2019 Agroécologie - Forests Ontario
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2019
GUIDE D’ÉTUDE
Agroécologie
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019
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Remerciements
Le présent guide d’étude a été compilé par les élèves du
campus Frost, au collège Fleming situé à Lindsay (Ontario). Nos
remerciements à Carina Nunes, Cole Brodeur, Brianna Grieves et
Jessie Harris qui ont contribué à son contenu. Merci également
à Sara Kelly, coordonnatrice du programme de coopération en
agriculture durable du collège Fleming.
Le Guide a bénéficié du soutien de :
Nous tenons à remercier aussi les personnes qui ont révisé le Guide :
• Andrew Gordon, University of Guelph
• Dave Bray, ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires rurales
• Catherine Reining, AgScape
• Paul Hazlett, RNCan
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 2
Table des matières
Objectifs d’apprentissage pour 2019 5
Principaux thèmes 5
Objectifs d’apprentissage 5
Outils et ressources recommandées 6
1.0 Introduction à l’agroécologie 7
1.1 Bases de l’agroécologie 7
1.1.1 Principaux éléments 8
1.2 Innovations et technologie 8
2.0 Principes de l’agroécologie appliqués 9
à la conservation des sols
2.1 Composants des sols 9
2.2 Formation des sols 10
2.3 Texture des sols 10
2.4 Horizons des sols 11
2.5 Classification des sols 12
2.6 Gestion durable des sols 12
2.7 Comment l’agroécologie peut favoriser la fourniture des aliments 13
2.8 Étude de cas : Réduction des taux d’érosion des Prairies 14
2.9 Activité pratique : Projet de l’index des sachets de thé 15
3.0 Principes de l’agroécologie appliqués 17
à la conservation et à la qualité de l’eau
3.1 Répercussions de l’agriculture sur l‘eau 17
3.2 L’agroécologie et la conservation de l’eau 17
3.4 Étude de cas : Ferme familiale Heartnut Grove Inc. 19
3.5 Activité pratique : Gestion de l’eau 20
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 3
TABLE DE MATIÈRE
4.0 Principes de l’agroécologie appliqués 22
à la préservation de la faune et de la biodiversité
4.1 Avantages de la faune dans l’agroécologie 22
4.2 Oiseaux 23
4.3 Pollinisateurs 23
4.4 Étude de cas : Restauration écologique de la ferme Hindmarsh 24
4.5 Activité pratique : Planification de l’utilisation des terres 25
5.0 Principes de l’agroécologie appliqués 26
aux forêts et à leur aménagement
5.1 Gestion des boisés 28
5.2 Plantations 30
5.3 Brise-vent 31
5.4 Systèmes sylvopastoraux 32
5.5 Culture intercalaire/culture en bandes 32
5.6 Plantes riveraines 32
5.8 Activité pratique : Culture des champignons 33
6.0 Conclusion 35
7.0 Glossaire 36
8.0 Références 38
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 4
Objectifs d’apprentissage
pour 2019
Principaux thèmes
1. Comprendre comment les écosystèmes fonctionnent, ainsi que les services qu’ils offrent.
2. Comprendre l’importance de la santé d’un bon sol, comme base d’un écosystème sain.
3. Comprendre l’agroécologie appliquée aux grandes et petites opérations agricoles, ainsi que
les indicateurs d’une exploitation agricole durable.
4. Comment les pratiques durables et les pratiques exemplaires de gestion en matière
d’agriculture améliorent et protègent la santé du sol, la qualité et la quantité de l‘eau, la
biodiversité ainsi que le contrôle des insectes nuisibles, des maladies et des mauvaises
herbes.
5. Comprendre les différences entre les systèmes alimentaires locaux, régionaux et nationaux
qui sont vitaux pour faire pousser des aliments à l’intention d’une population mondiale
toujours croissante, de même que l’importance de chaque système alimentaire.
6. Les nouvelles technologies qui favorisent une agriculture plus efficace.
Objectifs d’apprentissage
1. Définir l’agroécologie. Comprendre l’importance d’adopter ces grands principes
et systèmes pour préserver les ressources naturelles, atténuer les changements
climatiques, réduire l’érosion et protéger la qualité et la quantité de l’eau tout en
favorisant la pollinisation.
2. Connaissance de base de la science des sols, y compris ses processus
physiques, chimiques et biologiques, et son rôle vital dans une exploitation
agricole durable.
3. Compréhension des pratiques agricoles qui favorisent la quantité de matière
organique, comme les amendements organiques, la rotation des cultures, les
plantes de couverture, le travail du sol favorable à la conservation, ainsi que des
systèmes de gestion des pâturages pour améliorer la santé du sol.
4. Comprendre les pratiques exemplaires de gestion qui réduisent la
consommation d’eau, comme le travail du sol favorable à la conservation, les
plantes de couverture, la sélection de plantes, l’agriculture de précision et
l’irrigation souterraine goutte à goutte.
5. Connaissance du rôle joué par les pollinisateurs dans une exploitation agricole, et
des méthodes pour les attirer.
6. Comprendre la lutte antiparasitaire intégrée et les techniques de contrôle
biologique des ravageurs, pour prévenir les problèmes causés par ces insectes,
les maladies et les mauvaises herbes.
7. Comprendre le rôle de la nouvelle technologie : usage des véhicules aériens
sans pilote (UAV), de l’agriculture de précision et de la robotique pour accroître
l’efficacité de la production alimentaire.
