Indicateurs agro-génomiques pour réduire les excès d'application d'engrais azotés

1. Résumé du projet

Le Québec s’est doté d’un plan d’agriculture durable pour appuyer des engagements climatiques et environnementaux. Ce plan comporte une série d’objectifs dont l’atteinte sera évaluée par des indicateurs de performance tangibles. Parmi ces indicateurs figure la réduction de 15 % des apports de matières fertilisantes azotées sur les superficies en culture. Les préoccupations autour de l’utilisation de ces fertilisants sont justifiées par les applications en excès dans la grande majorité des agrosystèmes. On estime que 50 à 70% des engrais appliqués ne sont pas utilisés par les plantes. Ceci représente d’abord un enjeu financier pour les producteurs agricoles du Québec qui ont dépensé 550 ou 1365$ par tonne d’ammoniac ou d’urée en 2023, sans compter leurs impacts environnementaux. L’azote appliqué en excès est notamment lessivé des sols avec les précipitations, contribuant ainsi à l’eutrophisation des cours d’eau. Cet azote alimente aussi le processus de dénitrification microbien, conduisant à des émissions de protoxyde d’azote, un gaz à effet de serre 273 fois plus puissant que le dioxyde de carbone sur une période de 100 ans. Éviter ces applications en excès représente un défi de taille : il faut répondre aux besoins physiologiques des plantes, tout en tenant compte du transfert potentiel des réserves d’azote séquestré dans la matière organique du sol vers les plantes sous l’action des microorganismes. Malgré le rôle central des microorganismes dans ces processus, les indicateurs microbiens tardent à être intégrés dans la boîte à outil des agronomes. Un des freins à l’adoption de ces indicateurs est le manque de données massives intégrant à la fois les caractéristiques agronomiques, microbiologiques et climatiques des agrosystèmes. Ce projet rassemble des experts en agronomie, en génomique environnementale, en écologie numérique et en mathématiques pour élaborer les premiers indicateurs agro-génomiques guidant les recommandations de fertilisation. Les indicateurs reposeront sur plus de 2600 parcelles expérimentales déployées dans des agrosystèmes intégrant des rotations maïs-soya distribués dans sept régions administratives du Québec. Les bases de données et les algorithmes mathématiques ayant permis l’élaboration des indicateurs agro-génomiques seront transférés à la communauté scientifique ainsi qu’à un réseau d’agronomes conseillers dans le cadre d’activités de formation. Les indicateurs proposés seront

incrémentaux, c’est-à-dire que leur précision et l’universalité de leur application dans d’autres contextes culturaux sera croissante avec l’intégration de futures observations enregistrées par les agronomes utilisateurs. Cette démarche marquera un jalon important dans le secteur agricole, où les variables et indicateurs utilisés pour définir la santé des sols et les recommandations en fertilisants ont subi peu de transformations au cours des dernières décennies.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 4 ans et le montant total octroyé est de 887 603,00 $.