Compte-rendu de la Conférence scientifique canadienne sur l’agriculture biologique et des réunions stratégiques de la Grappe scientifique Winnipeg, Manitoba February 21-23, 2012 English version also available Table des Matières Fertilité, qualité et santé des sols ....................................................................................................... 4 Déterminants des populations de champignons mycorhiziens à arbuscules dans les champs de blé canadiens........................................................................................................................................... 5 Réserves de phosphore dans le sol et capacité de sorption dans les systèmes de gestion biologique et non biologique à long terme ........................................................................................................... 6 Comparaison et sélection de microorganismes solubilisateurs du phosphore aptes à stimuler la croissance de semis de pommier ....................................................................................................... 7 Progrès de la caractérisation des colonies de mycorhizes à arbuscules du sol et des racines et rôle de ces colonies dans l'agriculture durable .......................................................................................... 8 Diversité des champignons mycorhiziens à arbuscules dans les sols cultivés des Prairies canadiennes ....................................................................................................................................... 9 Modifier les stratégies de gestion des engrais verts pour synchroniser l'apport et l'absorption d'azote par les végétaux dans des rotations de blé de printemps ................................................................. 10 Productivité, santé et bien-être des animaux d’élevage ................................................................. 11 Mesures du bien-être des vaches laitières sur des fermes biologiques et conventionnelles du sud de l’Ontario............................................................................................................................................ 12 Identification des agents pathogènes et taux d’incidence des mastites sur des fermes biologiques et conventionnelles du sud de l’Ontario ................................................................................................ 13 Production en serre ........................................................................................................................... 14 La grappe des activités de recherche en serriculture biologique : une vue d’ensemble .................... 15 Comparaison de deux systèmes de refroidissement et de déshumidification dans une production en serre biologique semi-fermée ........................................................................................................... 16 La production en serre de tomates biologiques dans un système fermé........................................... 17 Télédétection de l’azote et de la teneur en eau sur les transplants de laitue Boston en serre .......... 18 Le biocharbon combiné à des engrais pour les plants en pots : ses effets sur la croissance et la colonisation par Pythium .................................................................................................................. 19 Plantes ornementales en pots: production sous fertilisation biologique. ........................................... 20 Enrichissement des marais artificiels avec le biocharbon pour améliorer leur efficacité et réduire les émissions de N2O............................................................................................................................. 21 Évaluation environnementale d’une culture intégrée de tomates biologiques en serre sous conditions nordiques comparée à une culture conventionnelle .......................................................................... 22 La fertilisation biologique et ses effets sur le développement des transplants de poivrons ............... 23 Production biologique de transplants de légumes et d’herbes .......................................................... 24 Tomates biologiques cultivées en serre sous éclairage d’appoint..................................................... 25 Une approche biologique passive pour éliminer les agents pathogènes des végétaux des effluents d’une serre biologique ...................................................................................................................... 26 L’utilisation de bioréacteurs passifs pour éliminer simultanément NO3, SO4 et les agents pathogènes des plantes des effluents des serres biologiques ............................................................................. 27 2 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Systèmes de culture céréaliers ........................................................................................................ 28 Analyse multicritères de la rotation biologique Glenlea : les dix-neuf premières années .................. 29 Développement de cultivars de blé : sélection pour l'adaptation aux systèmes de production biologiques ....................................................................................................................................... 30 Utilisation de paillis pour réduire le travail du sol en production céréalière biologique dans l'Ouest canadien .......................................................................................................................................... 31 Des cultures de couverture céréalières pour lutter contre les adventices du pois des champs biologique en début de saison .......................................................................................................... 32 Comparaison des machines d'interruption des cultures de couverture sans travail du sol ................ 33 Amélioration de la lutte contre les mauvaises herbes grâce à l'intégration de stratégies culturales et mécaniques dans les systèmes de production biologiques............................................................... 34 Fruits et légumes cultivés en champ ............................................................................................... 35 Production de fraises biologiques sous tunnel : les impacts de la gestion de la fertilisation sur trois cultivars ............................................................................................................................................ 36 Gestion de la fertilité lors de l’établissement de cassis biologique (Ribes nigrum L.) ........................ 37 Stratégies de gestion pour le contrôle du puceron rose du pommier, Dysaphis plantaginaea (Passerini) (Homoptera: Aphididae) dans les vergers biologiques de la Colombie-Britannique ........ 38 Évaluation de la carotte (Daucus carota) et du poireau (Allium porrum) comme cultures compagnes biologiques : peuvent-elles être mutuellement bénéfiques?.............................................................. 39 La Grappe scientifique biologique du Canada, Activité D.1: La gestion des agroécosystèmes pour le contrôle des nuisibles dans une production de légumes biologiques. ............................................... 40 Production de framboises biologiques sous tunnels ......................................................................... 41 Pratiques de gestion des sols des vergers affectant la productivité de jeunes pommiers biologiques Honeycrisp ....................................................................................................................................... 42 Premières observations sur le potentiel d’attraction des bandes de fleurs sur les insectes bénéfiques ......................................................................................................................................................... 43 3 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fertilité, qualité et santé des sols 4 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fertilité, qualité et santé des sols Déterminants des populations de champignons mycorhiziens à arbuscules dans les champs de blé canadiens M. Dai1,2,3, C. Hamel1*, Y. He1, H. Wang1, M. St-Arnaud4, C. Grant5, N. Lupwayi6, H. Janzen6, S. S. Malhi7, X. Yang2 et Z. Zhou3 1. Centre de recherche sur l’agriculture des Prairies semi-arides d'AAC à Swift Current (SK) 2. Faculté d'horticulture et d'architecture paysagère de l'Université du Sud-Ouest à Chongqing 3. Laboratoire clé de sciences horticoles pour les régions montagneuses du Sud à Chongqing 4. Ressources en terres d'AAC à Saskatoon (SK) 5. Centre de recherche de Brandon d'AAC à Brandon (MB) 6. Centre de recherche de Lethbridge d'AAC à Lethbridge (MB) 7. Centre de recherche de Melfort d'AAC à Melfort (SK) * [email protected] Contexte : Les agents pathogènes ont longtemps attiré l'attention des chercheurs et les données probantes révélant l'importance de microorganismes bénéfiques pour la production durable d'aliments s'accumulent. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) forment un groupe taxinomique de microorganismes endogés qui contribuent de manière invisible à la santé de la plupart des espèces végétales, y compris le blé. Ces champignons microscopiques mobilisent naturellement les minéraux du sol pour que ceux-ci deviennent assimilables par les plantes et protègent les racines des attaques d'agents pathogènes. Malgré le rôle notable des CMA dans la nutrition des plantes, les pratiques agronomiques ne tiennent pas compte des ressources de CMA spontanément présentes dans les sols des champs cultivés, car il n'existe pas de moyens pratiques pour évaluer la « santé » d'une colonie de CMA. Nous projetons de combler cette grande lacune en développant des indicateurs de la contribution des CMA à la nutrition du blé dans des champs de culture commerciale. Nous avons entrepris de déterminer des indicateurs pratiques de l'abondance relative des CMA, qui pourraient révéler les endroits où les CMA alimentent particulièrement bien le blé d'une part et les endroits où des interventions agronomiques sont requises d'autre part. Vue d’ensemble du projet : Les colonies de CMA présentes dans la terre de 172 champs de blé répartis sur le territoire canadien ont été décrites à l'aide de techniques ultramodernes d'analyse métagénomique. Les analyses ont révélé que la grande majorité de ces CMA appartenaient à des espèces non répertoriées. Les podzols semblent les sols les plus favorables aux CMA. En effet, ils contiennent de deux à trois fois plus de séquences d'ADN de CMA et une fois et demie à deux fois plus d'espèces de CMA que les sols de prairie (brunizems), parmi lesquels les terres noires (tchernozioms) étaient les plus colonisées. La répartition des espèces de CMA sur le territoire s'expliquait au mieux en se référant à la fertilité des sols. La prolifération de la plupart des CMA était atténuée en présence de fortes teneurs en calcium. L'abondance d'azote dans le sol était également un facteur clé de cette répartition. Les données relatives à la texture du sol et à la matière organique dérivées de la Base nationale de données sur les sols, les données météorologiques d'Environnement Canada et la fertilité phosphatée des sols mesurée ont pu être utilisées pour modéliser la répartition de trois des cinq souches principales de CMA recensées par l'étude. Étonnamment, la répartition des CMA dans les champs de blé analysés ne dépendait pas de la culture précédente ni de la régie biologique ou non biologique appliquée par l'exploitation agricole. Conclusions : L'étude démontre la possibilité d'utiliser des modèles mathématiques pour évaluer la santé de colonies de champignons bénéfiques endogés, ces colonies étant importantes, quoiqu'invisibles à l'œil nu. Les bases de données nationales sur les sols et le climat et les méthodes courantes d'analyse de sol ont pu être utilisées pour développer des outils informatiques d'aide à la décision rentables afin de soutenir un mode de production de blé efficient et basé sur des principes écologiques. Remerciements : Merci à Western Ag Innovations Inc., la Commission canadienne du blé, Cultivons l'avenir et Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC). Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 5 Fertilité, qualité et santé des sols Réserves de phosphore dans le sol et capacité de sorption dans les systèmes de gestion biologique et non biologique à long terme T. Fraser1*, D. Lynch2, M. Entz3 et K. Dunfield1 1. École des sciences de l’environnement de l’Université de Guelph (ON) NIG 2W1 2. Département des sciences végétales et animales du Collège d’agriculture de la Nouvelle-Écosse à Truro (N.-É.) B2N 5E3 3. Département de phytologie de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) R3T 2N2 * [email protected] Contexte : Des pénuries de phosphore à grande échelle ont été signalées dans des sols cultivés sous régie biologique au Canada, bien que souvent, les rendements n'en pâtissent pas. Étant donné que plus de 80 % du phosphore du sol peut demeurer indisponible pour les plantes, les analyses de sols actuelles relatives au phosphore, peuvent quantifier de manière inexacte le phosphore disponible dans les systèmes de production biologique. 