8. Décrire les avantages socio-économiques et environnementaux de l’agriculture
durable pour les collectivités locales.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 5
Outils et ressources recommandées Les outils et ressources recommandées peuvent vous aider, vous et votre équipe, à vous préparer pour le programme Envirothon : ** Disponible en anglais seulement Applications d’identification Identification des ravageurs, des maladies, des mauvaises herbes, des herbes et des plantes communes Federal Noxious Weeds Key https://www.farms.com/agriculture-apps/education/federal-noxious-weeds-key Mid-Atlantic Early Detection Network https://www.farms.com/agriculture-apps/education/mid-atlantic-early-detection-network Weed Alert Mobile App https://www.farms.com/agriculture-apps/education/weed-alert-mobile-app Palm ID Key https://www.farms.com/agriculture-apps/education/palm-id-key Applications et ressources éducatives Glossaire Agriculture Glossary https://www.farms.com/agriculture-apps/education/agriculture-glossary Recherche de carrière Ag Career Finder https://www.farms.com/agriculture-apps/education/ag-career-finder Autres Agrifin https://www.farms.com/agriculture-apps/education/agrifin Grow Your Own https://www.farms.com/agriculture-apps/education/grow-your-own Green & Organic Agriculture https://www.farms.com/agriculture-apps/education/green-and-organic-agriculture GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 6
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1.0 Introduction à l’agroécologie
L’industrie alimentaire et agricole a réussi à fournir de gros volumes d’aliments aux marchés
mondiaux. Toutefois on a alors constaté que certaines techniques agricoles entraînent en même
temps une dégradation des écosystèmes du sol et aquatiques tout en émettant de hauts niveaux de
gaz à effet de serre (GES) et en contribuant à la perte permanente de biodiversité. En réponse à ces
problèmes croissants, les scientifiques tentent de trouver une solution qui permettra la production
d’aliments tout en protégeant les fonctions environnementales par des systèmes durables. Certains
scientifiques et fermiers sont d’avis qu’il faut se tourner vers l’agroécologie.
En gros, l’agroécologie consiste à appliquer à l’agriculture des concepts et principes écologiques.
Ce système optimise les interactions entre les plantes, les animaux, les humains et l’environnement
tout en préservant les aspects sociaux d’un système alimentaire durable et équitable. On estime
qu’il peut assurer l’innocuité des aliments et la santé des écosystèmes tout en favorisant la
stabilité économique. Cela dit, son application varie selon les emplacements et les situations et ne
présente aucune solution universelle, mais plutôt un ensemble de principes régissant les systèmes
alimentaires et agricoles et adaptés aux contextes locaux et régionaux.
Étant donné la pression qui s’exerce de plus en plus sur les écosystèmes et la biodiversité, des
pratiques agricoles durables s’imposent plus que jamais. Le présent guide familiarisera les élèves
avec l’agroécologie, ses grands principes et ses avantages.
1.1 Bases de l’agroécologie
L’agroécologie se caractérise par des pratiques axées sur l’optimisation de la biodiversité et qui
soulignent l’interaction et la productivité parmi les fermes et les écosystèmes locaux. Très souvent,
on atteint ces buts sans recourir aux pesticides synthétiques, ce qui réduit les effets d’une mauvaise
application, protège l’habitat de la faune ainsi que les services des écosystèmes.
L’agroécologie priorise non seulement les approches écologiquement durables, mais elle met
également l’accent sur les technologies socialement équitables pour assurer la sécurité alimentaire et
la santé des écosystèmes, à l‘échelle à la fois locale et régionale. En 2012, l’Organisation des Nations
Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) estimait que les activités agricoles locales appliquées à
petite échelle dans le monde entier produisaient plus de 70 % des aliments sur le marché. De récentes
études ont montré que ces bases, utilisées sur une petite échelle, pourront aller jusqu’à doubler la
production alimentaire au cours des dix prochaines années (USC Canada, 2017; Fraser, 2012).
Ces bases proposent une approche durable pouvant aider les fermes à maintenir les hauts niveaux de
diversité, d’intégration, d’efficacité, de résilience et de productivité nécessaires pour adapter et nourrir le
monde, tout en protégeant et préservant la stabilité des écosystèmes. Les collectivités du monde entier
bénéficient de tels projets et produisent donc des aliments plus abordables ayant un effet minime sur
l’environnement, tout en assurant la durabilité pour les générations futures.
Avantages socio-économiques de l’agroécologie
• Hausse des revenus
• Maintien et création d’emplois
• Économie de produits chimiques
• Plus grande innocuité des aliments
Résultats des systèmes agroécologiques diversifiés
• Rendement similaire ou identique à celui des activités agricoles conventionnelles
• Augmentation de la biodiversité sur les fermes et hors de celles-ci
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 7
INTRODUCTION À L’AGROÉCOLOGIE
1.1.1 Principaux Éléments
La FAO a déterminé trois principaux éléments de l’agroécologie. Interdépendants et reliés les uns aux
autres, ils guident les décideurs, les intéressés et les intervenants chargés d’examiner et d’évaluer les
transitions dans les systèmes agricoles.
1. Diversité
2. Co-création et partage de connaissances
3. Synergies
4. Efficience
5. Recyclage
6. Résilience
7. Valeurs humaines et sociales
8. Culture et traditions alimentaires
9. Gouvernance responsable
10. Économies circulaires et solidaires
Pour examiner la liste complète des éléments avec descriptions, visitez le site http://www.fao.org/
agroecology/home/fr
1.2 Innovations et technologie
Les progrès technologiques augmentent nettement chaque année et, par conséquent, modifient nos
façons de comprendre et d’aborder les défis. En réponse au stress permanent imposé aux écosystèmes
aquatiques et terrestres par des exigences divergentes, on insiste davantage sur les approches de
l’agroécologie et sur les pratiques exemplaires de gestion (PEG), pour que la production des aliments
devienne plus durable et nuise moins à l’environnement.
