« Si on augmentait de 1% le taux de matière organique dans les sols cultivés de la Montérégie, ça compenserait pour toutes les émissions de carbone au cours d’une année au Québec », a déclaré l’agronome Jacques Nault, vice-président agronomie chez Logiag, lors du Rendez-vous végétal du 13 février dernier.

Alors que les pétrolières investissent des milliards dans le développement de technologies d’injection de carbone dans la croûte terrestre, la séquestration du carbone par de bonnes pratiques agricoles passe sous le radar, a déploré Jacques Nault, qui dirige d’importants projets pour accompagner des agriculteurs québécois dans leur démarche de réduction des émissions de GES.

« L’autre jour, j’ai eu la chance de rencontrer mon député dans un cocktail. Je lui ai demandé s’il allait investir dans les technologies de captage qui envoient le carbone dans la croûte terrestre », a-t-il raconté.

« Je lui ai dit : je suis au courant d’une technologie qui a fait ses preuves et qui capte le carbone. Ça existe depuis longtemps, à peu près 100 000 000 d’années. J’ai un groupe que je connais qui utilise ça toutes les années. Ça s’appelle la photosynthèse, puis le groupe, c’est des agriculteurs. »

Les agriculteurs peuvent réduire leurs propres émissions de GES en améliorant leurs pratiques d’élevage ou de culture. Ils peuvent aussi, croit Jacques Nault, contribuer de manière significative au bilan carbone de la société en général en séquestrant du carbone dans le sol.

L’usage de cultures de couverture, l’implantation de prairies et l’application de fumier sont autant de pratiques qui contribuent à augmenter le taux de matière organique dans les sols.

En Montérégie, le taux de matière organique dans les sols agricoles oscille autour de 3 %. Le plan d’agriculture durable du ministère de l’Agriculture du Québec vise 4 % sur toutes les terres cultivées du Québec.

Jacques Nault calcule que l’augmentation de 1% du taux de matière organique sur 30 cm représente 36 tm/ha de matière organique. En générant une tonne métrique ™ de carbone organique dans le sol, on retire 3,67 tm de CO₂ de l’atmosphère.

Donc en augmentant le taux de matière organique de 1% sur les 950 000 hectares de terres agricoles en Montérégie, on pourrait retirer 125,5 millions de tm de CO₂.

« C’est 1,5 fois les émissions du Québec sur un an, explique Jacques Nault, mais en restant conservateur et en supposant qu’une partie risque de se renverser et de retourner dans l’atmosphère, on arrive à comprendre que l’augmentation de 1% du carbone organique correspond aux émissions du Québec pendant un an. »

Les pratiques qui contribuent à augmenter le taux de matière organique dans le sol sont bénéfiques à plusieurs autres égards, comme la fertilité, le stockage d’humidité et la biodiversité du sol.

Les gouvernements voudront-ils récompenser ces pratiques simples et épouvées, ou miseront-ils plutôt sur les grands projets de stockage géologique dans les profondeurs de la Terre, dont l’efficacité rester à démontrer?

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Il a également contribué à préciser les mécanismes de formation de la matière organique dans les sols et notre compréhension du fonctionnement de la réserve d’azote du sol.

Le Bulletin des agriculteurs lui a posé une question que plusieurs producteurs se posent concernant l’accumulation de la matière organique dans le sol et l’utilisation de l’azote par la culture.

Le Bulletin des agriculteurs : « Si un producteur a énormément de résidus de maïs dans ses champs. Tellement que cela vient compliquer les semis. Est-ce que cela procure à ses sols toute la matière organique dont ils ont besoin? »

Martin Chantigny : « Oui et non. Dans les dernières années, il s’est fait beaucoup de recherche afin de déterminer la quantité de carbone présente dans les résidus végétaux qui va effectivement se stabiliser sous forme de matière organique dans le sol.

On s’est rendu compte que la partie aérienne des plants laisse finalement assez peu de matière organique dans le sol. Les données actuelles indiquent que la proportion varie entre 6 et 14%. Les pailles de céréale se rapprochent de 14%. Le maïs en laisse à peine 6 à 7%.

Par contre, les fumiers laissent une proportion de matière organique stable deux fois plus élevée, soit 12 à 24%. Dans le cas des cultures de couverture, je n’ai pas de chiffre précis pour le moment, mais j’ai l’impression que les parties aériennes vont se situer quelque part entre les résidus de culture et les fumiers.