250 -1 PSorbed adsorbéP(mg.kg (mg kg-1) ) Vue d’ensemble du projet ; La présente étude vise à étudier les 200 différences de réserves de phosphore et de capacité de sorption du phosphore dans le sol au cours d'une rotation à long terme incluant des 150 plantes fourragères et une céréale (lin-luzerne-luzerne-blé) et à comparer les régimes de culture biologique, biologique avec amendement de fumier 100 (apport unique) et non biologique, ainsi que le retour à l'état de prairie Classique Conventional naturelle. À Glenlea au Manitoba en mai 2011, des échantillons de terre (0Organic Biologique 50 Biologique + fumier 15 cm; n = 20) ont été prélevés dans les parcelles expérimentales de Organic - Manure Restored Prairie Retour en prairie gestion et de rotation culturale à long terme « Glenlea » pendant la phase 0 de culture du blé. Après 20 ans, la sorption du phosphore (capacité de 0.0 1.0 2.0 3.0 Solution P (mg L-1) rétention du phosphore par le sol) en régie biologique est meilleure qu'en -50 Figure 1 : Isothermes de la sorption de P agriculture classique, mais inférieure à celle de la prairie (Fig. 1), bien que les écarts ne soient pas statistiquement significatifs (p < 0,05). Le fractionnement séquentiel du phosphore selon la méthode de Hedley a révélé des concentrations significativement inférieures dans les fractions de phosphore labile et modérément labile avec les traitements biologiques comparé aux traitements témoin (prairie) et non biologique (Fig. 2). Cela est particulièrement vrai dans les fractions inorganiques (Pi), par rapport aux fractions organiques (Po). Sur le plan fonctionnel, ces fractions ont été définies avec une disponibilité décroissante pour l'absorption par les plantes comme suit : 1) P-Pi -1 sur résine, échangeable en solution; 2) Pi et Po extrait au NaHCO3 à 0,5 mol.L , adsorbé sur les minéraux du sol -1 et une partie du P microbien; (3) Pi et Po extrait au NaOH à 0,1 mol.L , associé à des oxyhydroxydes de fer et -1 d'aluminium; 4) Pi et Po extrait au NaOH à 0,1 mol.L après ultrasonication, ce qui déloge P des surfaces internes -1 dans les agrégats; 5) Pi sur apatite extrait au HCl à 1 mol.L et une partie du P occlus. 140 P inorganique (Pi) Organique Organique, - fumier Classique Prairie ) 1 - 120 100 a a a a a 60 a 40 20 a b b b 80 P concentr ation (m g kg P organique (Po) c bc b b c bc b a c c b b b c bc a a a a a ab a 0 P-Pi résine Pi NaHCO3 Pi NaOH Pi NaOHs Pi HCl Po NaHCO3 Po NaOH Po NaOHs Figure 2 : Concentrations en phosphore obtenues par extraction séquentielle. Les valeurs sont des moyennes par traitement (n = 3); les mêmes lettres dans les fractions représentent l'absence de différence significative à p < 0,05, comme le détermine le test de Tukey. Conclusion : Le remplacement du phosphore dans les systèmes biologiques à long terme est essentiel au maintien des rendements, sachant que les réserves de phosphore labile et modérément labile peuvent être vidées, particulièrement si le foin est enlevé, ce qui est le cas dans la séquence de rotation de l'étude. L'application unique de fumier ne semble pas avoir permis de remplacer le phosphore; une seconde application a été effectuée à l'automne 2011. Remerciements : L’Initiative des grappes agroscientifiques canadiennes, Cultivons l'avenir d'Agriculture et Agroalimentaire Canada et le Programme des chaires de recherche du Canada. 6 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fertilité, qualité et santé des sols Comparaison et sélection de microorganismes solubilisateurs du phosphore aptes à stimuler la croissance de semis de pommier M. Thurston1*, L. Nelson1 et G. Neilsen2 1. Département de biologie de l'Université de la Colombie-Britannique, campus d'Okanagan à Kelowna (C.-B.) 2. Centre de recherches agroalimentaires du Pacifique d'AAC à Summerland (C.-B.) * [email protected] Contexte : Les problèmes de replantation sont épineux dans les vergers du monde entier et des stratégies biologiques de remédiation sont requises. Améliorer la nutrition en phosphore (P) pour favoriser la croissance racinaire et l'implantation des semis d'arbre fait partie de ces stratégies. Les effets stimulants du phosphore sur les racines et la précocité des fruits sont bien établis en pomiculture. Cependant, les options pour apporter du phosphore aux pommiers demeurent peu nombreuses pour les producteurs biologiques. Les intrants phosphorés les plus communs sont les phosphates naturels insolubles (roche phosphatée) et la farine d'os. Les sources de phosphore soluble disponibles pour la production biologique sont limitées; les méthodes qui accroissent la solubilité de l'élément dans le sol sont donc en demande. Vue d’ensemble du projet : Dans la présente étude, parmi 101 isolats bactériens recueillis sur des racines de pois, lentilles et pois chiches cultivés en Saskatchewan, des isolats ont été sélectionnés pour leurs propriétés de solubilisation du phosphore dans un milieu de culture incluant du phosphate de calcium insoluble. La solubilisation du phosphore a été observée dans le cas de 34 isolats, pour lesquels la zone limpide résultant de la solubilisation du phosphate insoluble autour de l'isolat a été mesurée. 6-8 2-28 1-8 6-63 3-32 6-114 2-96 1-132 2-18 1-18 2-106 2-23 5-24 2-9 2-57 Zone limpide (mm) Les 12 isolats ayant les meilleures propriétés de solubilisation ont été mis à l'épreuve sur trois milieux de culture solides : un milieu contenant du phosphate de calcium, un milieu de culture Pikovskaya (PVK) et un PVK modifié 30 contenant du bleu de bromophénol. 25 Bien que tous les isolats aient 20 15 solubilisé le phosphore dans tous les Blue PVK 10 milieux, la quantité solubilisée par PVK 5 chaque souche variait selon le milieu. 0 Ca3(PO4)2 Sur les 15 isolats à l'épreuve, dix (67 %) appartenaient à Isolat Pseudomonas spp., trois (20 %) à Rhanella spp., un à Serratia sp. et un à Klebseilla sp. Les isolats étaient cultivés dans un milieu liquide, où une chute marquée du pH de la solution a été observée. Six isolats sélectionnés lors des expériences in vitro ci-dessus ont été inoculés à des semis de pommier cultivés dans des sacs de croissance contenant 0,1 g de phosphates naturels pendant quatre semaines. Ces semis ont ensuite été comparés à des semis de pommier non inoculés mis en présence de K2HPO4, source de phosphore soluble. Conclusions : Des effets significatifs du traitement ont été observés au niveau de la longueur et de la surface totales et du nombre d'apex des racines produites par les semis de pommier lors des essais en sac de croissance. La solubilisation du phosphate par des rhizobactéries spécifiques favorisant la croissance des plantes (RFCP) stimulerait l'absorption du phosphore par les jeunes pommiers et offrirait aux producteurs de fruits de verger biologiques la possibilité d'améliorer la performance des semis d'arbres dans la pépinière domestique et dans des blocs fruitiers replantés. Remerciements : Merci à la province de la Colombie-Britannique, à travers son ministère de l'Enseignement supérieur, à la Grappe scientifique biologique du Canada et à Novozymes Canada pour l'aide financière apportée au projet. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 7 Fertilité, qualité et santé des sols Progrès de la caractérisation des colonies de mycorhizes à arbuscules du sol et des racines et rôle de ces colonies dans l'agriculture durable C. Micali1*, M. Nadimi1, C. Hamel2, M. Hijri1 et M. St-Arnaud1 1. Centre sur la biodiversité de l'Institut de recherche en biologie végétale de l'Université de Montréal et Jardin botanique de Montréal à Montréal (QC) 2. Centre de recherche sur l’agriculture des Prairies semi-arides d'AAC à Swift Current (SK) * [email protected] Contexte : Les nouvelles connaissances sur les colonies de microorganismes associées aux plantes indiquent que ces colonies déterminent significativement l'environnement vital des plantes, influent sur les paramètres de croissance et de productivité et sont des composants clés à considérer dans l'agriculture moderne. Les relations symbiotiques entre plantes, bactéries et champignons (particulièrement les champignons mycorhiziens à arbuscules ou « CMA ») offrent à la plante partenaire des avantages tels qu'un accès accru aux nutriments et à l'eau et une protection renforcée contre les agents pathogènes. Dans le sens du progrès vers une agriculture durable basée sur une utilisation optimale des ressources, il est nécessaire de déterminer les composants exacts de la flore microbienne du sol et des racines et les mécanismes qui participent aux effets bénéfiques observés chez les plantes. Quelles sont les espèces et les caractéristiques fonctionnelles des colonies de microorganismes qui jouent un rôle dans la productivité végétale? Comment nos pratiques peuventelles favoriser ces caractéristiques dans les champs? Vue d’ensemble du projet : Le projet vise à caractériser la colonie de CMA associée aux racines et au sol à la fois quantitativement (biomasse fongique) et qualitativement (composition taxinomique) dans l'espace et le temps au cours de la saison de croissance. Il vise également à déterminer les corrélations avec la productivité culturale (du blé) dans un environnement agricole saskatchewannais. Nous avons conçu un outil moléculaire capable de peser la biomasse fongique dans aussi peu que 200 mg de terre fraîche ou de tissu racinaire. Cet outil s'intéresse à une région conservée présente exclusivement dans le génome mitochondrial de nombreuses espèces de CMA (région absente du génome des autres espèces fongiques). Par conséquent, la méthode est propre au groupe fongique étudié. L'ADN total est extrait de l'échantillon et soumis à une amplification en chaîne par polymérase (ACP) en temps réel, qui quantifie en continu le produit d'amplification. La quantité d'ADN cible mesurée dans l'échantillon est proportionnelle à la quantité de biomasse fongique présente. Des courbes d'étalonnage pour la biomasse et la quantité d'ADN cible ont été établies pour plusieurs espèces de CMA. De plus, l'outil a été validé au cours d'expériences in vitro sur cinq espèces différentes de CMA, ainsi qu'au cours d'expériences de colonisation de plants de poireaux sous serre. La biomasse et la diversité des espèces de CMA sont également étudiées au niveau de racines de blé et au niveau du sol dans le cadre d'une expérience au champ comprenant quatre régimes de fertilisation distincts. Conclusions : Les méthodes d'extraction de l'ADN ont été optimisées et des marqueurs moléculaires ont été conçus afin de quantifier la biomasse de CMA dans le sol et les racines. La technique de l'étude permet de détecter aussi peu que 1 à 5 spores de CMA ou moins de 5 ng d'ADN dans 500 mg de terre ou de racines et d'estimer la biomasse fongique d'un échantillon en une semaine ou moins. Cette technique est sensible à la viabilité et à l'activité métabolique des champignons. Par conséquent, elle peut fournir des renseignements essentiels sur l'état de la symbiose avec la plante dans un échantillon de racine particulier, ainsi que de l'information en temps réel sur la biomasse fongique dans le sol. L'outil, combiné à la caractérisation des colonies de CMA, devrait être utilisé afin de mesurer l'ampleur de la contribution des CMA à la croissance des plantes dans le contexte de propriétés physicochimiques et de régimes de fertilisation précis et de dériver des outils de prévision pour des gestions culturales à venir. Remerciements : Western Ag Innovations Inc., Commission canadienne du blé, AAC, Cultivons l’avenir, CRSNG, Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FQRNT), Fondation canadienne pour l’innovation. 8 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fertilité, qualité et santé des sols Diversité des champignons mycorhiziens à arbuscules dans les sols cultivés des Prairies canadiennes C. Hamel1*, E. Furrazola Gomez2, Y. Torres-Arias2 et W. Eilers3 1. Centre de recherche sur l’agriculture des Prairies semi-arides d'AAC à Swift Current (SK) 2. Institut d'écologie et de systématique de La Havane à Cuba 3. Ressources en terres d'AAC à Saskatoon (SK) * [email protected] Contexte : Les risques associés au changement climatique suscitent des questionnements sur nos modes de vie et notre alimentation. De plus, l'inefficacité des plantes de grande culture à extraire les nutriments du sol est une préoccupation majeure. En effet, les engrais azotés résiduels nourrissent les bactéries dénitrifiantes du sol et engendrent des émissions de protoxyde d'azote (N2O), puissant gaz à effet de serre. Quant aux engrais phosphatés, ils sont utilisés en telles quantités qu'ils polluent les cours d'eau et vident les réserves mondiales de phosphates, dont la capacité est maintenant restreinte à quelques décennies. Dans ce contexte, la production végétale biologique apparaît comme un modèle de développement pour les pratiques agronomiques durables basées sur des principes écologiques. Selon ces principes, Le CMA Glomus irregulare est les plantes cultivées constituent un écosystème où cohabitent commun dans les sols cultivés des Prairies canadiennes. végétaux et composants microbiens, au sein desquels les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) ont évolué pour devenir un véritable instrument d'extraction des nutriments du sol. Description sommaire du projet : L'un des principaux objectifs du projet A2 de la Grappe scientifique biologique consiste à modéliser la contribution des CMA à la nutrition du blé dans les sols cultivés des Prairies canadiennes. Dans un premier temps, la diversité des CMA vivant dans les sols des Prairies a été décrite en précisant l'environnement pédologique dans lequel les champignons ont été trouvés et des champs ont été analysés dans les principales écozones des Prairies. Il est rapidement apparu que les méthodes de métagénomique utilisées pour décrire cette diversité, bien qu'elles soient à la pointe de la biotechnologie, ne révéleraient pas l'identité des espèces de CMA présentes dans les Prairies. La diversité recensée dans la région étudiée débordait considérablement de l'information sur les CMA contenue dans GenBank, inventaire de toutes les séquences d'ADN disponibles dans le domaine public, et la grande majorité des séquences de CMA trouvées dans les sols du projet n'a pas pu être identifiée. Étant donné que les CMA ne croissent qu'en symbiose avec les racines de plantes vivantes, des cultures-piège ont été mises en œuvre en faisant pousser des plantes dans les champs de l'étude. Des spores ont été prélevées en tamisant la terre et par centrifugation en gradient afin d'identifier les espèces de CMA d'après leur morphologie. Parmi 38 échantillons de terre, deux échantillons n'ont pas présenté de croissance des CMA, mais 29 espèces ont été récupérées à partir des autres échantillons. Les espèces les plus courantes étaient Glomus irregulare, Glomus claroideum et Glomus monosporum. Les autres espèces identifiées étaient Diversispora spurca, Entrophosphora infrequens, Glomus clarum, Glomus cubense, Glomus eburneum, Glomus etunicatum, Glomus fasciculatum, Glomus geosporum, Glomus intraradices, Glomus luteum, Glomus microaggregatum, Glomus mosseae, Glomus viscosum, Kuklospora kentinensis et Paraglomus occultum. Onze morphotypes appartenant aux genres Glomus (9) et Pacispora (2) n'ont pas pu être identifiés au niveau de l'espèce. Il est intéressant de noter qu'une espèce du genre Peridiospora, initialement rattaché aux CMA, a été trouvée dans une culture-piège. Conclusions : L'étude présente l'un des très rares rapports – et le plus important – sur la diversité des CMA dans les Prairies canadiennes. Il fut découvert que Les CMA constituent un nouvel outil pour une production alimentaire durable. Remerciements : Merci à Western Ag Innovations Inc., la Commission canadienne du blé, Cultivons l'avenir et Agriculture et Agroalimentaire Canada. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 9 Fertilité, qualité et santé des sols Modifier les stratégies de gestion des engrais verts pour synchroniser l'apport et l'absorption d'azote par les végétaux dans des rotations de blé de printemps B. Wallace1,2*, D. Lynch2, D. Burton3 et A. Bedard-Haughn1 1. Département des sciences du sol de l'Université de la Saskatchewan, 51 Campus Drive, Saskatoon (SK) 2. Département des sciences végétales et animales du Collège d’agriculture de la Nouvelle-Écosse à Truro (N.-S.) 3. Département des sciences de l'environnement du Collège d’agriculture de la Nouvelle-Écosse à Truro (N.-S.) * [email protected] Contexte : La synchronisation de l'absorption d'azote (N) par les plantes cultivées et de l'apport d'azote par le sol en production de blé (Triticum aestivum L.) biologique dépend du moment et de la saison d'incorporation de l'engrais vert. L'incorporation automnale du trèfle des prés (Trifolium pretense L.) comporte le risque d'une perte d'azote dans l'environnement pendant l'hiver, mais l'incorporation printanière peut retarder la date d'ensemencement de la culture suivante. Des apports modérés de fumier ou d'engrais à base de nitrate d'ammonium (< 70 kg de N.ha-1) au printemps peuvent être conjugués au retournement du sol en automne pour garantir les rendements grainiers souhaités, cependant ils sont susceptibles d'excéder la demande d'azote de la culture et de causer le lessivage de nitrates (NO3-), ainsi que des émissions de protoxyde d'azote (N2O). L'objectif de la présente étude est d'évaluer l'effet de quatre stratégies de gestion de l'engrais vert sur l'absorption d'azote par la culture et la perte d'azote dans l'environnement à travers une rotation de trois ans incluant du trèfle des prés (deux ans) et du blé de printemps (trois ans) à Truro en Nouvelle-Écosse. Description sommaire du projet : Les traitements plante entière (blé) de N Whole plant wheat yield &et N absorption uptake sont les suivants : 1) incorporation automnale précoce Rendement + engrais azoté (70 kg de N.ha-1), 2) incorporation Rend. plante N du Harvest sol après Whole PlantAbsorption Crop N Post automnale tardive, 3) enlèvement du trèfle épigé entière N récolte (0-30m) cm) Yield deUptake Soil N (0-30 comme foin et incorporation automnale tardive des Mg ha-1 kg ha-1 kg ha-1 résidus + fumier au printemps (70 kg de N.ha-1) et Traitements Treatments 4) incorporation printanière. La biomasse de la plante early ++fert )) 4.0 121 18.3 7070 Précoce fert.(N(N entière (blé) au moment du pic d'absorption de l'azote latetardif fall 3.4 90 15.8 Automnal était supérieure avec le premier traitement (4 Mg.ha-1) roots only + manure (N ) 3.5 92 14.6 70 70) -1 Racines seules + fumier (N comparé au quatrième (2,8 Mg.ha ) et l'absorption spring 2.8 74 18.6 -1 Printemps d'azote était respectivement de 121 et 74 kg.ha . La concentration en azote minéralisable (Nmin) dans le sol (de 0 à 30 cm de profondeur) après la récolte variait entre 14,6 et 18,6 kg.ha-1, mais n'était pas différente d'un traitement à l'autre. Les concentrations en nitrates dans les eaux drainées étaient en moyenne de 6,1 à 8,7 mg.L-1 de novembre 2010 à juin 2011, sans que les traitements n'aient eu d'effet. Conclusions : Il est évident que le moment d'incorporation du trèfle des prés et les suppléments d'azote peuvent modifier significativement les rendements globaux de récolte et l'apport d'azote par le sol. Les conditions froides et humides du printemps ont eu un grand impact sur la dynamique saisonnière de l'azote du traitement printanier, alors que les deux traitements automnaux tardifs ont donné des résultats presque identiques, même avec l'enlèvement du trèfle épigé et l'application de fumier en quantité modérée. Les concentrations d'azote dans la zone des racines après la récolte étaient très faibles avec tous les traitements, y compris l'ajout modéré (70 kg de N.ha-1) de suppléments d'azote, toutefois l'apport d'azote par le sol et le rendement en biomasse de plante entière étaient plus faibles avec le traitement printanier. Les recherches en cours s'intéressent aux émissions de protoxyde d'azote et au lessivage des nitrates associés aux traitements étudiés pendant tout l'hiver. Remerciements : Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes, Cultivons l’avenir, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Programme des chaires de recherche du Canada, Projet Eau Bleue RBC de la Banque Royale du Canada, Programme de développement technologique du ministère de l’Agriculture de la NouvelleÉcosse, Collège d’agriculture de la Nouvelle-Écosse, Centre d’agriculture biologique du Canada et Université de la Saskatchewan. 10 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Productivité, santé et bien-être des animaux d’élevage Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 11 Productivité, santé et bien-être des animaux d’élevage Mesures du bien-être des vaches laitières sur des fermes biologiques et conventionnelles du sud de l’Ontario A. L. Tucker*, L. Levison, R. Bergeron et T. J. DeVries Department of Animal & Poultry Science, Université de Guelph, Guelph, ON. * [email protected] Contexte: Évaluer le bien-être animal peut constituer la première étape de détection des faiblesses au niveau de la santé et de la gestion des troupeaux et véritablement rassurer les consommateurs quant au traitement humain accordé aux animaux. En approfondissant ces pratiques spécifiques de gestion qui, preuves à l’appui, affectent le bien-être animal tant à l’intérieur qu’à travers différents systèmes, des outils ciblés et raffinés peuvent être développés pour améliorer le bien-être animal. Vue d’ensemble du projet: Un projet de la Grappe scientifique biologique (GSB) est présentement en cours dans le sud de l’Ontario afin d’étalonner les fermes laitières utilisant divers types de logement et appliquant diverses pratiques de gestion. Les objectifs clés sont d’évaluer la santé et le bien-être des vaches en lactation et d’examiner les liens entre le logement et les pratiques de gestion. Un total de 59 fermes ont été visitées entre mars et mai 2011. Parmi ces fermes participantes, 41 étaient sous régie conventionnelle (12 fournissant l’accès au pâturage aux vaches en lactation, 29 sans accès au pâturage) et 18 fermes étaient sous régie biologique. Les systèmes de logement incluaient la stalle entravée (N=35), la stabulation libre (N=18) et les étables sur litière accumulée (N=6).Quinze vaches ont été examinées sur chaque ferme (5 vaches les plus récemment fraîches, 10 vaches choisies au hasard) pour l’évaluation de leur état corporel (note 1-5, 1=maigre, 5=gras), les lésions du jarret (5 zones évaluées, échelle de notes : 0-20, 0=aucune lésion, 2=peau endommagée/plaie >10 cm2) et propreté (3 zones évaluées, échelle de note :1-12, 1=propre, pas de déjections, 4 : malpropre, croûtes de déjections) (N=885). Un modèle mixte d’analyse de variance (SASc Proc Mixed) a été utilisé pour examiner comment les facteurs au niveau de la ferme (accès au pâturage, statut biologique, système de logement, etc.) et ceux liés aux vaches (DIM, données de lactation, espèce) influençaient chaque variable obtenue. Les notes d’état corporel étaient plus basses dans les troupeaux sous régie biologique par rapport à la régie conventionnelle (2.27 ± 0.11 vs 2.53 ± 0.11, P<0.001) et aussi pour les vaches en mi-lactation (P<0.001). Les notes d’évaluation des lésions étaient plus élevées chez les troupeaux conventionnels (3.20 ± 0.14 vs 2.03 ± 0.28, P<0.001) et en stalle entravée par rapport au logement en logettes (3.00 ± 0.19 vs 2.23 ± 0.21, P<0.01). Les lésions étaient aussi prédominantes chez les vaches en lactation hautement productives (P<0.0001). Les notes de propreté étaient plus élevées (une moins bonne hygiène) dans les troupeaux biologiques que dans les troupeaux sous régie conventionnelle (7.56 ± 0.27 vs 6.18 ± 0.15, P<0.0001), et en logette plutôt qu’en stalle entravée (7.49 ± 0.22 vs 6.25 ± 0.18, P<0.0001). Les associations entre ces indicateurs de bien-être et la quantité et la durée du pâturage, la gestion de la litière et la conception des stalles seront bientôt disponibles. Conclusions: Cette recherche aidera l’industrie laitière à vérifier les pratiques clés qui influencent le bien-être des vaches dans divers systèmes de gestion et aidera au développement de pratiques améliorées à la ferme. Remerciements: Nous remercions Agriculture et Agroalimentaire Canada, Cultivons l’avenir et Organic Meadow pour leur soutien financier à l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes. Nous remercions également CanWest DHI pour l’accès à l’information sur les troupeaux laitiers. 12 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Productivité, santé et bien-être des animaux d’élevage Identification des agents pathogènes et taux d’incidence des mastites sur des fermes biologiques et conventionnelles du sud de l’Ontario L. Levison1*, A. L. Tucker1, R. Bergeron1, H. W. Barkema2 et T. J. DeVries1 1. Département des sciences animales et de la volaille, Université de Guelph, 50 Stone Road East, Guelph, ON. 2. Département de production et santé animale, Faculté de médecine vétérinaire, Université de Calgary, 3280 Hospital Drive NW, Calgary, AB. * [email protected] Contexte : La mastite est très préoccupante pour l’industrie laitière, car elle engendre des pertes de production pour les producteurs, ainsi qu’une diminution de la qualité du lait et du bien-être de la vache. La gestion de la mastite peut être difficile sur toutes les fermes de tous genres; le défi peut être plus important pour les producteurs laitiers biologiques qui ne peuvent pas bénéficier de traitements médicamenteux. Il est profitable d’identifier les agents pathogènes communs qui causent la mastite afin que les stratégies de gestion soient conçues pour optimiser la prévention de l’infection intramammaire (IMI). Vue d’ensemble du projet : Une projet de la Grappe scientifique biologique est en cours sur 59 fermes (18 fermes biologiques, 12 conventionnelles avec pâturage pour les vaches en lactation et 29 conventionnelles sans pâturage) dans le sud de l’Ontario pour surveiller les éléments clés des systèmes de logement, pratiques de gestion du producteur, de la santé et du bien-être des vaches en lactation et investiguer les variations en composition du lait. L’un des objectifs spécifiques du projet est de collecter et analyser des échantillons de mastite clinique identifiée par le producteur dans le but d’identifier le taux d’incidence et les types d’agents pathogènes prédominants. Un protocole d’échantillonnage clair a été développé et révisé avec tous les producteurs au moment de la visite initiale à la ferme, pour standardiser la définition des cas et les techniques d’échantillonnage. La mastite clinique a été définie comme tout changement à l’apparence normale du lait (par exemple des flocons, caillots, du sang ou une consistance aqueuse) pour un quartier ou plus. Il était demandé aux producteurs de noter l’identification de la vache, la date de la collecte de l’échantillon, le quartier affecté et la note allouée à la mastite pour indiquer la sévérité de l’infection. Un seul échantillon a été prélevé pour chaque quartier infecté. La collecte des échantillons a débuté en Figure 1 mars 2011 et s’est poursuivie pendant un an. Au cours des 25 premières semaines de l’étude, 458 échantillons de mastite clinique avaient été soumis. Une identification claire de l’agent pathogène a été possible pour 71 % des échantillons, desquels seulement 69 % ont été rapportés comme affichant une croissance bactérienne suffisante pour causer une IMI. Les types d’agents pathogènes identifiés jusqu’à présent sont décrits dans la figure 1. Conclusion : Cette recherche vise à identifier les agents pathogènes communs et les pratiques de gestion associées impliquées dans les infections mammaires; cette information aidera les producteurs laitiers à sélectionner les stratégies de gestion les plus appropriées afin de maintenir la production et le bien-être des vaches. Remerciements : Nous remercions l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes, Cultivons l’avenir, Agriculture et Agroalimentaire Canada, et Organic Meadow pour leur soutien financier à ce projet par le biais de la Grappe scientifique biologique. Nous remercions également CanWest DHI pour l’accès à l’information sur les troupeaux laitiers et les classeurs de lait de DFO pour leur aide dans l’échantillonnage des réservoirs de lait. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 13 Production en serre 14 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre La grappe des activités de recherche en serriculture biologique : une vue d’ensemble M. Dorais Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. [email protected] Contexte: La production végétale en serre est un segment très important de l’industrie agricole canadienne avec une valeur à la ferme de 2 millions de dollars et une surface en serre de 2000 ha. Le principal avantage lié à la production en serre en comparaison des autres systèmes agricoles est la capacité de contrôler la croissance tout au long de l’année, assurant ainsi un rendement de très grande qualité de même qu’un approvisionnement stable pour les réseaux de distribution et les consommateurs. Cependant, les systèmes de production en serre sont très énergivores et sont responsables d’émissions importantes dans l’environnement. À la différence de la production hydroponique, les décisions relatives à la fertilisation dans les systèmes biologiques basés sur le sol doivent être prises en tenant compte des facteurs suivants : le stockage, l’efficience de l’utilisation, la résistance à la maladie et le bien-être des microorganismes du sol qui aident à « nourrir » les plantes. Cependant, compte tenu des propriétés physico-chimiques du sol, de la fertilisation et de la gestion de l’irrigation, nous avons observé que les producteurs biologiques peuvent aussi contribuer aux importantes émissions de nutriments dans les eaux souterraines. Ce phénomène est particulièrement évident dans les sols poreux quand l’approvisionnement en éléments nutritifs et le taux de minéralisation ne correspondent pas aux besoins de la plante en eau et en nutriments. Vue d’ensemble du projet : Dans le but d’améliorer la durabilité et le rendement des systèmes protégés de production végétale biologique, des activités de recherche ont été menées dans le cadre de la Grappe scientifique biologique du Canada en collaboration avec 10 partenaires de l’industrie : Les Serres Nouvelles Cultures, Sagami, Les Serres Jardins-Nature, L’Abri végétal, Les Productions Horticoles Demers, Les Serres Frank Zyromski, La Jardinerie Fortier, Les Serres Lefort, Les Fraises de l’île d’Orléans, Les Tourbières Berger. Les recherches ont été faites dans 9 sites expérimentaux commerciaux (13 modèles expérimentaux randomisés et répétés) et 7 institutions de recherche (AAC à Ste-Foy, AAC à St-Jean-surRichelieu, Centre de recherche en horticulture de l’Université Laval, École polytechnique de l’Université de Montréal, USSA Université suédoise des sciences agricoles, IRTA-Cabrils, CABC-Collège d’agriculture de Nouvelle-Écosse), ont impliqué 9 scientifiques d’AAC, 8 chercheurs universitaires, 4 chercheurs internationaux, un chercheur en études postdoctorales, 29 étudiants de premier cycle et de cycles supérieurs, 16 collaborateurs industriels en R&D et 5 consultants. Conclusions : Les recherches ont démontré que les milieux humides artificiels peuvent constituer une solution de remplacement peu coûteuse et durable pour les producteurs en réduisant le contenu en azote (58-80%), P (62-100%), SO4 (10-98%), Cl (30-87%) et Na (44-54%) des eaux usées des serres, de même que les agents pathogènes des végétaux tels que Pythium ultimum et Fusarium oxysporum. Les conditions environnementales optimales ont été définies pour les milieux humides traitant des charges élevées de nutriments. De plus, l’effet suppresseur de l’utilisation des eaux traitées contre ces agents pathogènes a été observé. Des résultats similaires ont été observés lors de l’utilisation de bioréacteurs passifs. D’autre part, le rendement et la qualité des tomates cultivées en larges contenants (70-100 L de sol par m2) avec ou sans éclairage d’appoint étaient similaires à ceux des cultures conventionnelles. Aucun effet négatif n’a été observé après la recirculation. De même, des transplants de grande qualité et des plantes ornementales en pots cultivées sous régie biologique ont été produits. Plusieurs essais de fertilisation ont été effectués pour différentes espèces en vue de définir le régime optimal. Les impacts environnementaux du système de culture biologique des tomates ont aussi été comparés à ceux des systèmes conventionnels dans le but d’utiliser ce profil environnemental comme point de départ pour améliorer la durabilité des systèmes actuels soi-disant durables. Remerciements: Cette recherche a été financée par la Grappe scientifique biologique du Canada, qui à son tour était financée par le programme des Initiatives des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et les partenaires de l’industrie, soit Les Serres Nouvelles Cultures, Sagami, Les Serres Jardins-Nature, L’Abri végétal, Les Productions Horticoles Demers, Les Serres Frank Zyromski, La Jardinerie Fortier, Les Serres Lefort, Les Fraises de l’île d’Orléans, Les Tourbières Berger. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 15 Production en serre Comparaison de deux systèmes de refroidissement et de déshumidification dans une production en serre biologique semi-fermée M. Vallières1*, M. Dorais2, D. de Halleux1 et M.-H. Rondeau3 1. Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 3. Serres Jardins-Nature, New-Richmond, QC. * [email protected] Contexte : Deux méthodes non traditionnelles de refroidissement et de déshumidification ont été testées pour contrôler l’excès d’humidité et les températures élevées en serre semi-fermée en utilisant des prélèvements d’eau froide depuis une nappe d’eau saturée. Les principaux objectifs étaient de réduire l’humidité de l’air de la serre en limitant les échanges d’air avec le climat extérieur et d’augmenter les niveaux de dioxyde de carbone pour stimuler la photosynthèse. La première méthode évaluée consistait en un ventilo-convecteur à eau glacée où la serre est refroidie par le biais d’un serpentin sur lequel se condense la vapeur d’eau. La seconde méthode à l’étude était un rideau de gouttelettes d’eau froide installé au dessus des rangs des cultures, qui force la condensation de l’air chaud et humide sur le rideau de gouttelettes d’eau froide et génère un libre mouvement de convection de l’air à l’intérieur de la serre. Ces deux méthodes ont été comparées aux méthodes traditionnelles de déshumidification et refroidissement. Vue d’ensemble du projet : La capacité totale de refroidissement était variable suivant les conditions de base des systèmes (la température et l’humidité relative (HR) de l’air de la serre et la température de la nappe d’eau). La capacité de refroidissement variait de 125 à 600 W m-2. La capacité la plus basse était observée lorsque la température de l’eau de la nappe était de 12°C et que les conditions climatiques de la serre égalaient 18°C et 85% HR. La capacité de refroidissement maximale a été observée lorsque la température de la nappe égalait 6°C et que les conditions climatiques de la serre se chiffraient à 31°C et 80% HR. Dans le but d’évaluer l’impact du système sur le climat de la serre, une comparaison entre 3 journées types avec des conditions de température similaires a été réalisée. La technologie du rideau de gouttelettes, du ventilo-convecteur et la méthode traditionnelle avaient la capacité de maintenir des conditions d’humidité et des températures appropriées dans la serre. Le rideau de gouttelettes et le ventilo-convecteur avaient la capacité de maintenir des niveaux élevés de dioxyde de carbone (jusqu’à 1000 µL L-1) dans la serre grâce au maintien des toits fermés. Avec la méthode traditionnelle, la concentration de dioxyde de carbone n’a pas excédé 400 µL L-1, car il fallait ouvrir les toits lorsque des niveaux de radiation élevés étaient observés. En se basant sur les résultats initiaux, la technologie du ventilo-convecteur a été sélectionnée pour poursuivre l’étude à cause de la simplicité de son utilisation. Une autre journée type a montré que le ventilo-convecteur permettait de retirer la vapeur d’eau générée par la culture. En se basant sur la mesure moyenne de transpiration des plantes, soit 2.7 L m-2 (Turcotte, 2005), la serre de 225 m-2 a généré un total de 607 kg de vapeur d’eau. Au cours de cette journée type, le ventilo-convecteur a pu condenser 607 kg de vapeur d’eau de l’air. Conclusions : Nos résultats montrent que les deux méthodes non traditionnelles permettent de maintenir les conditions climatiques et les niveaux de CO2 désirés dans la serre. En utilisant le ventiloconvecteur lors d’une journée ensoleillée typique, l’équilibre entre la transpiration des plantes et la condensation sur le serpentin a pu être maintenu. Les essais suivants porteront sur l’optimisation du système et la réponse de la culture au cours d’un cycle de production d’un an. Remerciements : Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et les partenaires de l’industrie, Les Serres Jardins-Nature et L’Abri Végétal. 16 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre La production en serre de tomates biologiques dans un système fermé V. Gravel1,2*, M. Dorais1, C. Ménard1 et S. Pépin2 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 2. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, QC G1V 0A6 * [email protected] Contexte: Les préoccupations environnementales ont engendré des changements majeurs dans l’industrie de la production de légumes en serre. Surtout à l’égard de la recirculation des effluents. Cela importe particulièrement dans les systèmes de production de cultures biologiques où les bacs surélevés et les milieux de culture reconstitués sont utilisés. Vue d’ensemble du projet: Un projet de trois ans a été complété pour évaluer la production de tomates biologiques en contenants surélevés et les effets de la recirculation des effluents sur un tel système. À la troisième année du projet, les plants de tomates ont été cultivés dans trois milieux de culture différents : une terre noire (de St-Thomas de Joliette) utilisée pour un second cycle de culture, Agromix Bio” (Fafard) un milieu de culture biologique à base de tourbe utilisé pour un quatrième cycle de culture et un milieu sur mesure à base de tourbe contenant 5% d’argile (Tourbières Berger) utilisé pour un second cycle de culture. Les plants de tomates ont été cultivés sous des systèmes de recirculation indépendants pour chaque milieu de culture. Les plantes ont été fertilisées à l’aide d’engrais certifié biologique suivant un plan hebdomadaire. L’activité biologique dans le milieu de croissance a été évaluée périodiquement alors que trois évaluations de la biomasse des plantes et de la qualité organoleptique des fruits ont été faites au cours de la croissance de la culture. Dans l’ensemble, la qualité et le rendement des fruits de cette culture de tomates biologiques ont été jugés comparables à ceux des cultures conventionnelles cultivées dans les mêmes conditions. Aussi, quatre bioessais visant à évaluer l’utilisation de porte-greffes et de mycorhizes ont été complétés dans le même milieu de culture. Ces bioessais visaient également à évaluer la minéralisation des éléments nutritifs et l’assimilation par les plantes suivant l’incorporation des divers engrais certifiés biologiques dans le milieu de culture. Conclusions: Ce projet a montré que l’utilisation d’un milieu de culture à base de tourbe dans des contenants surélevés pour les multiples cycles de culture des tomates en serre avec recirculation des effluents peut produire des rendements élevés en production de tomates en serre. Aucun effet négatif sur le développement des plantes n’a été observé en lien avec la recirculation des effluents ou suite à l’accumulation observée de certains sels dans le milieu de culture. Remerciements : Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et le partenaire de l’industrie, Les Productions Horticoles Demers, QC. Nous remercions Jenny Leblanc, Caroline Vouligny et Sébastien Couture qui ont mené les essais à la serre expérimentale commerciale. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 17 Production en serre Télédétection de l’azote et de la teneur en eau sur les transplants de laitue Boston en serre M. Tempesta1, N. Tremblay2*, P. Vigneault2, Y. Bouroubi2 et M. Dorais2 1. Étudiant à la maîtrise, Science horticole, Université de Bologne, Faculté d’Agriculture, Bologne, Italie. 