Exemples :
• La lutte antiparasitaire intégrée (LAI) et les techniques de contrôle biologique des ravageurs qui
réduisent l’usage de pesticides et d’autres produits chimiques potentiellement dangereux.
• Les médias sociaux, les blogs (p. ex. Baute Bug Blog) et les applications mobiles, qui permettent
aux cultivateurs d’identifier les mauvaises herbes et les insectes, afin de comprendre les meilleures
techniques de contrôle des ravageurs. Il existe aussi des outils pour mieux choisir les plantes de
couverture les plus utiles à la santé du sol et à la protection de la qualité de l’eau; les cultivateurs
peuvent ainsi se transmettre les connaissances et innovations locales.
• L’établissement de ressources basées sur le savoir (p. ex. le Midwest Cover Crop Council), propres à
des paysages différents et prônant des techniques abordables et moins coûteuses; ces ressources
sont adaptées aux écosystèmes et améliorent l’économie, la société et l’environnement locaux.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 8
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2.0 Principes de l’agroécologie
appliqués à la
conservation des sols
Le sol contient un mélange de composants minéraux et organiques sous une forme
naturelle, une structure et une composition définies. Ses écosystèmes sont incroyablement
biodiversifiés et accueillent un quart de tous les organismes vivants. Grâce à cette
abondance de vie, les écosystèmes séquestrent plus de carbone que l’atmosphère et la
végétation (Soil Association, 2003). La séquestration du carbone est le processus par lequel
le gaz carbonique est extrait de l’atmosphère et conservé sous forme liquide ou solide; dans
le cas présent, dans les écosystèmes du sol.
2.1 Composants des sols
Les sols peuvent aussi être considérés comme un milieu poreux qui, comme une éponge, contient :
des solides, c’est-à-dire les particules formant son squelette, y compris
• des grains minéraux,
• de la matière organique (vivante et morte); et
et du vide, c’est-à-dire les espaces « vides » situés entre les particules
solides et contenant
• des liquides (« de l’eau »)
• et des gaz (« de l’air »).
En général, ces composants sont présents dans les proportions suivantes :
45% de particules minérales 80% d’humus
25% d’eau 10% de racines
25% d’air 10% d’organismes
5% de matière organique
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 9
PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
2.2 Formation des sols
La formation des sols est influencée par le climat, la topographie, les organismes vivants et la
structure des habitats ainsi que par la décomposition du matériau parental avec le temps. Les
conditions qui affectent le sol diffèrent d’un endroit à l’autre et dépendent du temps pendant lequel le
matériau a été en place.
Voici les cinq facteurs qui régissent la formation du sol :
1. le matériau parental,
2. le climat,
3. les organismes vivants,
4. la position du paysage,
5. la durée.
2.3 Texture des sols
Les sols minéraux se composent de particules généralement réparties en trois catégories de tailles : le
sable, le limon et l’argile (voir la figure 1). Celles qui ont un diamètre inférieur à 2 mm sont considérées
comme du sol; les plus grosses sont des fragments grossiers. Selon les proportions ou pourcentages
de chaque catégorie, un nom unique est attribué selon les proportions ou pourcentages de chaque
catégorie. En déterminant les proportions ou pourcentages de sable, de limon et d’argile sur place ou
en laboratoire, on peut répartir les sols en divers types de textures.
Figure 1 (à gauche). Le
sol se compose de divers
pourcentages selon qu’il se
classe dans trois catégories :
sable, limon ou argile.
Source: Kathleen Halme, s.d.
Figure 2 (à droite). Triangle
de textures de l’USDA
employé pour déterminer
les noms des catégories des
divers sols.
Source: USDA, s.d.
Triangle de texture du sol : Cet outil sert à déterminer la catégorie texturale d’un sol selon les
pourcentages de sable, de limon et d’argile dans un échantillon de sol minéral. La somme des trois
pourcentages doit être égale à 100 %, de sorte qu’en connaissant deux d’entre eux, on peut calculer le
troisième pour déterminer la texture du sol (voir la figure 2).
Comment utiliser le triangle : Commencez par repérer les pourcentages de sable, de limon et/ou
d’argile sur leurs axes respectifs. Le point d’intersection des lignes indiquera le nom de la catégorie
texturale. Si l’intersection se situe entre deux catégories, choisissez le nom de celle dont les particules
sont les plus fines. Par exemple, un échantillon de sol minéral contenant 40 % d’argile, 30 % de sable
et 30 % de limon sera classifié comme de l’argile plutôt que comme un loam argileux. (My Agriculture
Information Bank, 2015).
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 10PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
2.4 Horizons des sols
Grâce aux interactions entre les cinq facteurs qui régissent la formation des sols, les
composants de ceux-ci sols sont réorganisés en des couches distinctes (selon leur aspect
visible, chimique ou physique), appelées horizons. Les sols peuvent se composer à la fois
d’horizons organiques et minéraux. Les horizons organiques dans les sols mal drainés sont de la
catégorie O, tandis que ceux qui sont situés dans les forêts des hautes terres portent les lettres
L, F et H. Les principaux horizons des sols minéraux sont A, B, C et R (substrat rocheux).
