Raffiner la gestion des nutriments dans les systèmes de production biologique

Derek Lynch, Ph.D.

Réduire au minimum les excédents et améliorer l'efficacité des éléments nutritifs comptent parmi les principaux défis de tous les systèmes de production, tant biologiques que conventionnels. La nécessité de réduire les pertes et de faire une utilisation optimale des nutriments fournis est motivée par les préoccupations tant économiques qu'environnementales. De plus, les contraintes réglementaires sont de plus en plus présentes. Tandis qu'il existe des recherches suggérant que les stratégies de régie des sols et de récolte pouvant réduire les pertes d'éléments nutritifs, d'autres ont conclu que les avantages obtenus sont généralement faibles, et qu'il est est opportun d'améliorer et de raffiner les meilleures méthodes de régie dans tous les systèmes de production.

La production de pommes de terre biologique et l'industrie laitière biologique sont des domaines du secteur biologique ayant un bon potentiel de croissance. À mesure que la production augmente pour satisfaire la demande pour des pommes de terre et des produits laitiers biologiques, il est nécessaire de regarder plus étroitement l'efficience et l'efficacité nutritives globales des meilleures méthodes de régie dans ces systèmes. C'est particulièrement important étant donné que les systèmes de production biologiques de pommes de terre et de lait doivent relever des défis uniques au niveau de la régie des nutriments. C'est pour aider à relever ces défis que le Centre d'agriculture biologique du Canada (CABC), basé au Collège d'agriculture de la Nouvelle-Écosse coordonne certains projets de recherche. Tandis qu'on met l'accent sur de nouvelles approches à la gestion des éléments nutritifs dans les systèmes biologiques de production de pommes de terre et de lait, on peut espérer que la recherche permettra de découvrir des solutions qui peuvent également servir aux industries de la production laitière et de pommes de terre conventionnelles. ?

L'un des principaux défis de la production de pommes de terre est de gérer l'azote et l'humidité du sol. Le recours aux amendements de sol est crucial pour contrôler ces facteurs. L'intensité de l'utilisation des éléments nutritifs en production biologique de pommes de terre peut changer, cependant, alors qu'augmente la disponibilité des amendements de sol commerciaux approuvés en production biologique, comme le fumier en granules et le compost déshydraté en vrac, et que la demande pour les pommes de terre biologiques convenant au marché de la transformation se développe. La capacité à fournir de l'azote pendant la période critique de forte demande qui suit le buttage peut se révéler très différente avec l'application de composts ou d'engrais en granules avant de semer de celle qu'apportent les amendements biologiques traditionnels ou l'enfouissement de légumineuses. L'augmentation de l'humidité de sol qui suit l'application de compost peut également favoriser le rendement, directement ou indirectement, en influençant les processus d'échange de l'azote dans le sol.

Afin d'étudier la disponibilité saisonnière de l'humidité et de l'azote dans la production biologique de pommes de terre, une série d'essais est actuellement effectuée par le CABC en collaboration avec le Dr Bernie Zebarth du Centre de recherche sur la pomme de terre d'AAC de Fredericton, Nouveau-Brunswick, dans cinq sites situés dans les provinces Maritimes du Canada. Le financement du projet provient du ministère de l'Agriculture et de la Foresterie de l'Île-du-Prince-Édouard et du ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de la Pisciculture du Nouveau-Brunswick. Les types d'amendement étudiés incluent deux engrais de fumier de poulet granulé (d'Agrior, St-Patrice-de-Beaurivage (QC) et de Envirem Technologies, Fredericton (N.-B.), une source de farine de poisson sauvage (B. Fleming, Union Crnr, N.-B.), et un compost commercial de fumier de porc (Atlantic Country Composting, Antigonish Co., (N.-É.). Les amendements sont appliqués à différents taux allant jusqu'à 200 kilogrammes à l'hectare d'azote disponible sur trois variétés de pommes de terre. Ces taux de compost sont équivalents à un maximum de 45 t. de matière sèche de compost à l'hectare. Les chercheurs mesureront l'humidité et l'azote minéral dans le sol ainsi que l'azote présent dans des échantillons de matière végétale recueillis tout au long de la saison, de même que l'azote minéral présent dans le sol avant les semences et après la moisson. En utilisant ces données, ils espèrent caractériser la dynamique de l'humidité et de l'azote en réaction aux différents types d'amendements. La recherche évaluera également les incidences sur le rendement et la qualité des tubercules, y compris le niveau de nitrate dans les tubercules et sur le potentiel de pertes de nitrate dans le sol.

