Contamination de l’eau par le phosphore

Résumé

• Le phosphore est un élément nutritif essentiel aux cultures. Cependant, l’excès de phosphore dans le sol provenant des apports d’engrais et de fumier peut se retrouver dans les cours d’eau, tuer la vie aquatique et présenter des risques pour la santé humaine.
• L’indicateur de risque de contamination de l’eau par le phosphore mesure le risque que le phosphore des terres agricoles se retrouve dans les cours d’eau et permet de suivre l’évolution de ce risque dans le temps.
• Globalement, le risque de contamination de l’eau par le phosphore provenant des terres agricoles au Canada est demeuré stable au fil du temps.
• Cependant, le risque est élevé dans de nombreuses régions du Canada en raison de l’accumulation de phosphore dans le sol, de l’application excessive d’engrais et de fumier et des pertes dans le sol.
• On peut diminuer le risque de contamination de l’eau par le phosphore en réduisant le phosphore résiduel dans le sol et les pertes de phosphore dans le sol. Parmi les options possibles, mentionnons une meilleure planification de la fertilisation, l’adoption de meilleures pratiques de travail du sol, la gestion des eaux de drainage et l’utilisation de cultures de couverture.

Pourquoi la contamination des eaux de surface par le phosphore est-elle un enjeu important au Canada?

Le phosphore est un élément nutritif essentiel qui est important pour la croissance des cultures et le rendement et la qualité des récoltes. Le phosphore est présent en petites quantités dans les sols en raison de l’altération des minéraux (les minéraux s’érodent lentement dans le sol au fil du temps) et de la présence de particules en suspension dans l’air. Cependant, la majeure partie du phosphore du sol provient de l’application d’engrais et de fumier.

Le phosphore excédentaire qui n’est pas utilisé par les cultures peut se retrouver dans les cours d’eau par ruissellement, drainage souterrain et lessivage du sol. Une fois qu’il atteint les cours d’eau, le phosphore peut mettre en danger les systèmes aquatiques et la santé humaine. Les concentrations élevées de phosphore dans l’eau douce peuvent favoriser la croissance rapide de plantes aquatiques et d’algues. Cela peut réduire les concentrations d’oxygène dans l’eau et produire des toxines, altérant ou tuant ainsi la vie aquatique (poissons, amphibiens et invertébrés). Pour la population, ces changements se traduisent par une diminution de la qualité de l’eau qui peut limiter les possibilités de se baigner, de boire et de se divertir. Cette contamination peut donc avoir des répercussions sociales et économiques sur la communauté locale.

De nombreuses espèces animales terrestres en péril du Canada utilisent les cours d’eau des terres agricoles à un moment ou à un autre de leur cycle de vie. Les espèces en péril sont des espèces qui risquent de disparaître du Canada. Pour contribuer à la protection de ces espèces, il est important de connaître les impacts de l’agriculture sur leur santé et leur habitat. Dans certains cas, des lois et règlements provinciaux ou fédéraux (comme la Loi sur les espèces en péril) peuvent également exiger la protection de ces espèces ou de leurs habitats.

Une bonne gestion du phosphore est bénéfique pour les producteurs et l’environnement. Une utilisation efficace des engrais peut permettre aux producteurs de gagner du temps et d’économiser des ressources et de l’argent, tout en réduisant les impacts environnementaux. Le gouvernement du Canada doit également rendre compte du risque de contamination de l’eau par le phosphore sur les terres agricoles afin de déterminer si celles-ci sont en santé et où des améliorations doivent être apportées.

Qu’est-ce qui détermine le risque de contamination de l’eau par le phosphore?

Idéalement, la quantité de phosphore apportée par fertilisation devrait être très proche de la quantité prélevée par la culture. Ainsi, la majeure partie du phosphore sera enlevée du champ au moment de la récolte de la culture. Cependant, cela se produit rarement pour de nombreuses raisons.

Les apports de phosphore qui excèdent les prélèvements par les cultures laissent du phosphore résiduel dans le sol. Le phosphore résiduel dans le sol peut être élevé lorsque des doses excessives d’engrais sont appliquées ou lorsque le prélèvement de phosphore par les plantes est faible. Un faible prélèvement de phosphore par les plantes peut se produire lorsque la croissance des cultures est ralentie par la sécheresse, des inondations, des ravageurs, des agents pathogènes ou des mauvaises herbes.