• L’horizon O contient plus de 30 % de matière organique. Il existe dans les régions saturées
et anaérobiques comme les terres humides, où la décomposition est ralentie, entraînant
l’accumulation de matière organique provenant surtout de la végétation de marais. L’horizon
contient de la matière organique à divers degrés de décomposition, notamment humifère (très
décomposée), mésique (moyennement décomposée) et fibrique (peu décomposée). À cause de
leur teneur organique, ces horizons sont généralement de couleur noire ou brun foncé.
• Les horizons L, F et H contiennent aussi plus de 30 % de matière organique. Ils existent aussi
dans les zones forestières et se composent de couches de feuilles mortes, de brindilles et
de débris ligneux. Tout comme l’horizon O, ils représentent un gradient de décomposition
: L (couche non décomposée), F (matière folique partiellement décomposée) et H (humus,
matière organique bien décomposée avec structure originale encore intacte).
• Le A est un horizon minéral habituellement appelé terre végétale (« topsoil » en anglais) car il
se forme à la surface. Il est souvent enterré par des activités et processus naturels comme des
glissements de terrain et l’érosion. Il est alors évident que des changements se sont produits
dans le sol et le paysage. Les horizons A peuvent être de couleur foncée (Ah) à cause de
l’accumulation de matière organique, ou claire (Ae) à cause de l’éluviation (lixiviation) de matières
organiques comme le fer ou l’aluminium.
• Le B, considéré comme un horizon minéral sous-jacent, est situé dans une zone d’accumulation
et est aussi appelé horizon « illuvial ». On y trouve une accumulation de matière organique,
d’argile, de sels solubles et/ou de fer et d’aluminium. Les minéraux peuvent y subir des
transformations comme l’altération chimique de la structure argileuse. Parfois l’horizon B est
exposé à la surface si des processus comme l’érosion dépouillent l’horizon qui le recouvre, ce
qui se produit généralement quand le paysage a subi des modifications majeures.
• L’horizon C consiste en un matériau parental inaltéré pouvant contenir du till glaciaire ou des
sédiments lacustres demeurés relativement inchangés à travers les processus de formation
du sol. Certains processus peu intenses, comme le mouvement de sels solubles ou encore
l’oxydation et la réduction du fer, peuvent se produire.
• Finalement, la couche R est le substrat rocheux et est importante pour élaborer des plans de
gestion de l’utilisation des terres.
L Couche de litière
Figure 3. Description F Couche moyennemen tdécomposée
d’horizons de sol canadiens. H Couche d’humus
Couches organiques
Source: Hazlett, s.d. Ah Accumulation de matière organique
Ae Horizon lixivié
Terre végétale
Bf Horizon d’illuviation; accumulation
Le solum de sesquioxydes
Sous-sol
Le régolithe
B Horizon transitoire
C Matériau parental inaltéré
R Substrat rocheux
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 11PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
2.5 Classification des sols
L’ensemble distinct des horizons de sol qui se constitue dans l’un ou l’autre endroit déterminé est à la
base de la classification des sols, dont le premier niveau est celui de l’ordre, qui reflète le milieu global
du sol et les effets des principaux processus de formation. Le Système canadien de classification des
sols comprend actuellement 10 ordres illustrés à la figure 4.
Figure 4. Ordres de Carte des ordres de
sols au Canada sols au Canada
Source: Soils of Brunisolique
Canada, 2018. Chernozémique
Cryosolique
Gleysolique
Luvisolique
Organique
Podzolique
Régozolique
Solonetzique
Vertizolique
Non classifié
L’ordre dominant des sols est tiré de Pédo-paysages
du Canada, versions 3.1 et 2.2. Les zones non classifiées
contiennent surtout de la pierre et de la glace.
2.6 Gestion durable des sols
La dégradation du sol, caractérisée par la compaction, une faible teneur en matière organique du sol
(MOS), une perte de structure, un faible drainage interne, la salinisation et l’acidité, peut être attribuée
à de mauvaises pratiques agricoles. En recourant à des systèmes naturels pour documenter les
pratiques agricoles, l’agroécologie, globalement fondée sur l’agriculture et la gestion des terres, est
potentiellement en mesure de résoudre ces problèmes mondiaux (Soil Association, 2003).
Par exemple, les techniques agroécologiques suivantes réduisent la dégradation du sol :
• Pratiques de conservation du sol : Le travail du sol ordinaire comprend la perturbation mécanique
des sols pour y incorporer des résidus de culture, gérer les mauvaises herbes ou atténuer la
compaction; cela accélère aussi la rupture de la matière organique et peut exposer le sol dénudé
à la perte de carbone tout en favorisant l’érosion et le ruissellement. Par contre, les pratiques de
conservation du sol consistent à réduire ou supprimer le labour dans un souci de compromis pour
assurer la santé des sols.
• Rotation des cultures : Faire pousser diverses cultures annuelles, adopter des cultures intercalaires
(sur un même champ) ou rapprocher différentes cultures, sont autant de moyens susceptibles
d’améliorer ou de maintenir la santé d’un sol. La rotation des cultures peut aussi contribuer à prévenir
la prolifération des maladies et des ravageurs, réduire l’érosion, favoriser les pollinisateurs et d’autres
insectes utiles, tout en préservant la productivité.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 12PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
• Fumier vert : Un fumier vert est une culture que l’on fait pousser uniquement pour accroître
la fertilité du sol. Les légumineuses, comme le trèfle, qui peuvent fixer l’azote de l’air par leur
relation avec le rhizobium, sont parmi les plus répandues. Une fois le fumier vert incorporé au
sol, l’azote et d’autres importants minéraux se dégagent pour la culture suivante. Les fumiers
verts peuvent aussi réduire le ruissellement et l’érosion du sol en maintenant une couverture
de sol permanente. Les cultures de fumier vert aux racines profondes ouvrent le sol à mesure
qu’elles poussent, améliorant ainsi l’infiltration de l’eau. Leur addition sous forme de matière
organique améliore davantage la pénétration de l’eau dans le sol et accroît les niveaux de
MOS. En améliorant la structure du sol, les fumiers verts peuvent réduire la lixiviation des
éléments nutritifs et accroître la fertilité tout en atténuant l’addition d’éléments nutritifs
dans l’eau souterraine et les cours d’eau. Le fumier vert peut aussi évincer et supprimer les
mauvaises herbes, limitant le recours aux pesticides et à d’autres produits chimiques.
