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Rapport technique thématique no. 15. - Tendances de l’azote résiduel dans le sol pour les terres agricoles du Canada, de 1981 à 2006

Résultats par écozone+

Dix écozones+ ont plus de 5 % de leur superficie en production agricole dans un polygone pédo-paysages du Canada (PPC). Ces dix écozones+ sont l’écozone+ maritime du Pacifique, l’écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest, l’écozone+ de la Cordillère montagnarde, l’écozone+ de la taïga des plaines, l’écozone+ des plaines boréales, l’écozone+ des Prairies, l’écozone+ du Bouclier boréal, l’écozone+ des plaines à forêts mixtes, l’écozone+ maritime de l’Atlantique et l’écozone+ boréale de Terre-Neuve. Elles seront appelées « écozones+ agricoles ». L’indicateur d’Azote résiduel dans le sol (ARS) a été estimé pour ces dix écozones+ pour la période allant de 1981 à 2006.

Écozone+ maritime du Pacifique

En 2006, il y avait 203 000 hectares de terres agricoles réparties dans 108 polygones PPC dans l’écozone+ maritime du Pacifique (Tableau 1). Cette écozone+ ne contient que 0,33 % des terres agricoles au Canada et la majeure partie est située le long des régions côtières du sud de la Colombie-Britannique (Figure 1). De 1981 à 2001, les apports d’azote ont augmenté de 93,0 à 110 kg N/ha, puis ont diminué à 103 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). Le fumier constitue la plus importante source d’azote de l’écozone+, ses apports ayant augmenté de 49,2 kg N/ha en 1981 jusqu’à un maximum de 56,1 kg N/ha en 2006 (Tableau 3). En 2006, les apports d’azote provenant de la fixation par les légumineuses (26,4 kg N/ha) et de l’ajout d’engrais (18,1 kg N/ha) étaient inférieurs à la moitié des apports d’azote provenant du fumier (56,1 kg N/ha). Les pertes d’azote ont fluctué entre 46,0 et 53,2 kg N/ha au cours des six années du recensement, les variations étant principalement attribuables à la fluctuation des rendements et de l’élimination de l’azote par la récolte, bien que des changements de types de cultures puissent aussi avoir contribué à ces variations. Les valeurs d’ARS ont également varié avec le temps, la valeur la plus basse étant de 42,4 kg N/ha en 1981, et la plus élevée, de 63,3 kg N/ha en 2001. La quantité d’ARS maximale en 2001 dans l’écozone+ maritime du Pacifique était supérieure à celles de toutes les autres écozones+, et ce, durant les six années du recensement. La forte valeur d’ARS en 2001 était attribuable à une combinaison de l’augmentation des apports d’azote provenant du fumier (de 49,2 kg N/ha en 1981 à 54,9 kg N/ha en 2001), des engrais (de 17,2 kg N/ha en 1981 à 26,6 kg N/ha en 2001) et de la fixation de l’azote par les légumineuses (de 24,6 kg N/ha en 1981 à 26,5 kg N/ha en 2001), et d’une diminution des pertes résultant de la récolte (de 50,6 kg N/ha en 1981 à 46,7 kg N/ha en 2001). La diminution des pertes résultant de la récolte est attribuable à une combinaison de facteurs, dont des changements des superficies cultivées et la diminution des rendements de foin. La superficie des terres de pâturage a diminué de 64 % en 1981 à 55 % en 2001, alors que la superficie des terres cultivées a augmenté pour la luzerne (de 3 %), le fourrage (de 2 %), les fruits et légumes (de 2 %) et les céréales (de 1 %).