Pour ce qui est des racines des cultures, on est dans une tout autre ligue. On sait maintenant que c’est la biomasse racinaire qui a vraiment un impact sur la teneur en matière organique : 45% du carbone des racines se stabiliserait dans le sol. Cela signifie que c’est en ayant le plus de racines possibles dans nos sols qu’on aura un impact important.

Ça veut dire avoir le plus de couverts végétaux possibles au cours de l’année et aussi choisir des espèces qui produisent beaucoup de racines. Le maïs, ce n’est pas l’espèce qui produit le plus de racines… Les graminées, comme le seigle ou le ray-grass, sont au contraire des plantes qui développent de forts réseaux racinaires.

De la même façon, les plantes pérennes développent beaucoup plus de racines que les plantes annuelles. Dans les cultures de couverture, je rechercherais un mélange qui comprend les trois familles de plantes : légumineuses, crucifères et graminées. »

Lisez l’article complet sur le sujet dans le magazine de juin du Bulletin des agriculteurs.

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« Et puis, on a d’assez bons rendements, ajoute ce producteur localisé dans un secteur offrant 2650 UTM. Dans le maïs-grain, on sort assez facilement 10 tonnes à l’hectare. Certaines années, on voit du 12-13 tonnes. » « Dans un bulletin de santé, je donnerais une note de huit sur dix à nos sols », dit celui qui n’a pas à être convaincu de l’importance de prendre soin de ses sols. « Un sol en santé, c’est un gage de succès pour avoir de bons rendements année après année. Dans des conditions difficiles, un sol en santé s’en sort beaucoup mieux. »

L’entreprise qu’il exploite avec son épouse, Odette Aumont, et leur fils Vincent se trouve à Saint-Alexis-de-Montcalm, dans Lanaudière. La majorité de leurs 153 hectares sont constitués d’argile Saint-Laurent. Une série de sol que le producteur décrit comme fertile et assez résistante à la sécheresse. « C’est un sol moins coriace que l’argile Sainte-Rosalie et un peu moins sensible à la compaction, résume-t-il. Mais il faut quand même y faire attention. »

Les trois associés se consacrent à la production de maïs-épi humide, de maïs-ensilage, de maïs-grain sec, de haricots secs et de blé d’automne. La présence des trois types de maïs s’explique par le fait que l’entreprise compte un engraissement de bovins de boucherie d’une capacité de 600 têtes. Cet engraissement a, justement, joué un rôle important dans l’amélioration de la teneur des sols en matière organique. « L’élevage produit 3000 tonnes de fumier par année, indique André. C’est un fumier assez équilibré. »

Un de leurs défis des prochaines années, en fait, ce sera de valoriser la totalité de ce fumier. « Depuis une couple d’années, indique le producteur, nos sols sont saturés en phosphore et on a été obligés d’en vendre une partie. Ça nous agace un peu de voir partir cette belle banque de fertilisants. » Cette année, le producteur s’est rapproché de son objectif sans avoir eu à acheter de terre, en procédant plutôt à un échange de terres. On y reviendra plus loin.

Le fumier est épandu en priorité après la récolte du blé d’automne, puis il est enfoui à l’aide d’un chisel. « C’est là que les conditions sont les meilleures, estime André. On doit aussi en épandre au printemps, mais je n’aime pas ça. C’est risqué pour la compaction. On essaie de compenser en utilisant un tracteur léger et en abaissant la pression des pneus. Les parcelles où l’on épand au printemps ne sont jamais celles où l’on obtient les meilleurs résultats. On en épand aussi après la récolte de maïs-épi humide. C’est une récolte qui se fait quelque part entre le maïs-ensilage et le maïs-grain. »

Du côté de l’entreposage, la majeure partie du fumier est stockée en amas au champ. « On a également un entrepôt qui sert de buffer, indique-t-il. On y entrepose le fumier en automne, quand la terre n’est pas encore gelée, et au printemps, à la fonte des neiges. »

Des besoins importants en maïs

Leur rotation de cultures fait une large place au maïs, qui est prédominant dans l’alimentation du troupeau. Elle s’amorce avec une année de maïs-épi humide et, dans une moindre mesure, de maïs-grain. « Notre gros volume, indique André, c’est le maïs-épi, qui apporte à la fois de l’énergie et de la fibre dans la ration. » Puis, on enchaîne avec le maïs-ensilage, suivi du haricot noir sec ou du blé d’automne, selon la parcelle.

