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Le travail minimum du sol favorise la réduction des taux de dioxyde de carbone

Les fermes canadiennes privilégient de plus en plus les systèmes de travail minimum du sol

Les producteurs canadiens qui optent depuis 20 ans pour des pratiques culturales de conservation, comme le semis ou l'ensemencement direct, appuient les efforts engagés par le Canada pour réaliser son objectif global de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES).

Ces techniques, qui visent l'élimination ou la réduction du travail du sol dans les productions végétales, jouent un double rôle, captant puis stockant le carbone dans le sol. D'une part, des plantes comme les céréales, les oléagineuses, le maïs et les cultures fourragères absorbent par photosynthèse le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et le stockent dans les structures végétales.

D'autre part, l'absence de travail du sol ralentit la décomposition du matériel végétal, tant à la surface du sol que dans la rhizosphère, ce qui a pour effet de ralentir la libération du carbone dans l'atmosphère. Le carbone puisé de l'atmosphère est stocké dans le sol.

Une contribution importante

La séquestration du carbone constitue un important processus de réduction des émissions de GES, indiquent les pédologues et les spécialistes de la conservation du sol. Grâce à un phénomène de conversion chimique, une tonne de carbone provenant des sols peut produire 3,67 tonnes de dioxyde de carbone. Plus le carbone est stocké, plus la libération de dioxyde de carbone est faible.

Les chercheurs qui s'intéressent au changement climatique au Canada estiment que le recours à des bonnes pratiques de gestion comme le semis direct permettrait aux terres agricoles canadiennes de stocker ou de séquestrer jusqu'à 22 millions de tonnes de dioxyde de carbone atmosphérique par année. Ils croient également qu'en améliorant la production et la gestion des pâturages, ceux-ci pourraient stocker un autre trois millions de tonnes de dioxyde de carbone.

Des pratiques de production comme le semis ou l'ensemencement direct, combinées à un recours réduit aux jachères d'été, pourraient contribuer au stockage annuel de 0,3 à 0,5 tonne de carbone par hectare dans le sol, en fonction des conditions atmosphériques et de l'humidité.

« Somme toute, les pratiques qui favorisent un meilleur stockage du carbone sont généralement bonnes », explique Henry Janzen, chercheur scientifique spécialisé en biochimie des sols au centre de recherches d'Agriculture et Agroalimentaire Canada à Lethbridge, en Alberta. « Elles sont bonnes pour l'environnement et bonnes pour les producteurs. »

De multiples avantages

Selon M. Janzen, le plus grand avantage de la séquestration du carbone est d'améliorer la qualité et la productivité du sol. La teneur en carbone des sols, précise-t-il, dépend directement de la matière organique du sol, ce qui affecte la qualité et l'état d'ameublissement du sol, de même que son aptitude à contrer l'érosion et à fournir des éléments nutritifs.

« Nous tentons depuis plusieurs décennies de bâtir la matière organique des sols et nous l'avons fait pour maintes raisons autres que la réduction du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère », explique M. Janzen. « Nous l'avons fait pour des motifs de production, pour conserver les sols et pour garantir qu'ils continueront de produire au cours des générations à venir. Et si nous arrivons en même temps à réduire le taux de dioxyde de carbone atmosphérique, nous aurons fait d'une pierre deux coups. »

Différentes approches

Les approches liées au semis direct et aux pratiques agricoles de conservation doivent être modifiées en fonction des besoins particuliers des régions du pays. Dans la plupart des régions de l'Ouest canadien, par exemple, on a démontré l'avantage qu'il y a à utiliser un semoir pour ensemencer directement dans le chaume de blé et d'orge. On évalue actuellement de nouvelles approches en Ontario, au Québec et dans le Canada atlantique, des régions qui produisent d'autres cultures en misant sur des techniques culturales différentes et dans des conditions climatiques marquées par un taux d'humidité plus élevé.

L'adoption de pratiques culturales axées sur le semis direct varie en fonction de la région et du type de culture. En Ontario, on estime qu'environ 10 p. 100 du maïs, 50 p. 100 du soya et 75 p. 100 du blé sont produits selon cette méthode alors qu'au Québec, on n'a recours au semis direct que pour 20 à 25 p. 100 de la récolte de soya ou de céréales. Ces chiffres sont plus élevés si l'on tient compte des pratiques de travail minimum du sol.