2. Agriculture et Agroalimentaire Canada, St-Jean-sur-Richelieu, QC J3B 3E6. * [email protected] Contexte: La télédétection est la collecte de données à distance par le biais d’une variété de dispositifs pour rassembler l’information sur un sujet ou une région donnés. Utilisée comme méthode de surveillance pour la production de plants en pépinière, la télédétection aiderait au fonctionnement de systèmes biologiques plus uniformes et productifs. La télédétection d’activités végétales peut être accomplie grâce aux propriétés de réflexion ou de fluorescence des végétaux. Les deux approches sont basées sur des indices qui associent certaines bandes spectrales connues aux renseignements diagnostiques qu’ils fournissent sur la condition des végétaux. Vue d’ensemble du projet: Dans cette étude, le spectroradiomètre FieldSpec® Pro (350-2500 nm), le fluorimètre Multiplex®, et la Camera MiniMCA (450-850 nm) multispectrale ont été utilisés pour analyser la variabilité spatiale de l’azote et de l’eau en production en serre de laitue Boston. Pour chaque expérience, les transplants de laitue ont été fournis par le producteur participant environ 25 jours après l’ensemencement et ont été traités avec deux niveaux d’azote. Avant l’évaluation par télédétection, ils ont été laissés à sécher ou différemment arrosés pour modifier leur teneur en eau. Plusieurs indices de végétation ont été testés pour évaluer l’état azoté et la teneur en eau. Les paramètres Multiplex FLAV (flavanols) et FRF-UV (Fluorescence du rouge lointain sous stimulation UV) ont été les meilleurs pour discriminer l’état azoté alors que SFR-R (Rapport de fluorescence simple sous lumière rouge) était fortement significatif pour la teneur en eau. Pour l’azote, les meilleurs indices FieldSpec Pro étaient: PSRI (Indice de réflectance de la sénescence végétale), DCNI (« Double Peak Canopy Nitrogen index ») ARI2 (Indice de réflectance de l’anthocyanine 2), et NIR/R660. Pour la teneur en eau : NDWI (indice normalisé d’eau), NPCI (l'indice du rapport pigment chlorophylle normalisé), et NDLI (indice de lignine par différence normalisée). La caméra MiniMCA a été utilisée pour produire une carte du statut de l’azote de la culture en serre avec l’indice de végétation optimal (VIopt). Aucun des indices testés avec la MiniMCA n’a pu évaluer la variabilité spatiale de l’eau. Conclusions: Il est donc possible de concevoir un système d’alerte hâtif pour détecter le niveau de stress d’une culture de transplants biologiques dans l’espace total de la serre. La prochaine étape sera de concevoir un système d’imagerie malléable qui accélérera la collecte et le traitement des données. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et le partenaire de l’industrie, Les Serres Lefort, QC. Nous remercions Gilles Turcotte, Guillaume Proulx-Gobeil et JeanPierre Manceau qui ont supervisé et mené les essais à la serre expérimentale commerciale. 18 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre Le biocharbon combiné à des engrais pour les plants en pots : ses effets sur la croissance et la colonisation par Pythium V. Gravel1,2*, M. Dorais1 and C. Ménard1 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC, G1V 0A6. 2. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, QC, G1V 0A6. * [email protected] Contexte: Les bénéfices lies à l’utilisation du biocharbon en agriculture, un sous-produit obtenu par pyrolyse, sont connus depuis longtemps. Un changement de disponibilité des nutriments et d’activité microbienne est souvent lié à l’incorporation du biocharbon sur la croissance des végétaux Vue d’ensemble du projet: La croissance du poivron, du basilic, de la coriandre, du géranium et de la laitue dans un milieu de culture à base de tourbe avec et sans biocharbon a été analysée. La moitié des plants ont été inoculés avec Pythium ultimum et tous ont été fertilisés à l’aide d’un engrais liquide. L’accumulation de la biomasse des plantes, la colonisation des racines par l’agent pathogène et l’activité biologique du sol ont été mesurées. Une croissance supérieure des pousses (45% DW) a été observée dans le milieu amendé par le biocharbon pour la coriandre alors qu’un effet négatif (45% DW) a été observé pour les plants de laitue. Basilic Milieu de contrôle Biocarbon Chez les plants inoculés avec Pythium, la colonisation des racines par l’agent pathogène était supérieure dans le milieu de culture amendé avec le biocharbon, sauf pour la coriandre (un exemple de colonisation du basilic par l’agent pathogène est affiché). Cependant, même chez les plants avec un taux élevé de colonisation, aucun signe visible de dommages au système racinaire ou au développement des plantes n’a été observé. La respiration du sol était inférieure lorsque le biocharbon était présent dans le milieu de culture, ce qui pourrait être lié à ses propriétés spécifiques liées aux GES plutôt qu’à une réduction de l’activité biologique. Conclusions: Dépendamment de la variété des plantes, un l’amendement important en biocharbon (1 :1; v :v) a eu des effets négatifs, nuls ou positifs sur la croissance. Même si le biocharbon offrait un environnement propice au développement du Pythium, aucun dommage par l’agent pathogène n’a été observé chez les plants. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et le partenaire de l’industrie, Les Serres Nouvelles Cultures. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 19 Production en serre Plantes ornementales en pots: production sous fertilisation biologique. V. Gravel1,2*, M. Dorais1 et C. Ménard1 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 2. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, QC G1V 0A6. * [email protected] Résultats: le traitement avec Mycostop® n’a pas affecté l’indice qualité (IQ) pour aucun des types de plantes. Les contenants de croissance ont seulement affecté l’IQ des impatientes. Indice de qualité (8 semaines) Vue d’ensemble du projet: Sept engrais solides ont été testés: Nutricote (conventionnel), un mélange de farine de crevettes et de farine de varech (équivalent de 50, 100 et 150 % de l’intrant issu de l’engrais solide conventionnel) et Gaia Green (équivalent de 50, 100 et 150% de l’intrant issu de l’engrais solide conventionnel). Les plantes ont été inoculées et non inoculées avec le biofongicide Streptomyces griseoviridis (Mycostop®). Deux types de contenants (10-cm) ont aussi été testés : des pots en plastique usuels et les pots de tourbe Jiffy. Indice de qualité (8 semaines) Contexte : La capacité de produire des cultures ornementales sous régie biologique constituerait un atout pour les serriculteurs en réponse à la demande croissante des consommateurs pour des produits respectueux de l’environnement. La qualité des plantes ornementales est directement liée à la fertilisation, particulièrement pour les cultures biologiques, et ce facteur doit être considéré en développant le système de production. Pour cette même espèce, CV2 affichait un IQ plus bas que CV1. Les impatientes qui ont reçu les traitements de fertilisation SK150, G50 et G100 avaient des IQ similaires aux plans conventionnels. Après 8 semaines, un taux élevé de mortalité a été observé pour les pétunias CV2 alors que pour CV1, l’IQ était en général plus élevé pour les plantes ayant reçu des engrais biologiques en comparaison de la fertilisation conventionnelle. Conclusions: Dans l’ensemble, un effet de cultivar fort a été observé pour toutes les espèces et les effets étaient largement liés à l’espèce. Cependant, il fut possible d’obtenir avec les engrais biologiques des pétunias et des impatientes affichant des qualités similaires à celles des plantes conventionnelles. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et le partenaire de l’industrie, Les Serres Frank Zyromski, QC. Nous remercions Nicolas Zyromski qui a supervisé tous les essais en serre expérimentale commerciale. 20 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre Enrichissement des marais artificiels avec le biocharbon pour améliorer leur efficacité et réduire les émissions de N2O M. Bolduc1*, M. Dorais1*, V. Gravel1, P. Rochette3 et H. Antoun2 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Centre de recherche horticole, Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, Québec 3. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Ste-Foy, QC. * [email protected] Contexte : Les effluents des serres, qu’elles soient sous régie biologique ou conventionnelle, sont habituellement très chargés en nutriments. Au cours d’une année de production de tomates, nous avons observé que les effluents d’une culture biologique en contenants variaient grandement suivant la gestion de la fertilisation et le calendrier d’échantillonnage, mais pouvaient atteindre 400 ppm N, 111 ppm K, 26 ppm P, 90 ppm Ca, 31 ppm Mg, 743 ppm SO4, 4 ppm Cl et 375 ppm Na. Dans les systèmes de production où la recirculation n’est pas en fonction, le volume de solution drainée rejetée dans les eaux souterraines peut constituer un fardeau environnemental significatif. Récemment, nous avons montré que les marais artificiels pouvaient constituer une solution de remplacement intéressante pour les producteurs en réduisant le contenu des eaux usées de la serre en N (58-80 %), P (65-100 %), SO4 (10-98 %), Cl (30-87 %) et Na (4454%). Cependant, nous avons observé que les émissions de NO2 depuis le flux sous surfacique horizontal des marais peuvent être beaucoup plus élevées que celles des sols amendés avec des déjections de porc ou de bovin. L’ajout d’un charbon noir dérivé de la biomasse (biocharbon) au médium filtrant dans les marais artificiels peut s’avérer une solution pour améliorer le taux d’élimination des nutriments. Vue d’ensemble du projet : L’objectif de cette étude était d’évaluer l’efficacité du biocharbon comme médium filtrant pour réduire la charge en nutriments (N, P, SO4 et Na) des effluents des serres biologiques et les émissions de GES (N2O). Trente-six unités de marais (0.88 m3 chaque) colonisés avec Typha latifolia ont été construites dans le but de comparer 6 traitements (2 x 3) dans six réplicats : du gravier ou sable grossier sans (contrôle) ou avec 15% de biocharbon (comme couche filtrante de 20 cm de largeur x 71 cm de profondeur) ou incorporé au matériel de remplissage; 15% v/v; sapin baumier + épicéa blanc et noir; pH 7.1, EC 0.38). Les paramètres suivants ont été mesurés : EC, pH, charge de polluants (anions et cations), COD, TOC, émission de gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4), activité microbienne totale, microorganismes dénitrifiants, bactéries réductrices de sulfates et croissance des macropytes. Les résultats préliminaires ont montré que les activités microbiennes, tout comme l’efficacité de réduction des polluants, étaient plus élevées dans les marais remplis de gravier en comparaison des marais remplis de sable. Pour les éléments liés à l’environnement tels que le nitrate et le phosphate, leur quantité était réduite de près de 100% après deux mois dans tous les types de marais (figure 1). Les flux de N2O et CO2 étaient pratiquement nuls et n’ont pas varié en fonction du matériel de remplissage ou des traitements de biocharbon au contenu peu élevé en azote des effluents du système biologique. Figure 1. L’évolution des concentrations en sulfate, nitrate et phosphate mesurées dans les effluents traités des serres biologiques pendant 30 semaines et comparées à l’influent (fertilisation; solution de ruissellement).e Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et le partenaire de l’industrie, Les Serres Nouvelles Cultures. Nous remercions Normand Bertrand, Claudine Ménard, Édith Tousignant et Réjean Bacon pour leur contribution à ce projet. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 21 Production en serre Évaluation environnementale d’une culture intégrée de tomates biologiques en serre sous conditions nordiques comparée à une culture conventionnelle M. Dorais1*, A. Antón2, M. Torrellas2 et J. I. Montero2 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. IRTA Carretera de Cabrils, km 2, 08340 Cabrils, Barcelona, Spain. * [email protected] Contexte : Les problèmes environnementaux associés à l’utilisation de l’énergie fossile, en plus de la gestion de l’eau et de la fertilisation continuent d’être des enjeux majeurs dans les systèmes nordiques de production en serre. Pour réduire les impacts environnementaux de la culture en serre sous conditions climatiques nordiques, l’utilisation de sources d’énergie renouvelables et une gestion appropriée des nutriments et déchets deviennent essentielles. C’est sous cet angle qu’un système de production biologique en circuit fermé qui augmente l’efficacité de l’utilisation de l’eau et des nutriments et de la biomasse de déchets a été testé dans la province de Québec. Vue d’ensemble du projet : Le but de cette étude était d’évaluer les impacts environnementaux d’un système intégré comparé à un système conventionnel dans le but d’utiliser ce profil environnemental comme point de départ de l’amélioration de la durabilité des systèmes existants. L’analyse environnementale a été conduite avec la méthodologie ACV telle que définie par les normes ISO 14040 et 14044, le manuel ILCD (2010) et le logiciel SimaPro v.7.3.2. L’unité fonctionnelle était 1 ha, mais les résultats étaient aussi exprimés en kg de tomates (le rendement des systèmes de production conventionnel et biologique était respectivement de 50 kg/m2 et 48 kg/m2). Les variables du système incluaient celles liées à l’extraction de matériel brut jusqu’à celles liées à la ferme même. Les étapes considérées du cycle de vie étaient l’infrastructure, l’équipement auxiliaire, le système de contrôle du climat, l’opération à la ferme, les engrais, les pesticides, la gestion des déchets et l’emballage. Un indice du flux d’énergie (demande énergétique cumulative) et cinq catégories d’impact, définies par la méthode CML2001 v. 2.05 (Guinée, 2002), ont été sélectionnés pour l’évaluation environnementale. Conclusions : L’évaluation environnementale a indiqué que, tel que prévu, une forte demande énergétique contribuait le plus fortement aux indices de toutes les catégories d’impact (figure 1). Lorsque la biomasse du bois était utilisée comme énergie renouvelable en production biologique, l’empreinte du CO 2 d’un kg de tomates était réduite de 5.788 à 0.849 kg CO2 eq/ kg en comparaison du système conventionnel. Après le stade de l’emballage, la structure de la serre constituait la troisième contribution la plus élevée dans les catégories d’impact environnemental. Le recours à l’engrais de la culture biologique engendrait un impact environnemental moins élevé sur l’épuisement abiotique (par 12 fois), l’acidification (par 6 fois), l’eutrophisation (par 136 fois) et le réchauffement global (par 10 fois) en comparaison de l’engrais conventionnel (donnée non incluse). Tomate biologique cultivée en serre au in Québec Organic greenhouse tomato grown Québec Tomate conventionnelle cultivée en serre au in Québec Conventional greenhouse tomato grown Québec 100% 100% Contribution Contribution 80% 60% 40% Packaging Emballage Opération Operation 80% Packaging Déchets Waste Operation Pesticides 60% Waste Engrais Fertilizers Pesticides 40% Système Auxiliaryauxiliaire system Fertilizers 20% 20% Auxiliary system 0% Climate system Système climatique Climate system Structure 0% AD AA EU GW Catégories d’impact Impact categories PO CED Structure AD AA EU GW Catégories d’impact Impact categories PO CED Figure 1. Les contributions des opérations aux catégories d’impact pour les systèmes biologiques et conventionnels de culture en serre : AD, Épuisement abiotique; AA ,acidification de l’air; EU, eutrophisation; GW : Réchauffement global; PO, oxydation photochimique; CED, demande énergétique cumulative. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et les partenaires de l’industrie. 22 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre La fertilisation biologique et ses effets sur le développement des transplants de poivrons V. Gravel1,2*, M. Dorais1 et C. Ménard1 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, QC. * [email protected] Contexte : Les cultures de poivrons biologiques en serre, tout comme la plupart des cultures cultivées en serre à longueur d'année, reposent sur les transplants préalablement cultivés. La production de transplants de poivrons biologiques sains et adéquatement balancés (source et potentiel de force des puits) est un défi souvent lié aux rendements totaux des récoltes précédentes. ug fluorescéine/g/h Pousse (poids sec) (g) Vue d’ensemble du projet : La farine de crevettes (0, 400, 800 ou 1600 mL m-3) et de varech (0 or 50 mL m-3) a été incorporée au milieu de culture. Les transplants ont été inoculés, ou pas, avec un agent microbien bénéfique, Trichoderma harzianum Rifai souche KRL-AG2 (Rootshield®) et cultivés en serre. 5 semaines Après la transplantation, les plants de poivrons ont 10 semaines été arrosés, puis fertilisés avec un engrais conventionnel ou un engrais liquide biologique. L’analyse de la respiration du milieu (sortie de CO2) et de l’hydrolyse FDA a montré une activité microbienne supérieure avec le traitement à l’engrais biologique liquide. Les transplants qui ont reçu un engrais biologique liquide avaient un développement supérieur en comparaison des transplants qui 5 semaines n’avaient reçu que de l’eau en plus de l’engrais solide 10 semaines initial. Toutefois, la minéralisation de l’amendement biologique n’a pas complètement répondu aux exigences nutritionnelles en comparaison des transplants conventionnels. L’inoculation d’un agent bénéfique au milieu de culture biologique a augmenté l’activité biologique mais n’a eu aucun effet sur la croissance des semis. Biologique Conventionnel Eau Conclusions : L’engrais biologique solide (1600 mL m-3 de farine de crevette avec 50 mL m-3 de farine de varech) et un engrais biologique liquide devraient être utilisés et combinés à l’inoculant T. Harzianum pour obtenir des transplants de poivrons biologiques de grande qualité. Remerciements : Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et les partenaires de l’industrie. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 23 Production en serre Production biologique de transplants de légumes et d’herbes V. Gravel1,2*, M. Dorais1 et C. Ménard1 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, QC. * [email protected] Contexte : La demande pour les transplants de légumes biologiques, qu’elle provienne de producteurs de légumes ou de jardiniers, a augmenté significativement au Canada. Comme la croissance des semis est grandement affectée par les propriétés physiques du substrat, l’élaboration d’une fertilisation adéquate basée sur des amendements solides est cruciale pour obtenir des transplants de qualité. Un projet a été entrepris à la Jardinerie Fortier pour développer un système de production biologique en serre pour les transplants de légumes et d’herbes. Vue d’ensemble du projet: Six engrais solides ont été testés. Une recette complète d’engrais incluait de la farine de crabe, de la farine de varech, du compost, du guano de chauve-souris et de la farine de plumes (A: 50%, B: 100% et C: 150% des concentrations recommandées); D: farine de crabe et de varech uniquement ; E: farine de crabe, compost et farine de varech uniquement ; F: farine de crabe, farine de varech, compost et farine de plumes uniquement. Deux évaluations ont été faites pour chaque type de plante (11 à 39 jours après la transplantation). Chaque fois, la qualité des plantes et la biomasse ont été évaluées. La biomasse des plantes tend à diminuer avec une recette d’engrais incomplète, le traitement B affichant la plus faible accumulation de biomasse. Les fertilisations A, B et C ont produit des biomasses similaires pour les trois espèces. a (concombre) b (tomate) c (poivron) Conclusions: Ces résultats ont montré que la moitié de la concentration de la recette complète de l’engrais a produit des transplants de légumes de qualité. Les différences les plus significatives ont été observées lorsque les plants sont devenus commercialisables au moment où les engrais solides se sont raréfiés. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, du cadre stratégique Cultivons l’avenir, et le partenaire de l’industrie, La Jardinerie Fortier, QC. Nous remercions Jonathan Fortier qui a supervisé tous les essais en serre expérimentale commerciale. 24 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre Tomates biologiques cultivées en serre sous éclairage d’appoint M. Dorais1*, S. Pepin2, L. Gaudreau2, C. Ménard1 et R. Bacon1 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Centre de recherché horticole, Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, Québec. * [email protected] Contexte : Comme l’éclairage est un facteur clé limitant pour la productivité des plantes et la qualité des fruits en culture en serre, l’éclairage d’appoint (EA) en production biologique peut constituer une solution prometteuse pour satisfaire la demande des consommateurs canadiens pour les légumes biologiques et locaux. Cependant, les études précédentes sur l’EA ont été principalement menées avec des cultures conventionnelles et seules quelques observations sont disponibles sur le sujet des cultures biologiques où les nutriments peuvent aussi constituer un facteur limitant pour la productivité des cultures. Vue d’ensemble du projet : Le but de cette étude est d’adapter un système de culture biologique sous EA. Une expérience avec parcelles divisées a été faite dans une serre commerciale (Serres Sagami, Chicoutimi, QC) pour déterminer les effets de l’espacement entre les rangs (principales parcelles : 3 rangs par chapelle vs 4 rangs) et du système de croissance (sous-parcelles : conventionnelle vs biologique) sur les paramètres de croissance des plants, la séquestration des hydrates de carbone, la nutrition minérale, le rendement des tomates et la qualité des fruits. Les semis de Solanum lycopersicum (cv Heritage greffé sur Beaufort) ont été transplantés dans des blocs -2 de fibres de coco de 15 litres vs des contenants avec 100 L m de sol organique et cultivés sous EA (lampes –2 –1 -1 HPS; ~100 µmol m s , 14-16 h photopériode de 14-16 h) et 650 µL L CO2 pendant six mois. La densité des plants était similaire dans les traitements d’espacements des rangs et la gestion de l’irrigation était basée sur le potentiel matriciel du sol mesuré à 15 cm de profondeur en utilisant des tensiomètres et un réglage de l’irrigation à –2.8 kPa. Rendement cumulatif de la tomate (kmmm–2-2) Cumulative tomato yield (kg Conclusions: Les mesures de l’EA à la hauteur des plantes (~1.7 m par HPS) et près des feuilles (~2.5 m par HPS) avec un senseur linéaire à quanta n’a montré aucune différence significative du PPDF (densité de flux –2 –1 photonique photosynthétique) (moyenne : 95 et 82 mol m s , respectivement) entre les deux espacements de rangs. Les concentrations de nitrates dans la solution du sol étaient significativement moins élevées en culture -1 -1 biologique (50-200 µL L ) que dans le système de croissance conventionnel (1000-1200 µL L ). En dépit du faible taux de nitrates dans le sol biologique, il n’y avait pas de différences significatives entre les paramètres de croissance des plants biologiques comparés au système conventionnel. 30 25.41 24.95 23.08 22.30 25 20 15 10 5 3 rows organic 4 rows organic 3 rows conventional 4 rows conventional 0 1-Nov 1-Dec 1-Jan 1-Feb 1-Mar 1-Apr 1-May 1-Jun 1-Jul 1-Aug Date de récolte Harvesting date Figure 1. Évolution du rendement de la tomate commercialisable pendant 29 semaines de production. Table 1.La qualité du fruit de la tomate récoltée en mars et avril. Aucun effet lié à l’espacement entre les rangs n’a été observé, alors que les fruits sous régie biologique étaient comparés à des fruits sous régie conventionnelle. Paramètres de Culture Culture qualité des fruits biologique conventionnelle 15 mars 19 avril 15 mars 19 avril 2011 2011 2011 2011 Sucres solubles (%) 3.17 3.80 4.63 4.80 (0.06) (0.36) (0.49) (0.40) EC (mS cm-1) 5.08 4.72 4.50 4.79 (0.37) (0.32) (0.36) (0.25) -1 Lycopène (mg kg ) 37.78 41.29 43.91 48.87 (1.70) (2.40) (4.09) (4.20) Acidité titrable (%) 0.40 0.38 0.40 0.42 (0.03) (0.01) (0.04) (0.02) Antioxydant (TEAC) 0.99 1.38 1.49 1.76 (0.06) (0.21) (0.20) (0.60) Le rendement des cultures de tomates n’a pas varié significativement entre les systèmes de culture biologique et –2 conventionnelle après 29 semaines de production, même si un rendement supérieur (~2.5 kg m ) a été obtenu sous régie biologique. De plus, l’espacement entre les rangs n’avait aucun effet sur le rendement cumulatif dans chaque système de culture. Nos résultats feront l’objet de discussions en termes de gestion de la fertilisation, croissance des plantes, séquestration des hydrates de carbone, rendement et qualité des fruits sous EA. Nous tirerons nos conclusions sur la durabilité de l’utilisation de l’EA en production biologique en serre. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et le partenaire de l’industrie, Les Serres Sagami. Nous remercions Gilles Turcotte, Édith Tousignant et Caroline Dalpé pour leur contribution à ce projet. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 25 Production en serre Une approche biologique passive pour éliminer les agents pathogènes des végétaux des effluents d’une serre biologique N. Gruyer1, M. Dorais1*, G. J. Zagury2 et B. W. Alsanius3 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Département des génies civil, géologique et des mines, École Polytechnique de Montréal, Montréal, QC. 3. Université suédoise des sciences agricoles, Département d’horticulture, Laboratoire microbien d’horticulture; B.P. 103, SE-230 53, Alnarp, Suède * [email protected] Contexte : Suite au manque d’eau de grande qualité et à la pollution potentielle des eaux souterraines par le lessivage des nutriments, la recirculation ou le traitement des eaux agricoles usées est désormais inévitable. Même si les systèmes de culture qui recyclent offrent divers avantages d’un point de vue environnemental, les risques associés à la propagation des agents pathogènes, aux solutions nutritionnelles non balancées et à l’accumulation de composés phytotoxiques soulèvent des inquiétudes chez les producteurs. De plus, les approches conventionnelles pour le traitement des effluents provenant des cultures biologiques ne sont pas souvent efficaces à cause de leur contenu élevé en matière organique. Vue d’ensemble du projet : L’objectif de cette étude était donc d’évaluer l’efficacité de trois types de marais artificiels pour réduire la population de Fusarium oxysporum et de Pythium ultimum dans les effluents des serres. Pour ce faire, une expérience a été menée en serre en utilisant des marais artificiels sous surfaciques à flux horizontal (SSFH-MA) remplis de pouzzolane et colonisés avec des massettes communes (Typha latifolia). Les unités des marais contenaient soit 1- sucrose (MAS), 2- compost (MAC) or 3- aucune source externe de carbone (MA). Le plan de l’expérience consistait en des blocs aléatoires complets avec quatre répétitions (total de 12 u.e.de 0.08 m3) et un temps de rétention de 5 jours. Les unités recevaient l’effluent reconstitué d’une serre et étaient inoculées hebdomadairement avec une suspension de Fusarium oxysporum (106 CFU par mL) ou de Pythium ultimum (106 CFU par mL). Des échantillons de l’effluent – MA étaient prélevés quotidiennement et les concentrations de F. oxysporum et P. ultimum évaluées en utilisant respectivement les milieux sélectifs Komoda et PDA-PARP. Le carbone organique total, le biofilm, l’enzyme de dégradation des parois cellulaires et les populations de bactéries mésophiles, Pseudomonas spp., et Bacillus spp, ont été évalués. Les résultats montrent que chaque type de SSFH-MA a réduit efficacement de 99 % les populations mesurées au niveau de l’effluent. Les mécanismes d’élimination physique, chimique et biologique tout comme les conditions environnementales ont été évalués pour expliquer le pourcentage élevé de l’élimination. L’amendement avec le compost (MAC) a promu le développement du biofilm autour du médium filtrant et de l’enzyme de dégradation des parois cellulaires (CWDE), ce qui a joué un rôle important dans l’élimination des agents pathogènes des végétaux. L’importance relative des différents processus (adsorption au bioflim, CDWE, propriétés antagonistes) est difficile à définir, car les processus effectifs interagissent. Cependant, les processus impliqués variaient suivant le contenu en carbone MA. L’amendement avec le compost (MAC) a permis la formation d’un meilleur biofilm et la production de CDWE, alors que la microflore avec les propriétés antagonistes (Bacillus spp. et Pseudomonas spp.) était plus nombreuse lorsque le sucrose (MAS) était utilisé. Quoi qu'il en soit, les MA sans source exogène de carbone étaient aussi efficaces pour éliminer les agents pathogènes des végétaux étudiés que les marais artificiels enrichis au carbone. Conclusions : Cette étude a montré pour la première fois que les SSFH-MA peuvent constituer une méthode alternative durable pour éliminer les agents pathogènes des végétaux des effluents des serres, avec une efficacité d’élimination de 99.99 %, qui est un seuil acceptable pour l’industrie. Remerciements: Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et le partenaire de l’industrie, Les Serres Nouvelles Cultures. Nous remercions Valérie Gravel, Claudine Ménard, Édith Tousignant et Rejean Bacon pour leur contribution à ce projet. 