Le blé d’automne, qui occupe environ 15 % des surfaces, remplit plusieurs fonctions. André explique qu’il vient combler une partie des besoins en paille de l’élevage. De plus, il permet de niveler dans de bonnes conditions. « Toutes nos terres ont déjà été nivelées une fois et on vient d’amorcer un deuxième tour pour éliminer les cuvettes », dit-il. Par ailleurs, au besoin, les semaines suivant la récolte du blé servent à faire un décompactage à l’aide d’un chisel lourd. Le semis d’un mélange de plantes de couverture vient compléter ces opérations.

Le producteur produit le blé d’automne en semis direct. « Le blé est une plante assez coriace qui réussit à s’implanter facilement, constate-t-il. Ça fait quelques années qu’on le fait et ça réussit très bien. Le haricot, par contre, est plus délicat. Ça lui prend des conditions de germination optimales, car la levée doit être très uniforme. Je ne prendrais pas le risque de le faire en semis direct. Et ce serait plus compliqué pour le contrôle des mauvaises herbes. »

Il a déjà testé le semis direct du maïs sur un retour de haricot et il a très bien réussi. « On n’avait pas épandu de fumier dans ce champ-là, explique-t-il. Mais en général, on préfère enfouir le fumier pour minimiser les pertes d’éléments nutritifs. »

Cultures de couverture: adoptées par hasard

À propos de cultures de couverture, le producteur raconte que c’est un peu par hasard qu’ils les ont adoptées. « En 2016, un vendeur nous a offert un mélange de 12 espèces en spécial, raconte-t-il. On s’est dit : on va l’essayer. On a vu les bienfaits le printemps suivant. La terre était beaucoup mieux structurée et ça se préparait quasiment comme un mélange à jardin. C’était pourtant un secteur argileux difficile à travailler d’habitude. Il faisait toujours de la motte. Ce printemps-là, ça s’est préparé de façon impeccable.»

Depuis, ils ont peaufiné leurs pratiques. « Douze espèces, on trouvait ça un peu exagéré, déclare André. Maintenant, on travaille avec un mélange de quatre espèces et on estime que c’est suffisant. Notre mélange comprend de l’avoine, du pois, du radis et du trèfle incarnat. La texture de sol qu’on obtient avec ce mélange est similaire à celle de 2016. »

Tout comme pour le blé, le producteur aimerait éventuellement faire suivre la récolte du haricot, à la fin septembre, d’un semis de plantes de couverture. « Ça me trotte dans la tête, confie-t-il. On sèmerait de l’avoine fourragère. Cela permettrait de récupérer de l’azote tout en stabilisant la structure du sol. »

Méfiance de la compaction

La compaction, André la garde à l’oeil. D’autant plus qu’elle leur a déjà causé des soucis. « À l’époque où l’on labourait encore, il y a plus de 15 ans, on avait constaté en faisant des profils de sol qu’il s’était créé une semelle de labour, rapporte-t-il. Depuis qu’on passe le chisel, on n’a plus cette zone-là. Mais on reste prudent. On peut faire de la compaction aussi avec un chisel si c’est humide. »

« Au printemps, poursuit-il, ce n’est jamais moi qui ouvre le bal dans le coin. Je veux m’assurer que la portance du sol est correcte et éviter de faire des dommages. Je vais faire un tour dans le champ et je prends une poignée de terre. Si je suis capable de faire une motte de mastic avec, je retourne m’asseoir dans mon lazy boy et j’attends. » Par contre, Dame Nature oblige parfois à certains compromis. « L’automne, avoue-t-il, il arrive qu’on étire l’élastique un peu plus. On veut sortir notre récolte. » D’ajouter le producteur : « On a certaines zones qui se drainent moins bien et qui sont donc plus à risque de compaction. On y trouve une sorte de mélange limon-sable compact où l’eau voyage moins vite. On les connaît et on y fait du redrainage. Ça aide pas mal. »

Un échange de terres

André raconte que cette année, ils ont procédé à un échange de terres avec un producteur maraîcher voisin. « C’est aussi profitable pour lui que pour nous, estime-t-il. Pour lui, c’est bon au point de vue des pathogènes et des prédateurs. Le champ de 14 hectares était en brocoli et idéalement, le producteur doit attendre quatre ans avant de revenir en brocoli. »

De son côté, l’échange permet à la Ferme Ricard et Associés de valoriser son excédent de fumier. Un fumier dont profitera le maïs le printemps prochain. De plus, il ouvre la porte à une diminution des superficies totales de maïs de la ferme. « La parcelle de brocoli a été récoltée tôt, raconte André. On y a épandu du fumier, on a passé un coup de chisel pour détruire les résidus suivi d’un coup de cultivateur, puis on a semé un mélange avoine-pois dans le but de le récolter en fourrage cet automne. » Ce fourrage sera intégré à la ration, ce qui permettra de réduire la proportion de maïs qui la compose.