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Écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest

L’écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest est la plus petite écozone+ agricole (Figure 1). Il y avait toutefois, en 2006, plus de terres agricoles dans cette écozone+ (593 000 ha) que dans les écozones+ maritime du Pacifique (203 000 ha), de la taïga des plaines (9 000 ha) et boréale de Terre-Neuve (21 000 ha) (Tableau 1). Les terres agricoles de l’écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest sont situées dans 104 polygones PPC. En général, les apports d’azote ont diminué avec le temps, passant de 59,7 kg N/ha en 1981 à 41,8 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). En 2001 toutefois, des apports supérieurs ont été observés (56,6 kg N/ha) comparativement aux années de recensement antérieures (1996) ou ultérieures (2006). La diminution des apports d’azote de 2001 à 2006 est attribuable à une combinaison des diminutions du nombre d’animaux d’élevage et de la quantité de fumier (les apports d’azote provenant du bétail sont passés de 16,7 à 13,5 kg N/ha), des apports d’azote des engrais (de 10,4 à 4,7 kg N/ha) et de la fixation de l’azote par les légumineuses (de 27,4 à 21,7 kg N/ha) (Tableau 3). Les pertes d’azote ont également diminué de 39,1 kg N/ha en 1981 à 25,4 kg N/ha en 2006. Cette diminution est attribuable à plusieurs facteurs, dont le changement des superficies cultivées et la diminution des rendements de foin. La superficie de pâturage non amélioré a augmenté de 60 % à 79 %, alors que celle du pâturage amélioré a diminué de 18 % à 5 %. Les rendements des cultures et les pertes d’azote sont supérieurs dans les pâturages améliorés, comparativement aux pâturages non améliorés. Le résultat net est que l’écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest est la seule écozone+ agricole où les valeurs d’ARS dans les terres agricoles ont diminué avec le temps (de 20,6 kg N/ha en 1981 à 16,4 kg N/ha en 2006).

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Écozone+ de la Cordillère montagnarde

En 2006, l’écozone+ de la Cordillère montagnarde comprenait 200 polygones PPC représentant 1 163 000 hectares de terres agricoles (1,9 % des terres agricoles du Canada) (Tableau 1). La plupart des terres agricoles de cette écozone+ sont situées en Colombie-Britannique et au sud-ouest de l’Alberta. De 1981 à 2001, les apports d’azote sont demeurés relativement constants, les valeurs variant entre 49,6 et 52,9 kg N/ha. Toutefois, les apports d’azote ont nettement diminué de 51,4 kg N/ha en 2001 à 44,8 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). Cette diminution est attribuable à une réduction des apports provenant du fumier (de 13,6 à 11,7 kg N/ha), à une baisse des ajouts d’engrais (de 9,3 à 6,6 kg N/ha) ainsi qu’à une diminution de la superficie des cultures de légumineuses et de la fixation de l’azote (de 26,5 kg N/ha à 24,5 kg N/ha) (Tableau 3). Les apports d’azote étaient similaires à ceux observés dans le bassin intérieur de l’Ouest. Au cours de la période de 25 années, les pertes d’azote ont généralement diminué (de 39,5 à 29,0 kg N/ha), ce qui est l’inverse des tendances observées dans toutes les autres écozones+ agricoles, sauf celle du bassin intérieur de l’Ouest et l’écozone+ maritime du Pacifique. La diminution des pertes d’azote est attribuable à une augmentation de la superficie des pâturages non améliorés (de 62 % en 1981 à 71 % en 2006) ainsi qu’à une diminution de la superficie des pâturages améliorés (de 14 % en 1981 à 10 % en 2006) et des cultures fourragères (de 12 % en 1981 à 7 % en 2006). L’effet net des changements dans les apports et les pertes d’azote s’est traduit par une augmentation générale des valeurs d’ARS de 13,4 kg N/ha en 1981 à un maximum de 20,2 kg N/ha en 2001, suivie d’une diminution à 15,8 kg N/ha en 2006.

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Écozone+ de la taïga des plaines