• Compost : On peut fabriquer du compost sur la ferme à partir des déchets de biomasse
provenant des cultures, c’est-à-dire la paille laissée par l’orge ou par les racines et pousses
non comestibles d’autres cultures. Les pertes d’éléments nutritifs par le ruissellement ou la
lixiviation sont beaucoup plus faibles quand on utilise du compost qu’avec du fumier frais
ou de la boue. De plus, le compost contient des microorganismes qui aident à protéger les
cultures contre les organismes pathogènes (Soil Association, 2003).
• Fumier : Le fumier peut fournir une précieuse source d’éléments nutritifs, mais son application
doit être soigneusement adaptée aux besoins de la terre, à la structure du sol, aux exigences
de la culture et à la teneur en éléments nutritifs. Par exemple, on peut améliorer la boue en la
traitant à l’avance avec un additif bactérien afin d’améliorer la biologie du sol.
• Bétail : Le bétail se trouve dans de nombreux agroécosystèmes et comprend de multiples espèces
et races élevées dans divers systèmes de production. On peut accroître la productivité animale,
le revenu et la résilience en ajoutant le bétail à d’autres éléments comme les arbres et les plantes
cultivées. De bonnes pratiques de gestion du bétail accroissent la biodiversité végétale dans les
prairies et, en plus de la productivité et de la résilience, d’autres services d’écosystèmes (Livestock
and Agroecology, FAO 2018). En plus de la viande, du lait et des œufs, le bétail peut fournir de
l’engrais naturel, du cuir et des peaux. Il peut se révéler essentiel aux moyens de subsistance, à la
nutrition et à l’innocuité des aliments (FAO 2018).
D’autres pratiques exemplaires de gestion (PEG) axées sur la protection des sols et la promotion
de leur santé ont été mises au point par le ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires
rurales de l’Ontario (MAAARO). On peut en trouver des exemplaires en ligne ici.
2.7 Comment l’agroécologie peut favoriser la fourniture des aliments
Les méthodes agroécologiques ont produit des rendements élevés pour chaque culture en rotations
séquentielles. Des études à long terme ont aussi établi que ces méthodes tendent à améliorer la santé
du sol mieux que les pratiques intensives, tout en produisant parfois des rendements comparables. Par
conséquent, ces méthodes peuvent se révéler plus rentables même quand elles entraînent des coûts
plus élevés en main-d’œuvre.
Pour de plus amples détails sur les sols, veuillez consulter le Guide d’étude d’Envirothon Ontario (Sols).
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 13PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
2.8 Étude de cas : Réduction des taux d’érosion des Prairies
Le gouvernement du Canada surveille l’érosion du sol dans les Prairies depuis plus de 30 ans.
Les données recueillies révèlent d’importantes améliorations dans la santé du sol à cause de
changements dans les pratiques d’utilisation des terres comme la réduction de la mise en jachère
estivale et de l’intensité des labours. En particulier, l’adoption de la culture sans labours pour
les céréales a exercé la plus grande influence en réduisant l’érosion du sol à cause de la grande
surface des prairies consacrée aux céréales.
La carte du panneau de la figure 5 montre le changement survenu dans le risque d’érosion
suscité par les labours en Alberta, en Saskatchewan et au Manitoba, pour les années de
recensement 1981, 1991 et 2011. Ce passage entre le travail du sol intensif et l’absence de
labours s’est produit parce que l’on comprend davantage que l’enlèvement des résidus de
culture laisse le sous-sol exposé et donc vulnérable à l’érosion par le vent et l’eau (Agriculture
et Agroalimentaire Canada, 2018). Il importe d’en tenir compte car la région des Prairies accueille
plus de 85 % des terres agricoles au Canada, de sorte que les changements survenant dans les
provinces modifient nettement les moyennes nationales comme l’illustre cette étude de cas.
Figure 5. Risques d’érosion
du sol dans les Prairies en
1981, 1991 et 2011. L’index
utilise le même système à
cinq couleurs que les cartes
indicatrices, où le vert foncé
représente un état désirable
ou sain, et le rouge, tout le
contraire (vert foncé = état «
désiré », vert pâle = « bon »
état, jaune = état « moyen »,
orange = piètre état, rouge
= risque).
Source: Agriculture Légende :
et Agroalimentaire
Canada, 2018.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 14PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
2.9 Activité pratique : Projet de l’index des sachets de thé
Sommaire
Cette activité nécessite des sachets de thé Lipton, plus particulièrement les variétés Vert et
Rooibos. Les élèves mesureront la décomposition de la matière organique (plantes) en les
enterrant puis en les déterrant après trois mois. Les sachets déterrés seront nettoyés et pesés
el les poids seront consignés jusqu’à au moins deux décimales. On calculera la perte de poids,
le taux de décomposition et l’index de stabilisation à partir des données relevées sur la feuille
Excel. Les résultats pourront être expédiés au Projet de l’index des sachets de thé/Tea Bag Index
Project (disponible en anglais seulement), une expérience mondiale menée par des citoyens.
