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Activité E.1

Modélisation de l’efficacité de l’énergie et des nutriments à la ferme, et le potentiel de réchauffement de la planète, modifiés par la gestion

Objectifs

Les objectifs de cette recherche sont :

  1. Évaluer la réponse de l’utilisateur au modèle de Holos, ainsi que l’utilité du modèle pour orienter les actions visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). 
  2. Aborder les écarts importants dans les savoirs sur les émissions de N2O des systèmes biologiques :
    • évaluer l’effet des rotations et des moments choisis pour l’incorporation des résidus de légumineuses fourragères sur la disponibilité de N dans les cultures suivantes, les pertes de N souterrain et en surface, et les émissions de GES;
    • évaluer la dynamique du N et des émissions de GES du pâturage attribuables aux dépôts d’urine et de matières fécales.
  3. Produire de meilleures estimations des émissions de GES provenant des fermes laitières biologiques de l’Est du Canada et évaluer la performance de Holos d’après les estimations détaillées.
  4. Fournir des recommandations pour guider les améliorations du modèle Holos.

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Les producteurs laitiers biologiques et les consommateurs accordent énormément d’importance à la durabilité de l’environnement, et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES). Les systèmes biologiques peuvent réduire les émissions de GES avec l’utilisation d’engrais et la réduction de l’énergie utilisée. Le pâturage (requis pour les normes biologiques) diminue l’utilisation d’énergie et réduit les émissions de l’entreposage du fumier. Le statut de biologique ne garantit cependant pas des émissions plus faibles, et il y aura des variations considérables selon les modalités d’exploitation spécifiques. Par exemple, la décomposition des résidus fourragers après le labourage est une source importante d’azote pour les cultures céréalières dans les fermes laitières biologique, mais une partie du N se minéralisera au mauvais moment, ce qui mènera à des pertes de N et à des émissions de GES. La gestion des rotations des cultures et des résidus pour une utilisation optimale du N et des émissions de GES réduites est un domaine qui nécessite davantage d’études. De plus, l’urine et les matières fécales dans les pâturages peuvent être des sources importantes d’émissions d’ammoniac et d’oxyde de diazote, et il est important de quantifier ces émissions liées aux systèmes d’isolement. Malheureusement, les régimes riches en fourrage préconisés dans les laiteries biologiques pour une bonne santé des vaches et la durabilité de la ferme sont associés à des émissions de méthane plus importantes provenant des vaches nourries de ces régimes à plus forte teneur en céréales. D’un autre côté, ils provoquent probablement moins d’émissions d’oxyde de diazote provenant des champs, une matière organique du sol plus importante, et une plus faible utilisation d’énergie de la ferme. Il est nécessaire de mieux quantifier les émissions nettes totales de GES des laiteries biologiques dans l’Est du Canada, et de déterminer et promouvoir une meilleure gestion afin de réduire les émissions de GES des fermes laitières biologiques. 

Le nouveau modèle de Holos conçu par Agriculture et Agroalimentaire Canada est un outil servant à estimer le cycle de vie des émissions de GES des exploitations. Holos a un fort potentiel d’utilisation à la ferme pour guider les meilleures pratiques de gestion visant à la réduction des GES par l’étude des scénarios de gestion. Holos comporte cependant des faiblesses connues pour ce qui est de distinguer les sources d’azote organique des sources d’azote inorganique et d’évaluer l’utilisation d’énergie sous différentes gestions. Par conséquent, il faut évaluer le modèle pour estimer les émissions de GES des fermes laitières biologiques, et recommander toute révision nécessaire.
                                                                                  
Ce projet vise à évaluer l’application du modèle de Holos dans de véritables fermes laitières biologiques pour évaluer les effets des pâturages et des pratiques de gestion biologique spécifiques aux émissions, et pour évaluer les émissions de GES des exploitations dans les systèmes laitiers biologiques de l’Est du Canada.

Ce projet comprendra un essai auprès des utilisateurs qui comportera des séances d’utilisation de Holos à la ferme pour évaluer sa réaction et les lacunes perçues du modèle. Il comprendra également deux études sur le terrain. L’une sera menée à Truro, en N.-É., pour comparer les effets des rotations des cultures, y compris la comparaison de l’incorporation de résidus de fourrage au printemps et en automne sur les pertes de N, les émissions de GES, et l’utilisation de N après les cultures céréalières. Une deuxième étude, près de la ville de Québec, évaluera les impacts de l’urine et des matières fécales sur les pertes d’ammoniac et les émissions de GES des pâturages. Enfin, l’équipe de recherche élaborera des estimations détaillées des émissions de GES des fermes laitières biologiques de l’Est du Canada, en prenant appui sur les données recueillies sur au moins quinze fermes, et sur l’information provenant des recherches passées et actuelles. Ces estimations seront comparées aux simulations de Holos.

Ce projet mènera à des estimations améliorées des émissions, à des recommandations de meilleures pratiques de gestion visant à réduire les émissions, et à des recommandations de révision du modèle Holos utilisé dans les fermes laitières biologiques. Tous les aspects soutiendront le secteur laitier biologique dans la réduction de son empreinte carbone.

Chercheurs

Nom Affiliation
Chercheur principal
derek.lynch@dal.ca
Canada Research Chair in Organic Agriculture
ºÚÁϳԹÏÍø
Faculty of Agriculture
PO Box 550
Truro, NS B2N 5E3
, Codemandeur
dburton@dal.ca
Research Chair in Climate Change
ºÚÁϳԹÏÍø
Faculty of Agriculture
PO Box 550
Truro, NS B2N 5E3
, Collaborateurphilippe.rochette@agr.gc.ca Chercheur scientifique
Agriculture and Alimentaire Canada
Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures
2560 Hochelaga Blvd
Québec, QC G1V 2J3
, Collaborateur
henry.janzen@agr.gc.ca
Chercheur scientifique
Agriculture and Alimentaire Canada
Centre de recherche de Lethbridge
5403-1 Avenue South
C.P. 3000
Lethbridge, AB T1J 4B1
Shelly Juurlink, Collaborateur
juurlink@organicmeadow.com
Organic Meadow Cooperative
RR#5
Guelph, ON N1H 6J2

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