Le risque de contamination de l’eau par le phosphore est également déterminé par la quantité de phosphore résiduel du sol qui se retrouve dans les cours d’eau. Les fortes précipitations peuvent accélérer le transport du phosphore vers les cours d’eau par le drainage souterrain, le lessivage du phosphore hors de la zone racinaire des cultures ou le ruissellement de surface. Le type de sol peut également être important. Les sols alcalins (typiques des Prairies) libèrent plus de phosphore dans les eaux de ruissellement que les sols acides (typiques du Québec et des provinces atlantiques).

On s’attend à ce que le changement climatique contribue au risque de contamination de l’eau par le phosphore. Les pluies excessives ou la sécheresse peuvent entraver l’absorption du phosphore par les cultures et augmenter le phosphore résiduel dans le sol. Les pluies excessives peuvent également donner lieu à une augmentation des concentrations de phosphore dans les cours d’eau en accroissant le ruissellement et les eaux de drainage.

Indicateur de risque de contamination de l’eau par le phosphore

L’indicateur de risque de contamination de l’eau par le phosphore (ci-après appelé indicateur du phosphore) montre la quantité de phosphore présente dans les terres agricoles et le potentiel que cet élément se retrouve dans les cours d’eau. Il permet également de suivre les changements des niveaux de phosphore au fil du temps.

Pour déterminer la valeur de l’indicateur de risque, on estime d’abord la quantité de phosphore dans les sols agricoles à partir de la quantité de phosphore déjà présente dans le sol, de la quantité de phosphore apportée aux cultures sous forme d’engrais ou de fumier, de la quantité ajoutée par la végétation hivernante et de la quantité rendue disponible par l’érosion du sol. Deuxièmement, on estime la quantité de phosphore retirée des sols agricoles par la récolte des cultures. Enfin, on calcule la quantité de phosphore qui pourrait se retrouver dans les cours d’eau par ruissellement de surface et drainage souterrain. Cette quantité est estimée en tenant compte des caractéristiques des sols, du climat et du paysage. Le risque global est évalué comme étant très faible, faible, modéré, élevé ou très élevé.

Le gouvernement du Canada calcule l’indicateur de phosphore tous les cinq ans afin de déterminer comment le risque de contamination de l’eau par le phosphore sur les terres agricoles change au fil du temps. Cela aide à déterminer où il serait souhaitable de modifier les pratiques agricoles.

État actuel du risque de contamination de l’eau par le phosphore au Canada et son évolution dans le temps

En 2016, des zones de risque élevé et très élevé ont été observées dans toutes les provinces, le risque le plus élevé ayant été observé à Terre-Neuve-et-Labrador, au Manitoba et en Ontario.

Risque de contamination des eaux de surface par le phosphore au Canada en 2016

Entre 1981 et 2016, le risque global au Canada est resté relativement stable. Toutefois, la quantité de terres agricoles dans chaque catégorie de risque a évolué. La quantité de terres agricoles dans la catégorie de risque faible a diminué de 10 %. Cela correspond à des augmentations de la quantité de terres agricoles dans la catégorie de risque élevé (de 4 % à 9 %) et de risque très faible (de 21 % à 28 %).

Évolution du risque de contamination de l'eau par le phosphore de 1981 à 2016

Tendances régionales

Colombie-Britannique

Le risque est resté stable dans la majeure partie de la Colombie-Britannique; cependant, le risque a augmenté dans le sud de la province et a diminué dans le centre de la province. Les zones à risque élevé et très élevé se trouvent dans le sud-ouest, où les concentrations de bétail sont importantes.

Les Prairies

Des zones de risque élevé ou très élevé se trouvent dans le sud du Manitoba, le centre-est de la Saskatchewan et l’Alberta. Alors que le risque est resté relativement stable au fil du temps au Manitoba, il a augmenté dans une grande partie de l’Alberta et du Manitoba. La quantité de terres agricoles à haut risque a sensiblement augmenté en Alberta, où elle est passée de 2 % à 8 %, et au Manitoba, où elle est passée de 0 % à 26 %. Les zones les plus à risque sont celles où la charge animale est élevée et où l’application d’engrais est plus importante. L’augmentation de l’utilisation d’engrais pourrait être due au passage d’un système de jachère à un système de culture continue.

