La « modélisation participative », une collaboration directe entre chercheurs et producteurs agricoles qui porte fruits

Adopter de nouvelles façons de faire peut sembler un pari risqué pour les producteurs agricoles parce qu’ils ne peuvent pas en évaluer tous les effets à long terme. C’est le cas pour l’utilisation de cultures de couverture dans les rotations de grandes cultures, comme le soya et le maïs. Même si des recherches scientifiques en démontrent les avantages pour améliorer la qualité des sols, de l’eau et de l’air, les producteurs hésitent à changer leurs pratiques.

La science peut-elle répondre aux inquiétudes des producteurs en les intégrant dès le départ dans un projet utilisant des modèles mathématiques pour représenter les interactions complexes entre le sol, les plantes et le climat? Certains y ont cru. Aidé d’un consultant en modélisation et démarches participatives, des scientifiques d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) à Québec, des représentants de l’UPA de la Montérégie et des chercheurs venant entre autres de l’Université Laval et du Centre de recherche sur les grains (CÉROM) ont essayé une nouvelle approche de collaboration avec des producteurs de la région du bassin versant de la rivière des Hurons.

On leur a offert de se joindre à un projet de recherche et de transfert des connaissances basé sur de la « modélisation participative ». En s’appuyant sur l’expertise collective des participants, il s’agissait d’élaborer de nouveaux systèmes de rotation qui incluent des cultures de couverture.

« Tout un défi! Les systèmes envisagés devaient rendre un service écologique pour le bassin versant, être adaptés aux particularités des exploitations agricoles du territoire visé et répondre aux besoins de rentabilité des producteurs. Ensuite, leurs effets à moyen et à long termes devaient être évalués à l’aide d’outils de modélisation. »

- Stéphane Gariépy, gestionnaire en transfert de connaissances et technologie, Agriculture et Agroalimentaire Canada

Entre 2016 et 2019, producteurs, scientifiques et intervenants en agroenvironnement se sont regroupés en ateliers à plusieurs reprises pour partager leurs objectifs respectifs, développer un plan de travail et élaborer des prototypes de systèmes de rotation. Après les essais aux champs, ils ont discuté des résultats de la modélisation des premiers prototypes et élaboré de meilleurs systèmes de rotation.

« On a utilisé l’outil de simulation des cultures STICS pour comparer les systèmes de rotation conventionnels (par exemple maïs-maïs-soya-blé de printemps-pois) avec ceux développés en ateliers (par exemple maïs-raygrass en intercalaire, maïs-raygrass en intercalaire, soya, blé d’hiver après pois fourrager). On a pu évaluer les impacts de ces rotations sur les rendements des cultures, la quantité de carbone (C) et d’azote (N) dans les sols ou certaines émissions de gaz à effet de serre. »

- Guillaume Jégo, chercheur en modélisation, Agriculture et Agroalimentaire Canada

Les résultats obtenus par un système de rotation avec cultures de couverture sont encourageants.

• Réduction des pertes de matière organique des sols (voir graphique ci-dessous)
• Réduction de la perte de C et de N dans les sols, même à court terme, et diminution du ruissellement vers les cours d’eau
• Effets négligeables sur les rendements (pas de pertes importantes)
• Pas de compétition entre le maïs et la culture de couverture
• Possibilité de réduire les émissions de protoxyde d’azote (N₂O), un puissant gaz à effet de serre

Description de l'image ci-dessus

Matière organique (%)

Année	MMBP	MrMrBPp
1	2,828421	2,727054
2	2,761787	2,842748
3	2,769533	2,741755
4	2,770699	2,738715
5	2,808972	2,761412
6	2,742588	2,778904
7	2,734342	2,745337
8	2,741672	2,731635
9	2,806474	2,79931
10	2,72747	2,801226
11	2,734758	2,807765
12	2,738215	2,784901
13	2,79577	2,831878
14	2,717017	2,839999
15	2,717142	2,83042
16	2,72772	2,809639
17	2,771324	2,840124
18	2,69028	2,839166
19	2,698026	2,839749
20	2,705814	2,821716
21	2,743754	2,84862
22	2,681326	2,86836
23	2,683866	2,854534
24	2,693362	2,840957
25	2,75604	2,866569
26	2,668332	2,871567
27	2,684824	2,877564
28	2,686532	2,84837
29	2,756748	2,887393
30	2,667791	2,890141
31	2,676412	2,888517
32	2,6842	2,865112
33	2,728345	2,890808
34	2,667832	2,913297
35	2,676662	2,904135
36	2,683408	2,892432

MMBP : maïs − maïs − blé de printemps
MrMrBPp : maïs + ray grass − maïs + ray grass − blé de printemps suivi d’un pois d’hiver

À la fin du projet, une dizaine de producteurs ont choisi d’utiliser sur leurs terres des prototypes de rotation incluant des cultures de couverture. Tous ont pu se rendre compte des avantages du partage de leurs connaissances et de l’intérêt de l’utilisation de modèles mathématiques pour concevoir et évaluer des nouveaux systèmes.

Alors que les changements climatiques demandent une adaptation assez rapide des méthodes de culture, cette approche innovatrice servira de pilier pour l’adoption accélérée des meilleures pratiques de cultures pour favoriser la qualité des sols, de l’air et de l’eau, ainsi que pour améliorer la rentabilité des fermes agricoles canadiennes.

Principales découvertes (avantages)

• Des producteurs, des scientifiques et des intervenants en agroenvironnement se sont regroupés en ateliers à plusieurs reprises pour partager leurs objectifs respectifs et élaborer des prototypes de systèmes de rotation.
• Les essais réalisés ont démontré les avantages de l’adoption d’un système de rotation avec cultures de couverture, dont par exemple la réduction des  pertes de matière organique, de carbone et d’azote dans les sols et une diminution du ruissellement vers les cours d’eau, et cela sans pertes importantes de rendements.
• À la fin du projet, une dizaine de producteurs ont choisi d’utiliser sur leurs terres des prototypes de rotation incluant des cultures de couverture.

Galerie de photos

Renseignements connexes

• Stéphane Gariégy : Stéphane Gariépy, ing., M.Sc. | Répertoire des scientifiques et des professionnels (science.gc.ca)
• Guillaume Jégo : Guillaume Jégo | Répertoire des scientifiques et des professionnels (science.gc.ca)
• Centre de recherche et de développement de Québec : Centre de recherche et de développement de Québec | Répertoire des scientifiques et des professionnels (science.gc.ca)