En 2006, l’écozone+ de la taïga des plaines contenait la plus petite superficie agricole (9000 ha) et le plus petit nombre de polygones PPC (5) de toutes les écozones+ du Canada (Tableau 1). Les polygones agricoles sont situés uniquement au nord de la Colombie-Britannique et de l’Alberta (Figure 1). En 1981, les apports (27 kg N/ha) et les pertes d’azote (23,8 kg N/ha) étaient très faibles, et la différence entre les deux (c.-à-d. l’ARS) n’était que de 3,2 kg N/ha (Tableau 2). Les apports d’azote ont doublé au cours de la période de 25 ans et ont atteint 56,8 kg N/ha en 2006, alors que les pertes d’azote ont augmenté d’environ 50 % pendant cette période, pour se chiffrer à 35,6 kg N/ha. Ainsi, l’ARS a atteint une valeur environ sept fois plus élevée en 2006, soit 21,2 kg N/ha, car les pertes d’azote ont augmenté plus lentement que les apports. Ces données indiquent qu’une quantité insuffisante d’azote a été ajoutée aux cultures en 1981, mais que lorsque l’ajout d’azote a doublé sur une période de 25 ans, seulement environ 40 % ont été retirés dans la partie récoltée de la culture. Néanmoins, les valeurs d’ARS en 2006 (21,2 kg N/ha) observées dans l’écozone+ de la taïga des plaines étaient similaires à celles de l’écozone+ des plaines boréales (22,1 kg N/ha) et considérablement plus faibles que celles des écozones+ agricoles de l’est du Canada (33,0 à 55,6 kg N/ha).

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Écozone+ des plaines boréales

L’écozone+ des plaines boréales comportait la deuxième plus grande superficie de terres agricoles au Canada en 2006 (19,6 %, soit 12 053 000 ha), et ces terres étaient situées dans 605 polygones PPC (Tableau 1). Les apports d’azote ont augmenté constamment avec le temps, passant de 40,8 kg N/ha en 1981 à 69,3 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). En 1981, tant les engrais (15,1 kg N/ha) que la fixation de l’azote par les légumineuses (16,8 kg N/ha) constituaient des sources d’azote plus importantes que l’épandage de fumier (6,7 kg N/ha) (Tableau 3). Au cours de la période de 25 ans, ces trois sources d’azote ont augmenté principalement en raison de l’augmentation des superficies de légumineuses cultivées et du nombre d’animaux d’élevage. La fixation de l’azote est la source qui a connu la plus forte augmentation, avec une valeur de 31,1 kg N/ha qui était environ trois fois supérieure aux apports d’azote provenant du fumier (10,2 kg N/ha) et environ 20 % supérieure à l’engrais azoté (25,8 kg N/ha) en 2006. Les pertes d’azote ont également augmenté de 32,7 à 47,2 kg N/ha au cours de la période de 25 ans. Les valeurs d’ARS, qui étaient très faibles en 1981 (8,1 kg N/ha), ont triplé pour atteindre une valeur maximale de 26,4 kg N/ha en 2001, puis ont diminué légèrement à 22,1 kg N/ha en 2006.

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Écozone+ des Prairies

L’écozone+ des Prairies comportait la plus grande quantité de terres agricoles, avec 39 945 000 ha, soit 65 % des terres agricoles du Canada en 2006 (Tableau 1). Les apports d’azote étaient en moyenne inférieurs à ceux de toutes les autres écozones+, avec 27,6 kg N/ha en 1981, et ont augmenté à 52,5 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). Le principal apport d’azote en 2006 provenait des engrais (23,0 kg N/ha), suivi de la fixation de l’azote par les légumineuses (19,6 kg N/ha), le fumier étant la plus faible source d’azote avec 7,8 kg N/ha. Les pertes d’azote ont augmenté régulièrement au cours de la période de 25 ans, passant d’une faible valeur de 24,3 kg N/ha en 1981 à un maximum de 40,7 kg N/ha en 2006. Ces augmentations sont attribuables à une combinaison de l’augmentation des rendements des cultures et de la diminution des superficies de jachères d’été. Toutefois, en 2001, les pertes d’azote (32,6 kg N/ha) ont été inférieures à celles de 1996 (35,1 kg N/ha) ou de 2006 (40,7 kg N/ha) en raison de la sécheresse généralisée. Les variations annuelles des précipitations contribuent à la variation des pertes d’azote et, par conséquent, de l’ARS. Les pertes d’azote ont augmenté plus lentement que les apports, par conséquent l’ARS a augmenté, passant d’une faible valeur de 3,3 kg N/ha en 1981 à un maximum de 18,0 kg N/ha en 2001, puis a diminué à 11,8 kg N/ha en 2006. Néanmoins, en 2006, l’écozone+ des Prairies présentait la plus faible valeur d’ARS de toutes les écozones+ agricoles (Tableau 2).

