Effets du paillage plastique sur le rendement du coton et l’efficacité d’utilisation de l’eau en Chine : une méta-analyse

Pourquoi le plastique sur les champs nous concerne tous

Dans une grande partie du monde, les agriculteurs étirent des bâches plastiques fines sur leurs parcelles pour piéger la chaleur et l’humidité dans le sol, une pratique appelée paillage plastique. Pour la ceinture cotonnière de la Chine — essentielle aux vêtements que nous portons et aux moyens de subsistance de millions de personnes — cette technique simple peut faire la différence entre une bonne récolte et une déception, surtout à mesure que l’eau se raréfie et que le climat devient plus erratique. Cette étude rassemble les résultats de dizaines d’expériences pour poser une question fondamentale aux implications larges : quand et où le film plastique sur les champs de coton est-il réellement rentable ?

Prendre de la hauteur sur les champs de coton

Plutôt que de s’appuyer sur une expérience isolée, les chercheurs ont réalisé une méta-analyse, une sorte d’« étude d’études ». Ils ont collecté 222 mesures de rendement et 55 mesures d’efficacité d’utilisation de l’eau issues de 68 essais sur le terrain conduits en Chine entre 2000 et 2024. Chaque essai comparait du coton cultivé sous paillage plastique à du coton cultivé sur sol nu, en conditions agricoles réelles et avec plusieurs répétitions de parcelles. En combinant ces résultats indépendants au moyen d’outils statistiques, l’équipe a pu estimer l’impact global du paillage plastique et tester comment cet impact varie selon le climat, le type de sol, l’utilisation d’engrais et les méthodes de plantation.

Plus de coton avec moins d’eau

Les données combinées ont révélé un schéma net : le paillage plastique a augmenté les rendements de coton d’environ 30 % et amélioré l’efficacité d’utilisation de l’eau d’environ 40 % par rapport au sol nu. L’efficacité d’utilisation de l’eau signifie ici la quantité de coton produite par unité d’eau consommée par évaporation et transpiration. Autrement dit, sous paillage les agriculteurs récoltaient plus de fibre sans nécessiter davantage de pluie ou d’irrigation. L’ensemble de données semblait statistiquement cohérent, et des tests ont suggéré que les résultats n’étaient pas tirés par quelques études exceptionnellement positives, mais reflétaient une tendance large sur de nombreux sites différents.

Où le climat et le sol font basculer la balance

Le paillage plastique n’a pas eu la même efficacité partout. Les plus grands bénéfices sont apparus dans les régions à la fois sèches et relativement fraîches — des zones recevant moins de 200 millimètres de précipitations annuelles et des températures moyennes inférieures à 12 degrés Celsius. Dans ces conditions, le plastique agit comme une couverture, piégeant la chaleur dans le sol et réduisant les pertes d’eau vers l’atmosphère, ce qui favorise fortement la croissance du coton. Dans les régions plus humides ou plus chaudes, les gains en rendement et en économies d’eau étaient plus faibles, et lors d’années de fortes pluies les avantages pouvaient même être réduits en limitant l’infiltration de l’eau dans les sols paillés. Les propriétés du sol importaient aussi. Les parcelles aux sols à texture plus fine, à structure plus lâche (plus faible densité apparente) et à matière organique et azote relativement faibles ont montré les plus fortes augmentations de rendement et d’efficacité hydrique, ce qui suggère que le paillage plastique est particulièrement utile là où les sols sont moins fertiles ou retiennent mal l’eau.

Choix agricoles qui renforcent l’efficacité du plastique

Les décisions agronomiques sur le terrain — quelle quantité d’engrais appliquer, comment irriguer et comment disposer les lignes — ont également influencé les gains apportés par le paillage plastique. Des doses modérées d’engrais, plutôt que très élevées, ont eu tendance à offrir le meilleur compromis entre rendement et économies d’eau sous plastique, laissant entendre que l’amélioration de l’environnement du sol rend une fertilisation intensive inutile et potentiellement gaspilleuse. Le coton a le plus bénéficié quand les apports d’irrigation étaient maintenus en dessous d’environ 400 millimètres, soulignant le rôle du paillage comme outil d’économie d’eau plutôt que comme substitut à une bonne gestion. Parmi les différentes dispositions, un espacement égal des rangs combiné à une plantation à plat sous film favorisait généralement de meilleurs rendements et une meilleure utilisation de l’eau, bien que les systèmes sur billons aient également amélioré les performances dans de nombreuses études. Une analyse distincte par apprentissage automatique a confirmé que les précipitations, la température, les applications d’azote et de potassium, et les niveaux d’azote du sol faisaient partie des facteurs les plus déterminants du succès du paillage plastique.

Ce que cela signifie pour le coton et l’environnement

Pour un public non spécialiste, la conclusion est simple : lorsqu’ils sont utilisés aux bons endroits et gérés soigneusement, des films plastiques fins peuvent aider les agriculteurs des régions sèches et fraîches de Chine à produire environ un tiers de coton en plus tout en tirant davantage de chaque goutte d’eau. L’étude montre aussi qu’il ne s’agit pas d’une technologie universelle. Ses bénéfices dépendent du climat local, du sol et des pratiques culturales, et des préoccupations environnementales à long terme liées aux résidus plastiques subsistent. En cartographiant où et comment le paillage plastique offre les meilleurs rendements, cette recherche propose une feuille de route pour cibler son usage — soutenant la production cotonnière et la conservation de l’eau tout en encourageant une utilisation plus intelligente des engrais et une gestion des champs plus durable.

Citation: Yang, Z., Hu, Y., Zhao, Y. et al. Effects of film mulching on cotton yield and water use efficiency in China: a meta-analysis. Sci Rep 16, 7801 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37124-7

Mots-clés: paillage plastique, coton, efficacité d’utilisation de l’eau, agriculture en sec, agriculture en Chine