La pratique du semis direct n'a suscité qu'un faible intérêt parmi les producteurs de maïs de l'Est du Canada. La lenteur de la conversion vers le semis direct est attribuable, en partie, à des démonstrations préalables qui semblaient donner de mauvais résultats. Au Nouveau-Brunswick par exemple, des projets de semis direct dans le cas du maïs ont révélé que les producteurs de maïs pouvaient certes réduire leurs frais d'équipement et d'exploitation des sols, mais au prix d'un plus faible rendement, explique Pat Toner, spécialiste en gestion des sols du ministère de l'Agriculture, des Pêches et de l'Aquaculture du Nouveau-Brunswick. On attribue surtout cette situation à la présence de débris végétaux qui gardent le sol frais le printemps, ce qui peut ralentir la croissance d'une culture qui aime la chaleur. À l'heure actuelle, on redouble d'efforts en vue de démontrer la valeur des pratiques de semis direct et de travail minimum du sol aux producteurs des provinces de l'Atlantique en misant sur de nouvelles techniques, comme le travail localisé ou le travail en bandes.

« Il faut également préserver la couverture végétale pour réduire l'érosion hydrique », affirme Susannah Banks, coordonnatrice sur le terrain du Programme de réduction des gaz à effet de serre (PRGES) du Nouveau-Brunswick financé par le gouvernement fédéral.

Mais dans les régions où la pomme de terre constitue la principale culture, par exemple, il existe très peu de couverture végétale après la récolte. Des techniques comme le semis du blé d'automne ou d'une autre culture après la récolte de pommes de terre pour prévenir l'érosion du sol tôt au printemps et après de grosses pluies pourraient constituer une option plus viable.

« Il faut trouver des façons de démontrer aux producteurs des provinces de l'Atlantique la valeur du semis direct, du travail minimum du sol et de maintenir une bonne couverture végétale », précise Jérôme Damboise, coordonnateur de projet du PAGES (région de l'Est) qui travaille au Centre de conservation des sols et de l'eau de l'Est du Canada.

Les producteurs des Prairies adoptent la technique

Selon la région et les conditions atmosphériques, les producteurs de l'Ouest canadien misent depuis deux décennies sur des pratiques agricoles de conservation. Au Manitoba, où les premiers essais de techniques de semis direct ont eu lieu il y a 25 ans, la pratique a été adoptée dans les régions plus sèches de la province. C'est ainsi que des 12 millions d'acres cultivés, deux millions le sont à l'aide de systèmes de semis direct.

En Saskatchewan, environ 50 p. 100 des superficies ensemencées, soit 16 millions d'acres, sont cultivées à l'aide de techniques de semis direct alors qu'en Alberta, la culture de quelque 27 p. 100, soit 7 millions d'acres, repose sur des pratiques de semis direct. Pour sa part, la Colombie-Britannique souscrit aux deux tendances puisque les producteurs de la région de Peace River favorisent des pratiques agricoles de conservation semblables à celles adoptées par les producteurs des Prairies, alors que les producteurs des basses-terres du Fraser font face aux mêmes défis que leurs homologues de l'Est du Canada.

La recherche confirme la valeur de ces techniques

La recherche a clairement démontré l'utilité des techniques de semis direct en vue de stocker le carbone dans le sol. Une étude triennale effectuée dans le cadre du Projet sur le bilan du carbone dans les sols des Prairies confirme que les cultures ensemencées directement absorbent plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère et ont plus de carbone à stocker que les terres agricoles cultivées selon des méthodes conventionnelles. Les chercheurs ont également observé une légère amélioration du rendement des cultures.

En reconnaissant les variations d'humidité du sol à l'échelle des Prairies, le projet révélait que l'ensemencement direct au niveau des prairies ouvertes et plus sèches permettait de capter un tiers de tonne de carbone par acre par année dans les 12 pouces de la couche supérieure du sol, alors que dans les zones plus humides de prairie-parc, il était possible de stocker près de deux-tiers de tonne de carbone par acre.

Le carbone s'écoule tel un lac

Selon Henry Janzen, le stockage du carbone relève d'un processus dynamique. « La matière organique s'ajoute et se retranche continuellement du sol. De fait, il s'agit d'un flot qui s'apparente à celui d'un lac où l'eau arrive et repart. C'est la différence - le corps du lac - qui constitue le stock. » Le niveau du lac, soit la quantité de carbone stocké, peut être modifié en augmentant « le captage » ou en diminuant « l'écoulement ».

Les sols des Prairies ont perdu une bonne partie de la matière organique de la couche arable peu de temps après avoir été travaillés, explique M. Janzen. Il estime qu'entre 20 et 30 p. 100 de la matière organique du sol est ainsi disparue. « Une partie peut être récupérée en améliorant les pratiques de gestion », précise-t-il. « Dans quelques décennies, le stockage du carbone atteindra de nouveau un plateau ou un point de stabilité. »

L'adoption de techniques agricoles de conservation ou d'autres pratiques visant à préserver la matière organique constitue un élément important d'un système agricole viable, indique-t-il. « La séquestration du carbone ne constitue qu'un volet parmi d'autres dans l'ensemble du processus. L'objectif premier est d'améliorer la résistance et la productivité de nos terres agricoles. »