Matière organique du sol

Table des matières

• Résumé
• Matière organique du sol au Canada : pourquoi est elle importante?
• D’où vient la matière organique du sol?
• Matière organique du sol – l’indicateur
• Tendances relatives à la variation du carbone organique du sol, au carbone organique relatif du sol et à la dégradation du sol
• Comment améliorer la matière organique du sol?
• Pour en savoir plus

Résumé

• La matière organique du sol est essentielle à la santé et à la fertilité du sol. Lorsque la teneur en matière organique du sol diminue, la productivité agricole et la durabilité à long terme sont menacées.
• L’indicateur de changement du carbone organique du sol mesure la quantité de matière organique dans les sols agricoles du Canada et ses variations dans le temps et l’espace. Combiné à l’indicateur du carbone organique relatif du sol, il permet d’estimer le risque de dégradation des sols au Canada.
• Dans l’ensemble, la teneur en carbone organique du sol s’est considérablement améliorée au fil du temps.
• Cependant, en 2021, plus de la moitié des terres cultivées du centre du Canada et du Canada atlantique présentaient un risque élevé de dégradation du sol en raison d’une perte de carbone organique dans les sols.
• Il est possible d’augmenter le carbone organique du sol grâce à des pratiques de gestion qui ajoutent du carbone dans les sols (comme la réduction des terres en jachère, la diminution du travail du sol, la plantation de cultures laissant beaucoup de résidus et l’épandage de fumier) et à la préservation des zones naturelles qui accumulent et stockent le carbone.

Matière organique du sol au Canada : pourquoi est elle importante?

La matière organique du sol est essentielle à la santé et à la fertilité du sol. Avec les racines des végétaux, elle fixe les particules du sol les unes avec les autres. Cela permet de stabiliser la structure du sol, de réduire l’érosion et d’améliorer la capacité du sol de stocker et de transporter l’air, l’eau et les éléments nutritifs. Une bonne structure du sol permet également d’améliorer la maniabilité du sol (ou l’état d’ameublissement).

La perte de matière organique du sol, ou sa dégradation, peut entraîner une dégradation de la structure du sol, une plus grande vulnérabilité du sol à l’érosion et une baisse de la fertilité. Ces facteurs peuvent avoir pour effet de réduire la durabilité à long terme des sols, ce qui entraîne une baisse de la productivité du sol (rendement et qualité des cultures) ou une augmentation des coûts pour les producteurs en ce qui a trait aux engrais ou à l’irrigation.

La matière organique du sol présente aussi des avantages pour l’environnement. Elle retient les substances potentiellement nocives comme les métaux lourds et les pesticides, diminuant ainsi leurs effets nocifs pour l’environnement. En outre, elle agit comme un réservoir de stockage (puits de carbone) pour le dioxyde de carbone capturé dans l’atmosphère.

La surveillance et l’étude de la matière organique dans les sols canadiens nous aident à déterminer les facteurs qui ont une incidence sur la santé des sols dans l’ensemble du pays. Cette connaissance est importante pour préserver la productivité des terres ainsi que veiller à la rentabilité et à la durabilité constantes du secteur agricole.

L’amélioration et l’augmentation des réserves de carbone dans les sols constituent également un élément très intéressant pour atteindre les cibles de réduction des gaz à effet de serre du Canada et contribuer à une économie carboneutre. L’indicateur de changement du carbone organique du sol et l’indicateur du carbone organique relatif du sol sont des outils importants pour comprendre les émissions de gaz à effet de serre d’origine agricole au Canada et pour soutenir les efforts déployés par le Canada afin de produire des rapports annuels dans le contexte de la Convention cadre des Nations Unies sur les changements climatiques.

D’où vient la matière organique du sol?