Les élèves apprendront qu’il existe une activité biologique dans les sols et qu’elle dépend des
conditions environnementales et de la nature de la matière organique contenue dans le sol.
Matériel nécessaire
• Sachets de thé Lipton Rooibos (93 % Rooibos)
• Sachets de thé vert Lipton (89 % de thé vert)
• Marqueur indélébile et imperméable
• Bêche ou cuiller
• Bâtonnets pour indiquer les emplacements où les sachets sont enfouis
• Échelle, précise au 0,01 gramme près ou le dépliant Tea Bag Index (TBI), qui peut servir d’échelle et
peut être commandé auprès du site Web de TBI
• Un endroit chaud et ensoleillé pour sécher les sachets
• Une feuille de données pour remplir votre rapport
• Microsoft Excel (pour faire les calculs)
• Un fureteur Internet pour envoyer les résultats à la base de données
Objectifs d’apprentissage des élèves
• Après leur participation, les élèves devraient démontrer les connaissances suivantes :
• le concept de décomposition et sa pertinence pour la fertilité du sol et notre climat;
• pourquoi les conditions climatiques influent sur la décomposition;
• pourquoi différentes matières ont différents taux de décomposition;
• pourquoi la qualité du sol est importante;
• pourquoi la décomposition diffère selon les ordres de sol et les sols de différentes régions.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 15PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION DES SOLS
Méthode :
1. Prenez des sachets non utilisés de thé vert Lipton (EAN 87 22700 05552 5) et de thé Rooibos (EAN
87 22700 18843 8), à raison d’au moins quatre ensembles de sachets par emplacement.
2. Imprimez les feuilles de données et utilisez les feuilles de calcul.
3. Marquez ou numérotez les sachets de thé du côté blanc de l’étiquette avec un marqueur noir
indélébile.
4. Avant d’enterrer le thé, pesez chaque sachet avec une balance (précision d’au moins 0,01 g) ou le
dépliant de TBI. Inscrivez les poids sur le formulaire de données.
5. Enterrez les sachets de thé à une profondeur de 8 cm, dans des trous séparés tout en laissant les
étiquettes visibles au-dessus du sol (p. ex. dans une forêt, une prairie ou une terre cultivée proche).
6. Remplissez la feuille de données. Notez le poids initial, la date de l’enfouissement, l’emplacement
géographique, les propriétés environnementales (p. ex. prairie, forêt, terre agricole, nature des
plantes entourant le lieu d’enfouissement), ainsi que les conditions expérimentales du lieu.
7. Récupérez les sachets après environ 90 jours.
8. Enlevez les particules de sol adhérentes et laissez sécher durant au moins trois jours.
9. Enlevez ce qui reste de l’étiquette (le carré jaune ou blanc) mais laissez la ficelle et pesez les
sachets au moyen de la balance (exactitude minimale au 0,01 g près) ou du dépliant de TBI.
10. Remplissez le formulaire de données sur le lieu, en indiquant la date de récupération, le poids
après 90 jours et d’autres observations.
11. Calculez la perte de poids sous forme de pourcentage du poids de départ. Calculez votre TBI en
utilisant la feuille Excel et comparez les paramètres calculés. Faites la moyenne par emplacement
ou ordre de sol et comparez.
Exemple de feuille Excel
Importance de l’activité : La décomposition libère dans le sol les éléments nutritifs de la matière
organique et ceux-ci peuvent être utilisés par les organismes et plantes du sol. Elle libère dans
l’atmosphère le gaz carbonique, qui est un gaz à effet de serre contribuant au changement climatique.
Par conséquent, à titre expérimental, il importe de relier la qualité du sol au changement climatique.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 16`
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3.0 Principes de l’agroécologie
appliqués à la conservation et
à la qualité de l’eau
L’agriculture est une des pratiques qui utilise le plus d’eau douce dans le monde, à raison
de plus de 70 % de la consommation mondiale (Global Agriculture, s. d.). En Ontario, elle en
nécessite beaucoup, mais moins que les services municipaux et les usines de fabrication
(Loe, Kreutzwiser et Ivey, 2001). L’eau sert surtout aux cultures et au bétail, mais elle se
dissipe en partie par le ruissellement et l’évaporation. Au Canada, plus de 90 % des fermes
dépendent uniquement des précipitations pour arroser leurs cultures, mais ce phénomène
varie selon les régions et les conditions climatiques (Farm and Food Care, 2014).
3.1 Répercussions de l’agriculture sur l’eau
Si des éléments nutritifs, notamment le phosphore ou l’azore, pénètrent dans des lacs ou rivières
sous forme de ruissellement, ils peuvent favoriser une croissance excessive des algues, ce qui
réduit les niveaux de lumière et d’oxygène dans les écosystèmes aquatiques et peut ainsi causer
l’apparition de zones mortes et la disparition en masse de poissons et d’autres espèces aquatiques.
Cette charge en éléments nutritifs est appelée eutrophisation, et pose un problème croissant dans
le monde entier à cause du ruissellement et des eaux d’égout mal traitées (Beketov et coll., 2013).