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Écozone+ du Bouclier boréal

L’écozone+ du Bouclier boréal est la plus vaste écozone+ terrestre (Figure 1); elle comporte toutefois relativement peu de terres agricoles (920 000 ha, soit seulement 1,5 % des terres agricoles au Canada), réparties dans 251 polygones PPC (Tableau 1). Les apports d’azote étaient de 82,4 kg N/ha en 1981 et ont augmenté à 109 kg N/ha en 2001, puis ont légèrement diminué à 107 kg N/ha en 2006 (Tableau 2). En 2006, la majorité des apports d’azote provenaient des cultures de légumineuses (59,8 kg N/ha), suivis des engrais (21,3 kg N/ha) et du fumier (20,3 kg N/ha) (Tableau 3). Il faut souligner que les apports d’azote provenant du fumier sont demeurés relativement stables de 1981 à 2006, alors que les apports provenant des engrais et des légumineuses ont augmenté de 37 % et de 44 %, respectivement. L’augmentation de la fixation de N2 est attribuable à l’augmentation de la superficie des cultures de légumineuses au cours de la période de 25 ans. Les pertes d’azote ont augmenté de 62,6 à 74,0 kg N/ha de 1981 à 2006. L’ARS a plus que doublé, partant d’une valeur peu élevée en 1981 (19,8 kg N/ha) pour atteindre 43,4 kg N/ha en 2001, puis diminuer à 33,0 kg N/ha en 2006.

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Écozone+ des plaines à forêts mixtes

L’écozone+ des plaines à forêts mixtes contenaient 5 338 000 hectares de terres agricoles réparties dans 469 polygones PPC en 2006 (Tableau 1). La productivité agricole de cette région est très élevée en raison des températures plus chaudes résultant de l’influence modératrice des Grands Lacs, particulièrement dans le sud-ouest de l’Ontario, ainsi qu’à des taux de précipitation plus élevés. C’est pourquoi les apports d’azote y sont les plus importants de toutes les écozones+ (Tableau 2). Le potentiel de rendement de cette région est réalisé à la condition qu’il y ait suffisamment d’éléments nutritifs, comme l’azote inorganique, disponibles pour répondre aux exigences des cultures. Comme la plupart des éléments nutritifs contenus dans la culture récoltée sont retirés chaque année, des apports additionnels d’éléments nutritifs sont nécessaires pour assurer qu’ils ne deviennent pas limitant. En 1981, on a estimé que 123 kg N/ha avaient été ajoutés aux terres agricoles, et les apports d’azote ont augmenté constamment pour atteindre 153 kg N/ha en 2006. Les pertes d’azote, attribuables principalement aux rendements des cultures et à l’absorption de l’azote, étaient également les plus importantes de toutes les écozones+; estimées à 80,1 kg N/ha en 1981, les pertes ont augmenté jusqu’à 112 kg N/ha en 2006. Il faut noter qu’en 2001, les pertes d’azote étaient de loin inférieures à celles de 1996 et de 2006, principalement en raison d’une sécheresse qui a sévi en 2001 et qui a réduit les rendements des cultures et l’absorption de l’azote. Les valeurs d’ARS étaient très élevées, 42,9 kg/ha d’azote étant restés dans le sol en 1981 et 41,0 kg/ha étant demeurés dans le sol après la récolte en 2006. L’ARS a atteint un sommet, soit 62,8 kg N/ha, en 2001, l’année de la sécheresse. Les valeurs d’ARS dans les plaines à forêts mixtes étaient similaires à celles de l’écozone+ maritime du Pacifique, à l’exception de 2006, où la valeur d’ARS dans les plaines à forêts mixtes (41,0 kg N/ha) était nettement inférieure à celle de l’écozone+ maritime du Pacifique (57,0 kg N/ha). La fixation de l’azote par les légumineuses était la principale source d’azote dans les plaines à forêts mixtes, et cet apport a augmenté de 47,4 kg N/ha en 1981 à 76,0 kg N/ha en 2006, à la suite de l’augmentation des superficies des cultures de légumineuses comme le soya. Les apports d’azote provenant des engrais sont demeurés relativement constants au cours des 25 années, variant entre 40,2 et 50 kg N/ha. Les ajouts de fumier ont légèrement diminué au cours de cette période, passant de 28,5 kg N/ha en 1981 à une valeur peu élevée de 26,6 kg N/ha en 2006 en raison de la diminution du nombre d’animaux d’élevage et de la production de fumier.