Environ 60 % de la matière organique du sol provient du carbone. Les plantes captent le dioxyde de carbone de l’atmosphère au cours de la photosynthèse. Ce carbone est converti en forme solide dans les tissus végétaux. Les animaux et microorganismes consomment les plantes, puis ce carbone est intégré dans le réseau alimentaire. Lorsque les plantes et les animaux meurent, leurs tissus se décomposent. Au cours de ce processus, la majeure partie du carbone retourne dans l’atmosphère. Cependant, une petite partie de ce carbone organique se transforme en matière organique du sol qui ne se décompose pas aussi facilement.

Au fil du temps, la matière organique du sol s’accumule jusqu’à ce qu’elle atteigne un niveau d’équilibre. À ce stade, la quantité de carbone dans le sol reste stable puisque le nouveau carbone ajouté au sol est égal à la quantité de carbone décomposé retournée dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone.

Indicateur de la matière organique du sol

L’indicateur de changement du carbone organique du sol quantifie la quantité de carbone organique dans les sols agricoles canadiens et la façon dont elle varie dans l’espace et dans le temps. L’indicateur tient compte de l’évolution de la gestion des terres, comme les méthodes de travail du sol et les conversions entre cultures annuelles et cultures de fourrage vivace ou pâturages. On évalue le stockage du carbone dans le sol au moyen de la méthode d’état d’équilibre de niveau 2 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Cette méthode tient compte du type de production végétale et des résidus de culture qui en résultent et qui ajoutent du carbone aux sols, de la fréquence des jachères et de l’incidence de l’épandage de fumier de bétail. L’indicateur tient compte également de l’incidence des changements d’affectation des terres – en particulier la conversion des prairies naturelles en terres cultivées et le défrichement des forêts pour pratiquer l’agriculture – sur les stocks de carbone organique du sol.

La variation de la teneur en carbone organique du sol entre dans cinq catégories : augmentation importante (plus de 90 kg par hectare par an); augmentation modérée (de 25 à 90 kg par hectare par an); variation négligeable à faible (de -25 à 25 kg par hectare par an); diminution modérée (de -25 à -90 kg par hectare par an); diminution importante (plus de -90 kg par hectare par an). Les valeurs de prédilection pour l’indicateur vont de « aucune perte de carbone organique dans les sols agricoles à forte teneur en matières organiques » à « accumulation de carbone dans les sols dont la teneur en matière organique est faible ».

Un deuxième indicateur, l’indicateur du carbone organique relatif du sol, est utilisé pour comparer la teneur actuelle de carbone organique du sol pour différents climats et types de sol au Canada. Le carbone organique relatif du sol est classé selon cinq catégories : très faible (< 0,55); faible (de 0,55 à 0,7); modéré (de 0,7 à 0,85); élevé (de 0,85 à 1,0); très élevé (< 1,0). Les régions où les valeurs sont faibles ou très faibles représentent des régions où le carbone organique du sol devrait être augmenté au moyen de pratiques de gestion.

Les indicateurs du carbone organique relatif du sol et de changement du carbone organique du sol peuvent être utilisés ensemble pour déterminer le risque de dégradation du carbone organique du sol. Les régions accusant des pertes de carbone organique du sol dont la teneur en carbone organique relatif du sol est faible ou très faible sont celles qui présentent le risque le plus élevé de dégradation du carbone organique du sol et de perte de qualité du sol.

Les indicateurs de changement du carbone organique du sol et du carbone organique relatif du sol sont calculés tous les cinq ans. Ils aident le gouvernement à évaluer la situation et l’évolution du carbone organique du sol sur les terres agricoles du Canada et à déterminer les domaines dans lesquels il convient d’encourager la modification des pratiques agricoles.

Tendances relatives à la variation du carbone organique du sol, au carbone organique relatif du sol et à la dégradation du sol

Variation du carbone organique du sol

Depuis le milieu des années 1980, l’amélioration des pratiques de gestion a permis d’augmenter la teneur en carbone organique du sol de manière importante et positive. En 2021, 76 % des terres agricoles se trouvaient dans la catégorie « augmentation importante » ou « augmentation modérée ». Cette situation s’explique par l’amélioration des pratiques de gestion et du fait que l’augmentation du rendement des cultures et des résidus de culture a permis d’accroître la teneur en carbone des sols. Au cours de cette période, les sols agricoles canadiens, qui représentaient une source nette de carbone (perdant 4,2 mégatonnes [Mt] de dioxyde de carbone par an en 1981), sont devenus un puits net de carbone (stockant 22,4 Mt de dioxyde de carbone par an en 2021).

