Résumé

La production alimentaire est désignée comme étant le principal secteur imputable à l’augmentation des concentrations de N2O dans l’atmosphère, un gaz au potentiel de réchauffement climatique 298 fois plus élevé que le CO2 et associé à la dégradation de la couche d’ozone. L'application de fertilisants azotés est la principale cause de l'augmentation des émissions globales de N2O. Les émissions directes et indirectes de N2O liées aux apports en azote du secteur agricole représentaient 52 % des émissions de N2O anthropogéniques totales pour la période de 2007 à 2016. On observe une forte augmentation des émissions de N2O en lien avec l'application de fertilisants azotés de synthèse, émissions qui ont connu une augmentation de 100% au Canada entre 1990-2018. Un accroissement des superficies en grandes cultures biologiques, un mode de culture qui utilise uniquement des sources d'azote organique, pourrait influencer le bilan des émissions de N2O et il serait important de déterminer quelles pratiques agricoles seraient les plus prometteuses.
L’objectif de ce projet était de déterminer l’effet de différents systèmes culturaux en grandes cultures annuelles en mode biologique sur les émissions de N2O, l’azote minéral du sol et le rendement des cultures. Nous cherchions à quantifier et comparer les émissions de N2O en sols agricoles dont l’environnement se trouve modifié par différentes combinaisons de pratiques sous régie biologique, puis à estimer l’efficience environnementale de ces systèmes culturaux en mettant en lien leur émission de N2O cumulative et leur productivité.
L’hypothèse testée était que les systèmes comportant un travail du sol réduit et une source d’azote fournie par un engrais vert en culture de couverture réduiraient les émissions de N2O cumulatives à l’échelle de la surface cultivée. Selon nos hypothèses, les émissions de N2O à l’échelle du rendement de ces systèmes seraient similaires à celles de systèmes culturaux combinant un travail du sol conventionnel et un apport azoté provenant d’une application de fumier de poulet.
La dynamique de l’azote a été étudiée au cours des deux premières saisons de croissance (2019 et 2020) d’un dispositif longue durée mis en place à l’Institut national d’agriculture biologique (INAB) à Victoriaville, dans un loam sableux. Les systèmes culturaux à l’essai combinaient différentes séquences culturales (orge-maïs, soya-blé, maïs-soya) en comparaison avec une prairie permanente et une jachère en sol nu, différentes sources fertilisantes (fumier de poulet et/ou engrais vert en culture de couverture) et différentes intensités de travail primaire du sol (labour avec charrue à versoirs ou chisel). La température et la teneur en eau du sol de surface ainsi que ses concentrations en azote minéral étaient échantillonnés périodiquement au cours de la saison de culture. Les émissions de N2O directes saisonnières ont été mesurées à l’aide de la méthodologie de l’enceinte statique à régime variable et d’un chromatographe en phase gazeuse. Des prélèvements d’échantillons de grains ont également été analysés pour les différentes cultures de céréales.
Cette expérimentation constituera un précédent pour les futurs projets du dispositif long terme implanté au CETAB+ ainsi que pour d’éventuels projets en agriculture biologique au Canada. À plus long terme, ce projet contribuera à déterminer l’impact environnemental des grandes cultures biologiques en climat tempéré et au développement de systèmes de production durables.