Ontario

Des zones de risque élevé et très élevé sont présentes dans la majeure partie du sud de l’Ontario, en raison de l’épandage de grandes quantités de fumier et d’engrais. Toutefois, le risque a diminué dans certaines régions du sud de l’Ontario. En fait, depuis 1981, le nombre de terres agricoles de la catégorie de risque très élevé a diminué, étant passé de 36 % à 27 %. Le bilan du phosphore (la quantité de phosphore restant dans le sol) a également diminué régulièrement au cours de cette période, étant passé de 9,6 à 1,6 kg/ha.

Québec

Les zones à risque élevé et très élevé se trouvent dans le sud-est du Québec, le long du fleuve Saint-Laurent, en raison des quantités importantes de fumier et d’engrais qui y sont épandues. Depuis 1981, le bilan du phosphore a diminué régulièrement, étant passé de 14 % à 5 %. La quantité de terres agricoles a diminué dans la catégorie faible, étant passée de 37 % à 23 %, et celle dans la catégorie modérée a aussi diminué, de 40 % à 27 %. À l’inverse, la quantité des terres agricoles a augmenté dans la classification élevée, étant passée de 10 % à 26 %, et celle dans la classification très élevée, de 7 % à 17 %.

Les provinces de l’Atlantique

La plupart des provinces atlantiques présentent un risque faible ou modéré. Des zones à risque élevé et très élevé se trouvent sur l’Île-du-Prince-Édouard et dans l’ouest du Nouveau-Brunswick. Cette situation est due à la charge animale élevée au Nouveau-Brunswick et à la forte érosion et à l’utilisation d’engrais pour la production de pommes de terre à l’Île-du-Prince-Édouard. Depuis 1981, le bilan du phosphore a diminué régulièrement, étant passé de 19 % à 14 %. Le pic important dans le bilan du phosphore en 2016 serait dû à certaines données inexactes. Malgré cela, dans de nombreuses régions, le risque est passé de faible et très faible à modéré et élevé.

Comment réduire la contamination de l’eau par le phosphore?

Bien que le risque de contamination de l’eau par le phosphore au Canada soit resté stable depuis 1981, le risque reste élevé dans de nombreuses zones. Le principal facteur de risque est l’accumulation de phosphore dans les sols agricoles et les grandes quantités de fumier et d’engrais utilisés.

Parmi les stratégies de réduction des risques, comme susmentionné, mentionnons la réduction du phosphore résiduel dans le sol et la réduction des pertes de phosphore dans le sol.

Réduction du phosphore dans le sol

• Suivre un plan de gestion des éléments nutritifs « 4B » pour assurer une utilisation efficace du phosphore apporté par les engrais : bonne source, bonne dose, bon moment et bon endroit.
• Se servir d’analyses de sol et de tissus végétaux pour déterminer les doses optimales d’engrais nécessaires aux cultures.
• Utiliser des pratiques d’alimentation de précision du bétail pour réduire les îlots de concentrations élevées de phosphore associés au fumier des troupeaux.
• Transférer du fumier des élevages vers des exploitations de productions végétales afin de réduire les surplus de fumier à l’échelle locale.
• En ce qui concerne les cultures peu efficaces à utiliser les éléments nutritifs (p. ex. des cultures racines), inclure dans la rotation des cultures qui sont plus efficaces à le faire.

Réduction des pertes de phosphore dans le sol

• Adopter des pratiques de travail réduit du sol.
• Semer des cultures de couverture après des cultures qui perturbent beaucoup le sol (p. ex., pommes de terre, carottes).
• Gérer les eaux de drainage. Cela peut se faire en utilisant des systèmes d’irrigation ou des systèmes de drainage contrôlés sur les terres drainées souterrainement.
• Il faut utiliser des solutions naturelles, comme la conservation de terres humides et l’aménagement de bandes de végétation filtrantes, pour capter les pertes de phosphore en bordure des champs.

Les indicateurs agroenvironnementaux (IAE) d’Agriculture et Agroalimentaire Canada donnent un aperçu scientifique de l’état actuel et des tendances du rendement agroenvironnemental du Canada en ce qui concerne la qualité du sol (matière organique du sol, érosion du sol, salinisation du sol), 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). Bien que les résultats des indicateurs soient présentés individuellement, les agroécosystèmes sont complexes, de sorte que bon nombre des indicateurs sont interreliés. Cela signifie que les changements dans un indicateur peuvent être liés à des changements dans d’autres indicateurs.

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Autres ressources et documents téléchargeables

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