Malgré une amélioration générale, le carbone organique du sol varie considérablement d’une région à l’autre du Canada.

Est du Canada

De l’Ontario vers l’est, de nombreux hectares ont été consacrés à la production de cultures annuelles plutôt qu’à la production de foin, entraînant ainsi une perte globale de carbone organique du sol entre 1981 et 2021. Ce changement d’affectation des terres s’explique, en partie, par le déclin des populations bovines et par la diminution de la demande en aliments pour animaux qui en découle. Ces pertes ont été partiellement compensées par des gains de carbone organique du sol tirés des niveaux plus élevés de résidus de culture, de l’épandage de fumier de bétail et de l’adoption de pratiques de travail de conservation du sol. C’est en Ontario et au Québec que les gains de carbone tirés des pratiques de travail de conservation du sol ont été les plus importants. Ces augmentations n’ont pas eu lieu dans le Canada atlantique où le climat plus frais et plus humide dissuade quiconque d’utiliser des pratiques de travail de conservation du sol.

Prairies et Colombie Britannique

Dans les Prairies et en Colombie Britannique, une diminution de l’intensité du travail du sol, une réduction de la quantité de terres en jachère et une augmentation des terres consacrées aux cultures vivaces de foin ont entraîné une forte augmentation du carbone organique du sol au fil du temps. Toutefois, depuis 2006, le déclin des populations bovines a entraîné une perte de prairies à faucher et de pâturages, et une augmentation de la conversion des terres en cultures annuelles. Cette situation a entraîné une diminution de la quantité de terres dans les catégories « augmentation importante » et « augmentation modérée » du carbone organique du sol en 2021.

Carbone organique relatif du sol

En 2021, la plupart des terres des Prairies, du Québec et du Canada atlantique présentaient une teneur en carbone organique relatif modérée à élevée. Cependant, de nombreuses régions à faible ou très faible teneur en carbone organique relatif du sol se trouvaient dans le sud ouest de l’Ontario, le centre sud des Prairies, de vastes portions de la région de la rivière de la Paix en Alberta et en Colombie Britannique, ainsi que certaines parties des provinces atlantiques.

Risque de dégradation du carbone organique du sol

Les régions où la teneur en carbone organique relatif du sol est faible, voire très faible, et où le carbone organique du sol est en baisse, présentent un risque élevé de dégradation du sol. Ces régions sont les plus préoccupantes pour la qualité des sols au Canada.

En 2021, plus de la moitié des terres cultivées dans le centre du Canada et le Canada atlantique présentaient un risque élevé de dégradation du carbone organique du sol. Au total, 45 % des terres du centre du Canada et 35 % des terres du Canada atlantique affichaient des valeurs faibles ou très faibles de carbone organique relatif du sol et une teneur en carbone organique du sol à la baisse.

La plupart des terres dont la teneur en carbone organique relatif est élevée ou très élevée perdent également du carbone organique du sol. Cette perte découle de changements dans l’agriculture, notamment pour passer des systèmes fondés sur le bétail et le fourrage aux céréales et aux oléagineux. Du point de vue de la santé des sols, cette situation n’est pas aussi inquiétante que la perte de carbone organique du sol combinée à une faible teneur en carbone organique relatif du sol.

Dans les Prairies, la plupart des terres cultivées présentaient un risque très faible à faible de dégradation du carbone organique du sol. Cette situation s’explique par l’augmentation de la teneur en carbone organique du sol depuis 1981. En tout, 28 % des terres se situaient dans les catégories Très faible et Faible en 2021, et la majorité de ces terres présentaient une teneur en carbone organique du sol à la hausse. Au total, 14 % des terres dont la teneur en carbone organique relatif du sol était faible ou très faible ont enregistré une diminution de leur teneur en carbone organique du sol.