26 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Production en serre L’utilisation de bioréacteurs passifs pour éliminer simultanément NO3, SO4 et les agents pathogènes des plantes des effluents des serres biologiques N. Gruyer1, M. Dorais1*, B. Alsanius2 et G. J. Zagury3 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche en horticulture, Université Laval, Québec, QC. 2. Université suédoise des sciences agricoles, Département d’horticulture, Laboratoire microbien d’horticulture; B.P. 103, SE-230 53, Alnarp, Suède 3. Département des génies civil, géologique et des mines, École Polytechnique de Montréal, Montréal, QC * [email protected] Contexte : Le ruissellement des nutriments des serres crée des problèmes environnementaux tels que l’eutrophisation lorsque les eaux usées ne sont pas recyclées. Lorsque l’effluent d’une culture est recyclé, l’accumulation sélective des nutriments et le débalancement conséquent d’ions tels que le sulfate (SO42−) peuvent engendrer des désordres physiologiques chez les végétaux si la solution de nutriments recyclés n’est pas partiellement remplacée. Bien que les systèmes de recyclage offrent plusieurs avantages d’un point de vue environnemental, le risque de dissémination des agents pathogènes est aussi très préoccupant pour les producteurs. Il a été démontré que les bioréacteurs passifs constituent une solution alternative peu coûteuse pour traiter les eaux usées agricoles ou industrielles. Taux d’élimination du nitrate et du sulfate (%) Vue d’ensemble du projet : L’objectif de cette expérience était d’évaluer l’utilisation des bioréacteurs passifs pour réduire la charge en nutriments (NO3− et SO42−) et les agents pathogènes d’origine hydrique (P. ultimum and F. oxysporum) dans les effluents des serres. Des bioréacteurs passifs stérilisés et non stérilisés (3L) remplis d’un mélange de matière carbonique organique ont été utilisés dans 3 réplicats. Avant que débute l’expérience, les bioréacteurs étaient saturés avec un médium stérilisé Postgate B pour promouvoir la bactérie réductrice du sulfate. Après une période de rodage de 2-5 semaines, les unités de bioréacteurs ont reçu pendant 15 semaines un effluent reconstitué incluant 500 mg L-1 SO42− avec ou sans 300 mg L-1 NO3−, et étaient inoculés 3 fois avec P. ultimun et F. oxysporum (106 CFU mL-1). L’efficacité d’élimination des agents pathogènes hydriques (99.9 %) et des nitrates (99 %) était élevée pour les bioréacteurs stérilisés et non stérilisés. Sulfate – non stérilisé Sulfate – stérilisé Nitrate - non stérilisé Nitrate - stérilisé Figure 1 Evolution of the percentage of sulfate and L’élimination des nitrates par les bioréacteurs non stérilisés et stérilisés. Le nitrate (300 mg L 1 ) a été ajouté à l’affluent après la semaine 9 jusqu’à la semaine 14. Les dates sont des moyennes de n=3. Des différences significatives (P<0.05) ont été observées entre 2le pourcentage d’élimination de SO4 des bioréacteus non stérilisés et stérilisés aux semaines 1, 2, 3, 4, 5 et 14. Pendant les 6 semaines du traitement de l’eau, le pourcentage d’élimination du SO42− était plus important dans les bioréacteurs non stérilisés que dans les bioréacteurs stérilisés, ce qui indique que la réduction du SO42− était principalement due à son activité biologique. En absence du nitrate, le pourcentage d’élimination du SO42− était élevé (86 % à 91 %) et a drastiquement décliné après l’ajout de NO3−. Cet effet du NO3− peut être expliqué par le fait que dans les sédiments anaérobiques, la dénitrification est la forme de respiration la plus énergétiquement rentable, car la réduction du sulfate relâche moins d’énergie et tend donc à survenir lorsque le NO3− n’est pas disponible. L’élimination du SO42− surviendrait donc suite à l’épuisement du NO3− tel qu’observé dans les bioréacteurs non stérilisés aux semaines 13 et 14 (3 à 4 semaines après l’ajout de NO3−). Conclusions : Cette étude montre que les bioréacteurs sont efficaces pour traiter les effluents des serres. Les bioréacteurs réduisent simultanément le sulfate, le nitrate et les agents pathogènes de source hydrique. Remerciements : Cette recherche a été financée par le biais de la Grappe scientifique biologique du Canada qui, à son tour, est financée par l’Initiative des grappes agro-scientifiques canadiennes d’Agriculture et Agroalimentaire Canada du cadre stratégique Cultivons l’avenir et le partenaire de l’industrie, Les Serres Nouvelles Cultures. Nous remercions Claudine Ménard, Édith Tousignant et Réjean Bacon pour leur contribution à ce projet. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 27 Systèmes de culture céréaliers 28 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Systèmes de culture céréaliers Analyse multicritères de la rotation biologique Glenlea : les dix-neuf premières années M. Entz*, C. Welsh, S. Mellish, Y. Shen, M. Tenuta, J. R. Thiessen Martens, K. C. Bamford et J. Hoeppner Département de phytologie de l'Université du Manitoba à Winnipeg (MB) R3T 2N2 * [email protected] Contexte : La durabilité est mieux établie lorsqu'une large palette de critères pertinents est analysée simultanément. L'étude a comparé les modes de production biologique et non biologique (classique) à Glenlea, à l'aide de deux rotations culturales différentes, et inclut de l'information recueillie entre les années 2000 et 2010. Vue d’ensemble du projet : Au total, 11 critères ont été mesurés. Ils comprenaient la performance agronomique (rendement en blé, populations de mauvaises herbes et nutriments disponibles), la performance énergétique (production et efficacité énergétique), le risque pour la qualité de l'eau (phosphore soluble dans l'eau), des facteurs pédologiques (matière organique du sol) et la biodiversité (champignons mycorhiziens à arbuscules ou « CMA » et insectes). Plus les paramètres sont éloignés du centre (Fig. 1), plus les réponses des modes de production aux paramètres individuels sont positives. Les résultats indiquent que chaque combinaison d'un mode de production et d'une rotation présente des forces et des faiblesses (données non présentées). Cependant, lorsque des systèmes biologique et classique optimaux sont comparés (Fig. 1), le système biologique optimal domine le système classique pour la plupart des paramètres. Figure 1. Biologique, fourrage-céréale (compost) Rendement en blé 2008 Classique, céréale seule N disponible Rendement en blé N disponible Efficacité énergétique P total P hydrosoluble MOS Rendement énergétique total Mauvaises herbes Rendement énergétique total Bilan de P Mauvaises herbes Diversité entomologique Colonisation mycorhizienne Bilan de P Efficacité énergétique P total P hydrosoluble MOS Diversité entomologique Colonisation mycorhizienne Conclusions : De manière générale, les systèmes biologiques ont été plus performants que les systèmes classiques en ce qui concerne les paramètres environnementaux et les paramètres de qualité de l'eau, mais l'inverse a été constaté en matière de rendement de culture. La performance globale la plus élevée a néanmoins été observée avec la rotation fourrage-céréales en régie biologique, à condition que du fumier composté soit intégré au système. Remerciements : Grappe scientifique biologique d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, gouvernement du Manitoba (pour ses nombreuses subventions), Centre d'agriculture biologique du Canada et Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 29 Systèmes de culture céréaliers Développement de cultivars de blé : sélection pour l'adaptation aux systèmes de production biologiques S. L. Fox1* et M. H. Entz2 1. Centre de recherches sur les céréales d'Agriculture et Agroalimentaire Canada à Winnipeg (MB) 2. Département de phytologie de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) * [email protected] Contexte : La sélection de blé biologique est un effort relativement récent pour les personnes qui œuvrent à identifier des génotypes de blé adaptés aux conditions de croissance biologiques dans l'Ouest canadien. Des études ont montré que les systèmes de production biologique et non biologique (classique) présentent suffisamment de différences pour garantir l'identification de cultivars adaptés aux exigences de la production végétale biologique. Le blé de printemps de l'ouest du Canada (BPOC) est le type de blé le plus cultivé dans les Prairies : il représente à lui seul environ 74 % de l'ensemble du blé produit en 2010 et 2011. Étant donné son importance sur le marché et l'étendue de son utilisation en céréaliculture dans les Prairies, les ressources restreintes disponibles pour la sélection de blé biologique lui ont été destinées. Vue d’ensemble du projet : Un effort de collaboration est soutenu au Manitoba depuis 2004 afin de créer des cultivars de BPOC adaptés à la production biologique. Chaque année, environ 20 populations d'hybrides F2 issues de croisements réalisés dans le cadre du programme de sélection du BPOC classique au Centre de recherches sur les céréales (CRC) de Winnipeg sont introduites dans le programme de sélection biologique. Les plantes des générations F2 à F6 sont sélectionnées pour leur type agronomique et leur résistance aux maladies dans des pépinières biologiques qui les exposent à l'infection naturelle par de multiples maladies, après quoi le rendement est évalué pour la première fois aux générations F5 à F7. Six années-stations d'évaluation plus extensive sont nécessaires pour déterminer les candidats admissibles aux épreuves d'enregistrement. La coopération avec des pairs en Saskatchewan et en Alberta a permis la création d'un réseau de lieux d'essais biologiques qui réunit un échantillonnage d'environnements différents et fournit suffisamment d'information pour l'évaluation des cultivars candidats. La capacité d'évaluation du potentiel de rendement demeure la principale limite du présent travail. Les programmes de blé de printemps biologique ne peuvent pas utiliser de pépinière hors saison en raison des règlements phytosanitaires applicables aux semences au passage des frontières internationales. Cependant, les liens entre les programmes classique et biologique du CRC permettent de transférer les gains génétiques du premier programme au second. La coopération avec les producteurs biologiques a été encouragée par le démarrage d'un programme participatif de sélection végétale. Grâce à la sélection effectuée par les producteurs au sein de populations de F3 et F4 en ségrégation à divers endroits, ce programme permet d'échantillonner la variabilité environnementale dès les premières générations, ce qu'un programme classique ne fait pas, en règle générale. Conclusions : Les observations de ce travail indiquent que toutes les expériences au champ devraient être menées sur des terres enrichies par des engrais verts afin de gérer la présence de mauvaises herbes, les apports nutritionnels et les taux d'humidité. La tolérance aux mauvaises herbes peut être évaluée dans des parcelles de détermination du rendement. La teneur en protéines des grains est analysée à partir de la génération F3, ce qui crée une pression de sélection accrue selon ce critère important par rapport aux programmes de sélection du blé non biologique. Des caractéristiques agronomiques, phytopathologiques et relatives à la qualité d'utilisation finale sont retenues pareillement pour les programmes de sélection classique et biologique, étant donné que les critères d'enregistrement sont les mêmes. Cependant, certaines caractéristiques de physiologie végétale relatives à la réponse au stress nutritionnel, à la concurrence entre plantes et aux interactions avec la microflore du sol ne sont pas encore comprises et ne peuvent donc pas être utilisées en tant que critères de sélection. Le rendement demeure le principal indicateur de l'adaptation et de la performance des plantes dans les environnements biologiques. Remerciements : Le Projet de recherche et de développement agroalimentaires du Manitoba, la Commission canadienne du blé, la Western Grains Research Foundation [Fondation de recherches sur le grain de l’Ouest] et la Grappe scientifique biologique du Canada ont financé ce programme et offert des lieux d'étude à deux étudiants de maîtrise. 30 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Systèmes de culture céréaliers Utilisation de paillis pour réduire le travail du sol en production céréalière biologique dans l'Ouest canadien C. Halde1*, R. H. Gulden1, A. M. Hammermeister2, K. H. Ominski3, M. Tenuta4 et M. H. Entz1 1. Département de phytologie de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) 2. Centre d'agriculture biologique du Canada, Boîte postale 550, Truro (N.