Les éléments nutritifs peuvent aussi pénétrer dans les réseaux d’alimentation en eau au moyen
du drainage par tuyaux enterrés et par infiltration dans l’eau souterraine, jusqu’à d’autres plans
d’eau. Ces situations, en plus du drainage des champs, peuvent avoir de graves répercussions sur
l’hydrologie d’une région, modifiant l’écoulement de l’eau souterraine, des rivières et ruisseaux,
occasionnant une charge sédimentaire (Blann et coll., 2009).
Les pesticides peuvent aussi nuire aux systèmes aquatiques. Malgré leur utilité pour la protection
et la production de grandes quantités de nourriture, ils peuvent, s’ils sont mal appliqués, avoir des
effets négatifs sur les plans d’eau et la faune des environs, car ces produits chimiques se dissolvent
et demeurent longtemps dans le système hydraulique (Scholz et coll., 2012).
3.2 L’agroécologie et la conservation de l’eau
L’eau est un élément essentiel à la production de nourriture et au soutien de systèmes agricoles
sains. On sait que la qualité de l’eau est liée aux pratiques agricoles en usage dans le monde entier.
Pour le bon développement des cultures et du bétail, les fermiers ont largement besoin d’une
grande quantité d’eau de bonne qualité. L’agroécologie comprend de nombreuses PEG permettant
de conserver l’eau, notamment : la gestion des résidus, les plantes de couverture, la sélection des
plantes, l’agriculture de précision et l’irrigation souterraine goutte à goutte.
Gestion des résidus : Cette pratique consiste à laisser sur place les résidus de récolte de l’année
précédente avant et après avoir planté la culture de l’année suivante. Cela réduit le ruissellement
et économise l’eau en retenant et conservant l’humidité de sorte que les plantes peuvent mieux
l’absorber. Cette pratique est largement employée en agriculture pour ses nombreux avantages,
dont une consommation réduite d’eau (Busari et coll. 2015).
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 17PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION ET À LA QUALITÉ DE L’EAU
Plantes de couverture : Ce sont des cultures spécialement choisies pour protéger et améliorer
la qualité des sols agricoles; de plus, elles peuvent servir aux pâturages ou aux aliments pour
animaux. Elles améliorent la capacité des terres d’absorption et de rétention d’eau en conservant
l’humidité dans les racines en période de sécheresse et en faisant office d’éponges en période de
pluie. De multiples espèces de plantes peuvent être ainsi utilisées, surtout l’orge, l’avoine et l’ivraie
(Florentin et coll., 2010). Signalons aussi les légumineuses, y compris le trèfle, la vesce ou le radis
daikon. Ces plantes sont idéales car elles forment une grosse racine pivotante capable de pénétrer
profondément dans le sol, créant ainsi de l’espace pour l‘air et l’eau (Florentin et coll., 2010).
Sélection des plantes : Ce procédé consiste à choisir et à planter de façon stratégique des espèces
qui fleuriront dans un secteur de culture particulier. Le choix de plantes adaptées au climat local
facilitera la production de cultures et réduira les besoins en engrais et en eau. De plus, les fermiers
peuvent utiliser une technique appelée compagnonnage des plantes, où différentes cultures
sont plantées à proximité les unes des autres pour accroître la production grâce au contrôle des
ravageurs, à la pollinisation ou à l’apport d’un habitat aux espèces bénéfiques.
Agriculture de précision : Il s’agit d’un concept de gestion très avancé, basé sur l’observation, la
mesure et la réponse aux variations qui se produisent dans les cultures et la productivité. L’usage
de systèmes d’information géographique (SIG) et de systèmes mondiaux de localisation (GPS)
permet de prédire, cartographier et optimiser la productivité d’une opération. On peut réaliser des
cartes de fermes grâce à un GPS manuel, à un GPS intégré à l’équipement agricole ou grâce à des
véhicules aériens sans pilote (UAV) dotés de capacités cartographiques. Ces derniers sont souvent
utilisés pour obtenir une « vue à vol d’oiseau » des conditions au sol et peuvent prendre des photos
facilitant la prise de décisions. L’agriculture de précision aide les fermiers à calculer le coût des
efforts nécessaires au succès d’une culture, et peut contribuer à réduire l’usage excessif de l’eau
(Alberta Agriculture and Forestry, 2014). Elle peut également servir à appliquer différentes proportions
d’éléments nutritifs pour indiquer les quantités précises à donner au bétail, ainsi qu’à déterminer la
quantité exacte d’eau à utiliser pour que l’irrigation soit effectuée au bon moment et au bon endroit.
Irrigation souterraine goutte à goutte : Ce système utilise des tuyaux d’égouttement ou des gaines
perforées que l’on enfouit sous la surface pour répandre une quantité contrôlée d’eau et remplacer
Figure 7. Diagramme d’un efficacement l’irrigation par submersion. On réduit ainsi l’évaporation et le ruissellement, et la
système d’égouttement consommation d’eau dans les fermes diminue de 25 à 50 %. Bien que très efficace pour économiser
souterrain. l’eau, ce type de système coûte cher à installer et nécessite un entretien permanent (Reich, 2014).
Source: PoratoPro.com, 2014 Puisque l’agriculture est une des activités humaines les plus consommatrices, l’économie d’eau est
prioritaire dans toutes les opérations agricoles. Reconnaissant que les pratiques agroécologiques
s’imposent de plus en plus comme un remplacement viable de l’agriculture intensive, les gens
s’intéressent davantage à investir dans ces PEG et dans un usage responsable de l’eau.
Tuyaux d’égouttement
souterrains
Racines de plantes
Sol humidifié et fertilisé
Pour de plus amples détails sur l’eau, veuillez consulter le Guide d’étude d’Envirothon Ontario (L’eau).