En Colombie Britannique, près de la moitié des terres cultivées présentent un risque très faible ou faible de dégradation des sols, et le reste un risque modéré ou élevé.

À l’échelle du Canada, les effets de la dégradation sont plus visibles dans les sols sableux et argileux. Les sols présentant une teneur en carbone organique relatif faible ont le meilleur potentiel d’amélioration grâce à l’adoption de pratiques de gestion qui augmentent la teneur en carbone organique du sol.

Comment améliorer la matière organique du sol?

Malgré une amélioration générale du carbone organique du sol, certaines régions ont observé une diminution importante. Voici quelques pratiques qui peuvent augmenter l’accumulation de carbone organique dans le sol.

• Réduire le nombre de terres en jachère et le travail du sol, ce qui permet de restituer les résidus de culture au sol.
• Établir une rotation entre les cultures qui laissent beaucoup de résidus, les cultures de couverture, les cultures fourragères à court terme ou les cultures d’engrais vert et les cultures racines produisant peu de résidus (par exemple carotte, pomme de terre, patate douce).
• Épandre du fumier composté pour améliorer la santé et la productivité du sol.
• Préserver les zones qui accumulent et stockent naturellement le carbone. On peut y parvenir en limitant le drainage des zones humides et en évitant d’enlever - ou en plantant activement - des arbres et des arbustes dans les zones naturelles.

Dans les régions préoccupantes, il pourrait être nécessaire d’adopter une approche plus structurée pour comprendre les causes des pertes de carbone organique dans les sols et les inverser. Cette approche est particulièrement importante pour les sols dont les teneurs en carbone organique relatif sont faibles. Une première étape consiste à adopter des pratiques qui limitent l’érosion du sol. Dans certains cas, les terres marginales fortement érodées pourraient être retirées complètement de la production agricole.

Description de l'image ci-dessus

Une infographie montre un paysage agricole avec des cultures, un tracteur, du sol et du bétail dans un pâturage situé près d’un paysage naturel où se trouvent un cours d’eau, une forêt et des animaux sauvages. Des zones de texte sont placées à côté d’éléments précis des paysages afin d’identifier leur lien avec les indicateurs de durabilité agricole. Une zone de texte identifie chacun des indicateurs suivants : couverture du sol, particules, matière organique du sol, érosion du sol, salinisation du sol, azote, pesticides, phosphore, ammoniac, gaz à effet de serre, coliformes et habitat faunique. Des flèches sont utilisées pour relier les zones de texte afin de montrer les liens entre les éléments.

Les indicateurs agroenvironnementaux (IAE) d’Agriculture et Agroalimentaire Canada sont comme un instantané à fondement scientifique de l’état actuel des performances agroenvironnementales du Canada et de leurs tendances en ce qui concerne la qualité des sols (matière organique du sol, érosion du sol, salinisation des sols), la qualité de l’eau (azote, pesticides, phosphore, coliformes), la qualité de l’air (particules, ammoniac, émissions de gaz à effet de serre) et la gestion des terres agricoles (utilisation des terres agricoles, couverture du sol, habitat faunique). Même si les résultats des indicateurs sont présentés séparément, les agroécosystèmes sont complexes, et de nombreux indicateurs sont donc interreliés. Cela signifie que les changements notés concernant un indicateur peuvent être associés à des changements touchant d’autres indicateurs également.

Pour en savoir plus

Indicateurs connexes

• L’Indicateur des gaz à effet de serre d’origine agricole rend compte des émissions de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane et oxyde nitreux) produites par les activités agricoles canadiennes.
• L’Indicateur de risque d’érosion du sol rend compte de la santé des sols agricoles canadiens en ce qui a trait au risque d’érosion attribuable aux effets du travail du sol, de l’eau et du vent.

Autres sources et documents à télécharger

• Visualiser et télécharger des données géospatiales en lien avec ces indicateurs et d’autres indicateurs agroenvironnementaux.