Du côté de la production laitière, le coeur de la recherche portera sur le phosphore. Cela a pour but de réagir à un manque de compréhension de l'efficacité de la production de lait biologique au niveau de l'utilisation des nutriments, en dépit d'un volume croissant de recherches décrivant les caractéristiques techniques et le rendement économique du secteur laitier biologique canadien. La plupart des exploitations laitières accumulent de grands excédents nutritifs en raison de l'importance des nutriments importés pour l'alimentation et de la relative faiblesse des exportations dans le lait. Cependant, la recherche effectuée récemment en Europe suggère que les systèmes biologiques de production laitière peuvent, en fait, être enclins à être déficients en phosphore à long terme. En outre, l'activité biologique plus élevée rencontrée dans les sols sous régie biologique a été associée à une plus grande minéralisation du phosphore.

Le CABC se concentrera sur une approche systématisée de la gestion des éléments nutritifs dans les exploitations laitières biologiques. On poussera plus loin les travaux récents effectués par le personnel du CABC en examinant la régie nutritive dans les exploitations laitières du Canada atlantique qui sont en transition vers la production biologique. Ces recherches ont démontré comment une approche intégrée de la gestion des éléments nutritifs peut équilibrer les besoins du bétail et des cultures avec le bilan nutritif du sol et efficacement réduire les excédents de phosphore des fermes à près de zéro. Afin de pousser plus loin cette approche en abordant la question des défis que posent la gestion des éléments nutritifs pour l'industrie biologique canadienne, un projet de recherches s'étendant sur trois ans doit débuter cet automne. Cette étude sera entreprise par le CABC en collaboration avec l'université de Guelph, et financée par le programme de nouvelles orientations du ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation de l'Ontario.

Le premier objectif de la recherche sera d'évaluer comment cette approche intégrée des éléments nutritifs peut être appliquée aux exploitations laitières commerciales de l'Ontario. Les chercheurs espèrent produire une base de données d'études de cas de systèmes agricoles dont les agriculteurs pourront se servir dans la planification de la gestion des nutriments à la ferme et comme outils de soutien pour les producteurs de lait intéressés à faire la transition vers l'industrie laitière biologique. On dressera le bilan nutritif brut (à la sortie de la ferme) pour le N, le P, et le K à tous les ans pour chaque ferme pendant trois ans. Des analyses de sol standard seront effectuées pour tous les champs de chaque ferme et associées aux registres de la ferme pour caractériser les tendances observables au niveau de la fertilité du sol. Le régime du bétail, tant au niveau des aliments de base que des suppléments, sera documenté, et les possibilités d'améliorer le bilan du phosphore le système agricole tout entier seront étudiées.

La recherche examinera également l'utilité des index principaux de l'activité biologique du sol comme outil de régie du sol, et évaluera la valeur des sources locales de phosphate de roche en Ontario comme amendement de sol et comme source minérale de P. Le groupe espère trouver, plus précisément, des occasions d'améliorer l'efficacité de l'utilisation du phosphore dans l'industrie laitière biologique. En examinant le phosphore employé tant dans les aliments du bétail que dans les cultures, les chercheurs espèrent mettre au point et évaluer des recommandations pour améliorer l'efficacité de l'utilisation du P à travers le système de la ferme tout entier, et on peut espérer que cette approche systématisée profitera à tous les producteurs de lait.

bureau : (902) 893-7256, Courriel : oacc@nsac.ca

Références :

Drinkwater, L.E., Wagoner, P., et Sarrantonio, M. 1998. Legume-based cropping systems have reduced carbon and nitrogen losses. Nature 396 : 262-265.

Stopes, C., Lord, E.I., Philipps, L., et Woodward, L. 2002. Nitrate leaching from organic farms and conventional farms following best practice. Soil Use and Management 18 : 256-263.

Lynch, D.H., Jannasch, R.W., Fredeen, A.H., et Martin, R.C. 2003. Improving the Nutrient Status of a Commercial Dairy Farm, An Integrated Approach. American Journal of Alternative Agriculture, sous presse.

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