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 18PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION ET À LA QUALITÉ DE L’EAU
Figure 8. Le fermier Al
Kominek en train d’installer
son système d’irrigation
par égouttement près de
Dresden (Ontario), 2014.
3.4 Étude de cas : Ferme familiale Heartnut Grove Inc.
Contexte
À partir des années 1920, les opérations agricoles ont dominé la région Norfolk Sand Plain,
située dans le Sud de l‘Ontario, qui était vulnérable à la sécheresse et où l‘on cultivait du tabac.
Une de ces fermes était Heartnut Grove Inc.
Située hors de Dresden (Ontario), elle se trouvait dans une des régions les plus vulnérables à la
sécheresse de la province. Al Kominek, fermier et représentant des ventes de Heartnut Grove
Inc., fait pousser du maïs, du soja et du blé. Durant toute l’année, l’évaporation et le manque de
pluie pouvaient nuire de beaucoup au rendement, de sorte que M. Kominek devait payer pour
appliquer de plus grandes quantités d’eau à l’irrigation.
Solution
Pour résoudre ce problème, il a installé un système souterrain d’irrigation goutte à goutte en
2014, une pratique relativement rare dans la région, à cette époque. De tels systèmes sont utilisés
efficacement dans l’Ouest canadien et le Sud des États-Unis depuis des années pour réduire
l’évaporation grâce à la dispersion souterraine. M. Kominek a créé un lieu de démonstration de
neuf acres où il a planté du maïs, du soja et du blé pour voir les répercussions du système.
Résultats
En 2015, ce dernier s’est révélé une réussite, en créant une saison (presque deux fois) plus
productive par rapport à l’année précédente, basée sur une irrigation en surface. De plus, cette
méthode a permis d’économiser l’eau durant toute l’année. On estime que le système durera au
moins quinze ans s’il est convenablement entretenu, ce qui en fait une option attrayante pour les
fermiers situés dans les régions vulnérables à la sécheresse.
GUIDE D’ÉTUDE D’ENVIROTHON 2019 p. 19PRINCIPES DE L’AGROÉCOLOGIE APPLIQUÉS À LA CONSERVATION ET À LA QUALITÉ DE L’EAU
3.5 Activité pratique : Gestion de l’eau
Source: National Agriculture in the Classroom, 2013
Sommaire
Les élèves discuteront des réserves limitées d’eau douce sur la Terre, détermineront les pratiques
exemplaires de gestion pouvant réduire la consommation d’eau, et discuteront de la nécessité
d’économiser et de protéger l’eau relativement à la croissance démographique et à l’agriculture;
ils compareront aussi les méthodes d’irrigation à employer pour économiser l’eau.
Materials
• Water PowerPoint (disponible en anglais seulement)
• Map of local watershed (optional)
• Journey 2050: Water (clip vidéo, disponible en anglais seulement)
Activity
1. Ouvrez le document Water PowerPoint.
2. Diapositive 3 : Faites défiler le clip vidéo Journey 2050 Water (5 min. 07).
Faites participer les élèves au clip en leur demandant de découvrir les réponses à trois questions :
• Comment utilise-t-on l’eau en agriculture?
• Quelles méthodes les fermiers emploient-ils pour irriguer leurs cultures?
• Quelles pratiques exemplaires peuvent contribuer à un usage plus efficace de l’eau
en agriculture? (Des conseils et indices figurent dans les étapes suivantes et dans
les notes en PowerPoint.)
3. Comment utilise-t-on l‘eau dans l’agriculture?
• Diapositive 4 : Demandez aux élèves : « De quoi les fermiers ont-ils besoin pour faire pousser
une culture? » Cliquez sur les animations de la diapositive en PowerPoint pour afficher l’espace
libre, le sol fertile, la lumière solaire, le bon climat et les graines. Après avoir discuté de ces
éléments, expliquez qu’il en reste un sans lequel la culture sera vouée à l’échec. Demandez aux
élèves de quoi il s’agit. (L’eau)
• Comment les fermiers irriguent-ils leurs cultures? Décrivez ces méthodes courantes :
• Diapositive 6 : Irrigation goutte à goutte. Au moyen de l’illustration, décrivez le procédé. L’eau est
acheminée par des tuyaux en plastique disposés le long des rangées de culture. De minuscules
trous la laissent s’égoutter à la base des plantes. Cette méthode est des plus efficaces pour les
fruits et les légumes.
• Diapositive 7 : Irrigation par pivot central. Au moyen de l’illustration, décrivez le procédé.
Il s’agit d’un gros système de giclage sur roues. Une ligne de gicleurs pivote autour d’un
point central dans un champ. Cette méthode crée les cercles verts de cultures qu’on peut
apercevoir d’un avion.
• Diapositive 9 : Irrigation par rigoles d’inondation. Au moyen de l’illustration, décrivez le procédé.
Les fermiers creusent des rigoles entre les rangées de cultures. L’eau est acheminée au sommet
de chaque rangée par des fossés ou des tuyaux-siphons. La culture est irriguée par l’eau qui
s’écoule du sommet à la base de chaque rangée.
• Diapositive 10 : Demandez aux élèves : « À part l’irrigation, quels sont les autres usages de l’eau
par les fermiers? » Laissez les élèves proposer des réponses. Guidez la discussion en précisant
que l’irrigation représente la plupart des usages de l’eau en agriculture, mais qu’elle est aussi
nécessaire pour élever le bétail ainsi que pour nettoyer et stériliser des installations comme les
laiteries ou les usines de transformation des aliments afin de prévenir les maladies alimentaires.
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