« Je souhaiterais avoir une rotation plus équilibrée où le maïs occupe moins de place, dit-il. Actuellement, on lui consacre les trois quarts de nos surfaces. Si on avait plus grand de terre, par exemple, on introduirait d’autres cultures. L’échange de terres va un peu dans ce sens-là. »

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La source de la matière organique est essentiellement le résultat de la photosynthèse des plantes. La quantité de matière organique disponible pour augmenter la concentration dans le sol ne peut pas être plus élevée que le total de la biomasse produite par les cultures, incluant la biomasse aérienne et les racines.  En supposant que 100 % de cette biomasse est convertie en matière organique, un calcul simple permet d’évaluer la quantité totale produite sur une unité de surface. Un champ fertile peut produire 200 bo/acre (12,5 t/ha) de maïs-grain. Ce grain récolté représente 9464 lb/acre (10,633 t/ha) sur une base de 100 % matière sèche. Il est complètement exporté et ne contribue pas à l’accumulation de matière organique. 

Les résidus produisent un poids équivalent (9464 lb/acre) qui reste au champ. En moyenne, la masse racinaire représente 20 % de la biomasse aérienne, ce qui fait un total des résidus à 11357 lb/acre (12,76 t/ha). Si une culture de couverture de seigle est implantée, on peut ajouter 5000 lb/acre (5,62 t/ha) de biomasse aérienne et 1000 lb/acre (1,12 t/ha) de biomasse racinaire pour un grand total 17357 lb/acre (19,5 t/ha). Par contre, la conversion des résidus en matière organique du sol n’est pas de 100 %.  La conversion annuelle se situe entre 10 et 20 %, rapporte l’article. Ce qui veut dire que du 17 357 lb/acre, il reste en réalité 3470 lb/acre de matière organique. En répartissant ce poids sur le poids total d’un acre de sol (2 000 000 lb pour une profondeur de 16,75 cm), on obtient 0,17 %. Ce qui équivaut à une augmentation potentielle de 0,17 % de matière organique.     

Afin d’accélérer l’accumulation de matière organique, il est possible d’appliquer différents amendements. Le fumier solide ou le compost peuvent changer la donne. Mais la combinaison de semis direct pour conserver les résidus, les cultures de couverture et les amendements est la meilleure stratégie pour augmenter la matière organique du sol. Il faut juste être patients. 

Source :  PennState Extension

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• Résidus : présence de 30 % à 60 % de résidus au moment du semis.
• Engrais vert : maintenir un couvert végétal après la saison normale de culture pour protéger et enrichir le sol.
• Amendements organiques : appliquer du fumier ou du compost.
• Rotation des cultures : plus, c’est mieux.
• Travail du sol : les effets bénéfiques de réduction se développent lentement.

En réalité, il faut plusieurs actions pour arriver à maintenir le niveau de matière organique. La seule rotation des cultures ne peut la conserver si des engrais verts et des amendements organiques ne sont pas ajoutés. « La question qui m’est souvent demandée est pourquoi la grande quantité de résidus produits par le maïs et retournés au sol ne peut maintenir ou même augmenter la matière organique », rapporte Christine Brown. Les résidus ne forment pas immédiatement la matière organique. Il faut du temps de décomposition, de la diversité et un environnement stable pour sa création.

Par analogie, on peut comparer un champ de maïs continu à un montant de 1000 $ dans un compte épargne. Ce montant générera des intérêts (résidus de maïs) qu’on pourra utiliser dans le futur. Leur décomposition fournira des nutriments aux cultures subséquentes. Toutefois, le taux d’intérêt est faible et le gain couvre à peine l’inflation. Comme les nutriments libérés couvriront à peine les besoins des récoltes futures. Une rotation diversifiée, sans travail de sol ou semis direct correspond à un placement de 1000 $ dans un fond diversifié : épargne, actions, fonds mutuels, etc. Cette stratégie implique plusieurs intervenants qui travaillent à améliorer le rendement de votre investissement.

