêche le surpâturage et enrichit la matière organique du sol grâce à la distribution du fumier. Le pâturage continu sur le même pâturage dégrade le sol.

Bien-être animal est devenu un facteur majeur dans l'agriculture moderne. Le cadre des cinq libertés guide l'élevage responsable : liberté de la faim et de la soif, liberté de l'inconfort, liberté de la douleur et de la maladie, liberté d'exprimer un comportement normal, et liberté de la peur et de la détresse. La demande des consommateurs pour des produits issus d'élevages respectueux des animaux est en train de réformer la façon dont les opérations d'élevage sont conçues et gérées.

Gestion du fumier est à la fois un atout et un passif. Le fumier correctement composté et appliqué est un excellent amendement du sol : il restitue les nutriments et la matière organique aux terres cultivées. Le fumier mal géré contamine les cours d'eau, produit des gaz à effet de serre, et crée des problèmes d'odeur. Les grandes exploitations doivent avoir des plans de gestion des nutriments pour gérer les déchets de façon responsable.

Décisions concernant l'élevage

Un agriculteur débutant dispose de 50 acres de pâturage et souhaite élever du bétail pour la production de viande. Il hésite entre un petit troupeau de bovins et une exploitation avicole en pâturage (poulets élevés dans des abris mobiles déplacés sur le pâturage).

Agriculture de précision

Agriculture axée sur les données

L'agriculture de précision utilise la technologie pour prendre des décisions agricoles à un niveau granulaire : gérer la variabilité au sein d'un seul champ plutôt que de traiter tout le champ de la même manière.

Le guidage GPS permet aux tracteurs, aux semoirs et aux pulvérisateurs de naviguer dans les champs avec une précision inférieure au pouce. Les systèmes de conduite automatique réduisent les chevauchements, économisent du carburant et des intrants, et permettent aux opérateurs de travailler dans des conditions de faible visibilité. Le GPS permet également la cartographie des rendements : la moissonneuse-batteuse enregistre les données de rendement à chaque point du champ, produisant une carte qui montre les zones à haut rendement et à faible rendement.

Les drones et l'imagerie aérienne donnent aux agriculteurs une vue aérienne de la santé des cultures. Les caméras multispectrales sur les drones détectent le stress, la maladie et le déficit nutritif avant qu'ils ne soient visibles à l'œil nu. Un drone peut explorer 500 acres en une heure : une tâche qui prendrait des jours à pied.

Capteurs de sol mesurent l'humidité, la température et les niveaux de nutriments en temps réel. Certains sont installés de façon permanente dans les champs et transmettent les données sans fil. Ces informations permettent de planifier l'irrigation : arroser uniquement quand et où le sol a besoin d'eau au lieu de faire fonctionner tout le système sur une minuterie.

Technologie à taux variable (VRT) ajuste les taux d'application des engrais, des semences et des produits chimiques à la volée en fonction de cartes de prescription. Si un test de sol montre qu'un coin d'un champ est pauvre en phosphore, l'épandeur applique davantage à cet endroit et moins là où les niveaux sont adéquats. La VRT réduit les coûts d'intrants et l'impact environnemental en appliquant la bonne quantité du bon produit au bon endroit.

Plateformes de données agrègent les données GPS, des capteurs, des drones, des rendements et des conditions météorologiques en un logiciel de gestion d'exploitation. Les agriculteurs utilisent ces plateformes pour suivre les intrants, planifier les rotations, comparer les performances des hybrides et принимать des décisions à long terme. L'agriculture est devenue aussi axée sur les données que n'importe quelle industrie technologique.

Appliquer la technologie

Une ferme de 1 000 acres de maïs et de soja a un problème : les rendements varient considérablement d'une zone à l'autre de chaque champ. Certaines zones produisent 220 boisseaux par acre de maïs tandis que d'autres n'en produisent que 140. L'agriculteur a appliqué le même taux d'engrais et de semences partout.

Where Agriculture Takes You

Carrières et formations en agriculture

L'agriculture n'est pas une seule carrière : c'est une économie entière. La gamme des possibilités va de l'agriculture manuelle à la terre jusqu'au développement de technologies de pointe.

Agriculteur ou éleveur : Le cœur de l'industrie. Gérer une ferme ou un ranch signifie simultanément gérer les terres, les cultures, le bétail, l'équipement, les finances, les employés et les risques climatiques. Les opérations familiales, les fermes corporatives et les programmes pour nouveaux agriculteurs offrent tous des points d'entrée. De nombreux agriculteurs réussis ont également des entreprises directes aux consommateurs via les marchés de producteurs, les abonnements CSA et les ventes en ligne.

Agronome : Un scientifique des cultures et des sols qui conseille les agriculteurs sur le choix des variétés, les programmes de fertilité, la gestion des ravageurs et l'optimisation des rendements. Agronome travaille pour des sociétés de semences, des sociétés de fertilisants, des coopératives ou comme consultant indépendant. Un baccalauréat en agronomie, en science des cultures ou en science des sols est typique.

Agent de vulgarisation : Le lien entre la recherche universitaire et les agriculteurs sur le terrain. Les agents de vulgarisation travaillent pour les universités d'État et dispensent de l'éducation, une assistance technique et des programmes communautaires dans chaque comté. Ils ont besoin de solides connaissances scientifiques et d'excellentes compétences en communication. Un master est souvent préféré.

Technologie agricole (ag tech) : Le secteur qui connaît la croissance la plus rapide. Les ingénieurs logiciels, les data scientists, les opérateurs de drones et les spécialistes en robotique construisent les outils qui font avancer l'agriculture de précision. Les startups en ag tech ont attiré des milliards de dollars en capital-risque. Si vous savez coder et comprendre l'agriculture, vous êtes très demandé.

FFA (anciennement Future Farmers of America) est une organisation étudiante qui développe le leadership, les compétences professionnelles et les connaissances agricoles à travers des compétitions, des expériences agricoles supervisées et du service communautaire. Les sections FFA sont présentes dans les lycées et les universités du pays.

Universités d'État : Les institutions comme Iowa State, UC Davis, Texas A&M, Cornell et Purdue ont été créées spécifiquement pour la recherche et l'enseignement de l'agriculture. Elles offrent des diplômes en agronomie, science animale, génie agricole, science alimentaire, économie agricole et des dizaines de domaines connexes. Beaucoup proposent des bourses et des opportunités de recherche rémunérées.

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Vous connaissez maintenant les bases de la science des sols, de la gestion des cultures, de la production animale et de la technologie qui transforme l'industrie.