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Écozone+ maritime de l’Atlantique

L’écozone+ maritime de l’Atlantique possédait une superficie de terres agricoles relativement petite (1 130 000 ha) répartie dans 514 polygones PPC en 2006 (Tableau 1). Les apports d’azote, si on les estime par hectare, sont les deuxièmes en importance parmi toutes les écozones+ agricoles (Tableau 2). Ils ont augmenté de 95,8 kg N/ha en 1981 jusqu’à une valeur maximale de 137 kg N/ha en 2006. Les apports d’azote provenant de la fixation de l’azote par les légumineuses dépassaient ceux provenant de l’ajout du fumier ou d’engrais. La fixation de l’azote a permis d’ajouter 39,6 kg N/ha en 1981, et cette valeur a atteint 63,9 kg N/ha en 2006 en raison de l’augmentation de la superficie des cultures de légumineuses (Tableau 3). Les apports d’azote par le fumier sont demeurés relativement constants au cours de la période de 25 ans, allant de 30,3 kg N/ha en 1981 à 32,9 kg N/ha en 2006. Les apports d’azote provenant des engrais ont augmenté constamment, passant de 21,7 kg N/ha en 1981 pour atteindre 36,4 kg N/ha en 2006. Il y a eu des fluctuations des pertes d’azote au cours de cette période, probablement en raison des variations du rendement des cultures et de l’absorption de l’azote. Les pertes d’azote, qui étaient relativement faibles en 1991 (64,6 kg N/ha), ont atteint 81,9 kg N/ha en 1996. Dans l’écozone+ maritime de l’Atlantique, l’ARS a augmenté, allant de 27,7 kg N/ha en 1981 à 58,6 kg N/ha en 2001, puis a légèrement diminué à 55,6 kg N/ha en 2006. En 2006, l’écozone+ maritime de l’Atlantique avait la seconde valeur d’ARS la plus élevée de toutes les écozones+ agricoles, immédiatement après l’écozone+ maritime du Pacifique (57,0 kg N/ha).

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Écozone+ boréale de Terre-Neuve

L’écozone+ boréale de Terre-Neuve contenait la deuxième plus petite superficie de terres agricoles (21 000 ha répartis dans 44 polygones PPC) de toutes les écozones+ agricoles en 2006 (Tableau 1). Les apports d’azote ont augmenté d’environ 2,3 fois en 15 ans (de 50,7 kg N/ha en 1981 à 115 kg N/ha en 1996), puis a diminué graduellement à 102 kg N/ha en 2006, soit le double de la valeur de 1981 (Tableau 2). En 1981, le fumier était la principale source d’azote (23,8 kg N/ha), comparativement aux engrais (11,3 kg N/ha) et à la fixation de l’azote par les légumineuses (13,6 kg N/ha). Toutefois, en 2006, la fixation de l’azote par les légumineuses (37,7 kg N/ha) et l’ajout de fumier (34,5 kg N/ha) ont contribué à enrichir les terres agricoles avec des quantités semblables d’azote, alors que les engrais étaient devenus la plus faible source d’azote des trois, avec 28,1 kg N/ha (Tableau 3). Les pertes d’azote ont augmenté de 30,6 kg N/ha en 1981 à 67,3 kg N/ha en 1996, puis a diminué à 48,4 kg N/ha en 2006. L’augmentation des pertes d’azote de 1981 à 2006 est principalement attribuable aux changements des superficies de cultures. Par exemple, la superficie de pâturages non améliorés a diminué de 65 % en 1981 à 46 % en 2006, alors que la superficie de cultures fourragères a augmenté de 12 % à 23 %, la superficie des cultures de luzerne a augmenté de 1 % à 6 % et celle des céréales a augmenté de 2 % à 5 %. En général, les valeurs d’ARS ont augmenté avec le temps, passant d’une valeur peu élevée de 20,1 kg N/ha en 1981 jusqu’à un maximum de 53,9 kg N/ha en 2001, et pour ensuite se stabiliser à 53,6 kg N/ha en 2006.

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