C’est la même chose pour le sol. Un sol intact avec différentes cultures en rotation contient une diversité d’organismes capable d’accumuler de la matière organique pour nous. Avec le temps, les intérêts sur les intérêts (ou intérêts composés) s’ajoutent au capital et font fructifier encore plus rapidement le placement initial. Il faut du temps aussi pour l’accumulation de matière organique du sol. D’un autre côté, la valeur du placement peut diminuer en cas de récession ou crise économique. Le travail du sol est l’équivalent d’une récession pour la matière organique. Encore une fois, si le portefeuille est diversifié, les pertes seront moins grandes. Tant pour les placements que pour la santé du sol. Généralement, la culture du maïs est associée à un travail conventionnel de sol chaque année. Cette façon de faire est néfaste pour deux éléments clés de la conservation de matière organique : le temps et la stabilité du sol. L’intensité du travail de sol affectera l’ampleur de la perte de matière organique, comme l’intensité de la crise économique détermine l’ampleur de la récession.

La matière organique est vraiment au cœur de la santé des sols, conclut Christine Brown. Il faut tout faire pour la conserver.

Source : CCA Publications, Ontario Farmer

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Auparavant, les scientifiques croyaient que la meilleure façon d’augmenter la matière organique du sol était de ralentir ou d’arrêter la décomposition des résidus par les microbes. La communauté microbienne étant inactive, les résidus restent en place et se transforment en matière organique. Or, ces résidus végétaux sont un type de matière organique qui se transforme rapidement en CO₂. Pour maintenir une bonne productivité des sols, il faudrait une source de matière organique qui persiste plus longtemps. Elle devient ainsi un réservoir de carbone.

Cynthia Kallenbach et son équipe de l’Université de l’État du New Hampshire ont démontré l’accumulation de matière organique stable provenant de matériel microbien, sans aucun résidu de plantes. La nourriture des microbes était composée exclusivement de sucre de table. « La quantité de matière organique formée dépend des caractéristiques et de la physiologie de la communauté microbienne beaucoup plus que du type de sol », rapportent les auteurs. Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans le journal Nature Communications.

Source : Corn and Soybean Digest

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Le lisier fournit l’azote à la culture de deux façons : directement sous forme ammoniacale et indirectement par son apport de matière organique. Pour cette dernière, l’azote est libéré au fur et à mesure de sa décomposition. Les bactéries responsables de cette décomposition sont plus actives par temps chaud lorsque la plante est en croissance active. Le synchronisme entre la disponibilité de cet azote et les besoins de la culture est idéal. Par contre, la situation est différente pour l’azote des lisiers sous forme ammoniacale. Après l’application, la forme ammoniacale (NH3) se transforme rapidement en forme ammonium (NH4 +) et s’accroche sur les particules de sol chargées négativement.

À l’aide de bactéries présentes dans le sol, les NH4 + se transforment en nitrite (NO2-) et nitrate (NO3-). C’est le processus de nitrification. Or, comme dans le cas de la matière organique, les températures plus chaudes accélèrent le procédé et il y a un risque d’avoir trop de nitrates disponibles au moment où la culture n’est pas prête à tous les utiliser. Ces nitrates non utilisés sont exposés au lessivage, car leur charge négative les empêche de se fixer aux particules de sol. Certains inhibiteurs de nitrification ralentissent le processus de nitrification en contrôlant la population de bactéries responsables de ce procédé.

Les résultats compilés pendant une quinzaine d’années au Minnesota, aux États-Unis, ont révélé un succès mitigé, mais très dépendant de la météo. Ainsi, si du temps chaud et pluvieux persiste après l’application d’azote, les inhibiteurs de nitrification procurent un rendement additionnel grâce à une meilleure gestion de l’azote. Les producteurs devraient considérer l’utilisation d’inhibiteurs de nitrification comme une assurance contre les conditions météo défavorables, mais il ne faut pas s’attendre à un rendement supérieur en conditions normales, conclut l’article.

Source : Ontario Farmer

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« Les producteurs reconnaissent que la matière organique est la base de l’agriculture durable », mentionne Rafiq Islam, responsable du projet. L’outil de calcul a été développé pour permettre aux producteurs d’évaluer facilement l’impact de la récolte des résidus sur la santé des sols à long terme. Il procure également de l’information pour choisir des méthodes culturales pour conserver ou augmenter la matière organique du sol.

La rotation des cultures, les rendements, le type de travail de sol, la profondeur du travail de sol, l’application de fumier, l’utilisation d’engrais verts et le taux d’érosion sont tous des facteurs utilisés dans les calculs. Pour commencer la simulation, le calculateur utilise le pourcentage réel de matière organique dans le sol. Par la suite, selon les différents paramètres utilisés, cet outil peut prédire sa variation annuelle jusqu’à 50 ans plus tard. Il peut aussi calculer le revenu provenant de la vente des résidus ainsi que la quantité de carbone, sous forme de dioxyde de carbone, émis ou séquestré.

Source : Ag Answers

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