-É.) 3. Département des sciences animales de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) 4. Département des sciences du sol de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) * [email protected] Contexte : Ces dernières années, des efforts ont été investis dans le développement de moyens permettant de réduire le travail du sol (labour) dans les exploitations céréalières biologiques, tout en contrôlant adéquatement les mauvaises herbes (Vaisman et coll., 2011). l'adaptation des systèmes culturaux avec paillis développés à la fin des années 1980 par des producteurs brésiliens qui pratiquaient le « labour zéro » (Bolliger et coll., 2006) aux conditions de production céréalière biologique de l'Ouest canadien a généré un intérêt croissant. Les objectifs du projet consistaient à déterminer la capacité de plusieurs espèces végétales à produire des paillis et à mesurer le taux de décomposition de ces paillis. La capacité de répression des mauvaises herbes de ces paillis a également été évaluée, ainsi que les performances agronomiques de la culture subséquente (blé de printemps). Vue d’ensemble du projet : Une étude de plein champ a été menée à la station de recherche de Carman au Manitoba pendant deux ans. La première année (A1), les engrais verts (EV) ont été semés au printemps et le rouleau a été passé au milieu de l'été, au stade de floraison. En monoculture ou mélangées, les espèces d'EV mises à l'épreuve incluaient l'orge, la vesce velue, les pois, le radis oléagineux et le tournesol. Les EV écrasés par le rouleau ont été laissés à la surface du sol pendant tout l'automne et l'hiver. La deuxième année (A2), le blé a été semé directement dans le paillis ainsi constitué (sans travail du sol). La vesce velue s'est établie lentement au printemps (moins de 4 t.ha-1 de biomasse épigée à la mi-juillet d'A1) comparé aux autres espèces d'EV. Elle était cependant la seule espèce à survivre au hachage effectué par le rouleau à lames; sa croissance s'est poursuivie jusqu'à la fin d'octobre. De plus, les traitements avec culture d'EV incluant la vesce velue ont engendré la biomasse de paillis la plus élevée en septembre d'A1 (9-11 t.ha-1) et au printemps d'A2 (~7 t.ha-1). L'effet des traitements avec culture d'EV sur la biomasse de mauvaises herbes dans la culture de blé en juin d'A2 n'était que marginalement significatif (p = 0,08). La biomasse aérienne du blé à la récolte était significativement supérieure avec la monoculture de vesce velue et le mélange d'orge et de vesce velue comparé aux autres traitements à l'emplacement A en 2011. Cette même monoculture et ce même mélange ont donné la plus faible biomasse aérienne de mauvaises herbes à la récolte à l'emplacement A en 2011. Le blé sera semé à l'emplacement B en 2012. Conclusions : La culture sans labour ininterrompue constitue manifestement un défi pour la culture biologique dans l'Ouest canadien en ce qui a trait à la lutte contre les mauvaises herbes et au rendement de culture. Néanmoins, les résultats préliminaires des expériences de plein champ de 2010 et 2011 suggèrent que les paillis épais (particulièrement ceux qui incluent de la vesce velue) ont la capacité de réprimer les mauvaises herbes dans les systèmes culturaux avec paillis de l'Ouest canadien, ce qui réduit le besoin de travailler le sol. Une étude simultanée analyse la décomposition sur 250 jours des divers paillis dans des sacs-poubelle. D'autres travaux traitent de la performance agronomique à long terme des systèmes de production biologique avec paillis (sans labour) comparés aux systèmes biologiques avec labour. Remerciements : Le financement de ce projet a été assuré par la Commission canadienne du blé, le gouvernement du Manitoba et la Grappe scientifique biologique d’Agriculture et Agroalimentaire Canada. La première auteure remercie en outre le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies pour la bourse de doctorat qu'ils lui ont fourni. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 31 Systèmes de culture céréaliers Des cultures de couverture céréalières pour lutter contre les adventices du pois des champs biologique en début de saison R. L. Evans*, M. H. Entz et Y. E. Lawley Département de phytologie de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) R3T 2N2 * [email protected] Contexte : Les cultures de couverture peuvent constituer un outil de lutte efficace contre les adventices (mauvaises herbes) dans les systèmes agricoles intégrés. Les recherches ont montré que les cultures de couverture peuvent atténuer la pression des mauvaises herbes en leur faisant une concurrence directe pour les ressources, en modifiant la surface du sol à la manière d'un paillis ou en exsudant des substances allélochimiques qui nuisent à leur germination. Dans le Midwest des États-Unis, des recherches substantielles ont été menées sur les cultures de couverture de seigle d'automne associées à la culture du soja. Cependant, les études manitobaines sur ces cultures de couverture ou leur utilisation dans la production de légumineuses à grain sont rares. Les pois des champs biologiques, en particulier, pourraient en bénéficier, étant donné leur faible capacité de concurrence. L'ajout d'une culture de couverture permettrait également de réduire le travail du sol, qui demeure la première méthode de désherbage. Vue d’ensemble du projet : L'étude compare trois cultures de couverture céréalières – du seigle d'automne (Secale cereal L.), de l'orge (Hordeum vulgare L.) et de l'avoine (Avena sativa L.) – à un témoin sans culture de couverture pour leur capacité à réprimer les mauvaises herbes en début de saison dans une culture biologique de pois des champs (Phaseolus vulgaris L.). L'objectif est le suivant : comparer la répression des mauvaises herbes en évaluant les effets physiques des cultures de couverture de même que la gestion de ces cultures sur plusieurs paramètres microclimatiques. Les cultures de couverture ont été ensemencées dans des parcelles de 4 m par 8 m, avec des rangs écartés de 15 cm, en septembre 2010. Avant de semer les pois des champs au début de juin 2011, la parcelle principale a été divisée en sous-parcelles avec labour et sans labour. Le haricot rond blanc (cv. Envoy) a été semé dans des rangs écartés de 15 cm. L'orge et l'avoine sont des annuelles de printemps détruites par l'hiver; elles offrent une alternative au seigle d'automne, dont la culture doit être activement interrompue. L' interruption de la culture du seigle d'automne dans les parcelles sans labour est effectuée par fauchage à l'anthèse, soit 18 jours après l'ensemencement (JAE). Les résultats préliminaires indiquent qu'à l'ensemencement de la légumineuse à grain, le seigle d'automne avait davantage réduit la biomasse d'adventices (46 kg.ha-1) que l'orge (117 kg.ha-1), l'avoine (302 kg.ha-1) et le traitement témoin (329 kg.ha-1). L'interception moyenne du flux lumineux était supérieure dans les parcelles de seigle non labourées (948 µmol.s-1.m-1) à 18 JAE. Enfin, à l'ensemencement de la légumineuse à grain, la teneur moyenne en nitrates du sol à la surface (entre 0 et 15 cm de profondeur) était la plus basse dans les parcelles de seigle d'automne (3,2 kg.ha-1). Les parcelles labourées contenaient davantage de nitrates en surface (0-15 cm) à 18 JAE et davantage d'espèces de mauvaises herbes que les parcelles sans labour. Conclusions : Le seigle d'automne permet de lutter plus efficacement contre les mauvaises herbes, mais la concurrence pour les ressources en début de saison pourrait avoir retardé le développement de la légumineuse à grain. Les parcelles labourées offriraient davantage de ressources disponibles, ce qui favoriserait la richesse (nombre d'espèces) des mauvaises herbes. Remerciements : Grappe scientifique biologique d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et Association manitobaine des producteurs de légumineuses. 32 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Systèmes de culture céréaliers Comparaison des machines d'interruption des cultures de couverture sans travail du sol K. Podolsky1*, R. Blackshaw2 et M. Entz1 1. Département de phytologie de l’Université du Manitoba à Winnipeg (MB) 2. Agriculture et Agroalimentaire Canada à Lethbridge (AB) * [email protected] Contexte Les pratiques de travail intensif du sol ont entraîné un déclin de la productivité des sols agricoles partout dans le monde. Pourtant, l'agriculture biologique a longtemps recouru au travail du sol (labour) pour éliminer les mauvaises herbes et interrompre ses cultures de couverture. Il est possible de réduire le recours au labour dans les systèmes culturaux biologiques au Canada en appliquant des méthodes mécaniques connues et nouvelles aux cultures de couverture. Ces méthodes incluent le passage d'un rouleau à lames, le fauchage au broyeur à axe horizontal (faucheuse à fléaux) et le décolletage (écimage). De nouveaux engins agricoles ont été étudiés par d'autres équipes de recherche et se sont avérés efficaces. Vue d’ensemble du projet L'objectif de la présente étude est d'effectuer une comparaison directe du rouleau à lames, du broyeur à axe horizontal et du cultivateur à larges lames Noble avec la machinerie standard pour interrompre par labour une culture de couverture de pois et d'orge (engrais vert) et d’inclure une jachère-témoin. L'expérience est menée à Carman au Manitoba et à Lethbridge en Alberta. Elle a été répétée deux fois de 2010 à 2012. L'engrais vert a été ensemencé et les traitements appliqués selon une méthode d'interruption de culture la première année; l'ensemencement du blé de printemps a eu lieu la deuxième année. L'effet de la méthode d'interruption sur les résidus en surface, l'azote, la température et l'humidité du sol, la densité de mauvaises herbes et la production subséquente de blé de printemps sera évalué. Au début du printemps de 2011, la biomasse de résidus en surface variait de 208 à 1 556 kg.ha-1 à Carman à 37 à 2 605 kg.ha-1 à Lethbridge, les valeurs les plus basses étant observées avec la jachère et les plus hautes avec les traitements incluant le rouleau à lames aux deux emplacements. Des conditions excessivement humides à l'automne de 2010 et au printemps de 2011 ont causé un report de l'ensemencement et réduit la production à Carman. La densité totale de mauvaises herbes à feuilles larges à la montaison allait de 115 à 307 plantes/m-2 autour du blé de printemps. Par conséquent, à Carman, la culture de blé de printemps a été interrompue par labour et réensemencée avec du sarrasin, qui a fortement répondu à l'azote du traitement. Après 63 jours de croissance, la biomasse de sarrasin allait de 2 678 à 7 747 kg.ha-1, la biomasse la plus faible étant observée avec les traitements incluant le broyeur à axe horizontal et le rouleau à lames, et la plus forte avec la machinerie de labour standard et le rouleau à lames associés aux traitements avec labour. Après la récolte de sarrasin à Carman et de blé de printemps à Lethbridge, du seigle d'automne a été semé dans le but de suivre la dynamique de l'azote la troisième année, c.-à-d. en 2012. Conclusions À Carman la deuxième année, les traitements au rouleau à lames et avec le broyeur à axe horizontal ont produit davantage de résidus en surface, davantage de pression sur les mauvaises herbes et moins d'azote disponible que tous les autres traitements. Le cultivateur à lames larges Noble a eu des effets moyens sur l'azote du sol et la densité de mauvaises herbes par rapport aux traitements sans labour et complètement labourés. L'achèvement de l'étude en 2012 permettra de publier l'information technique et appliquée relative à l'effet des machines sur l'ensemble du système cultural et de contribuer à l'amélioration des systèmes culturaux biologiques sans travail du sol. Remerciements : Association manitobaine des producteurs de légumineuses, Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie et Grappe scientifique biologique d’Agriculture et Agroalimentaire Canada. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 33 Systèmes de culture céréaliers Amélioration de la lutte contre les mauvaises herbes grâce à l'intégration de stratégies culturales et mécaniques dans les systèmes de production biologiques D. I. Benaragama* et S. J. Shirtliffe Département de phytologie de l'Université de la Saskatchewan à Saskatoon (SK) * [email protected] Contexte Le manque de stratégies efficaces de contrôle des mauvaises herbes a été l'une des principales contraintes limitant les rendements des systèmes culturaux biologiques. Les stratégies efficaces de lutte contre les mauvaises herbes sont limitées en agriculture biologique, où les herbicides chimiques sont interdits. Le contrôle des mauvaises herbes y repose essentiellement sur des méthodes culturales et mécaniques. Or l’application d'une seule stratégie désherbage ne s'est pas avérée performante pour gérer les mauvaises herbes dans ces systèmes. Par conséquent, stimuler la capacité de la culture à concurrencer les mauvaises herbes en intégrant à la fois des méthodes de désherbage culturales et des méthodes mécaniques pourrait constituer une stratégie de gestion des mauvaises herbes en régie biologique. L'efficacité relative des différentes stratégies culturales et mécaniques, leurs interactions et leurs effets additifs lorsqu'elles sont combinées ne sont pas bien connus. Vue d’ensemble du projet La présente étude visait à développer un système concurrentiel de culture céréalière biologique intégrant des stratégies de désherbage à la fois culturales et mécaniques. Une étude a été menée dans deux systèmes de culture d'avoine biologiques à Saskatoon en Saskatchewan (Canada) en 2008 et 2009. Trois pratiques culturales, deux génotypes d'avoine – CDC Baler (à capacité concurrentielle supérieure) et Ronald (moins compétitif) –, deux densités de culture – normale (250 plantes.m-2) et élevée (500 plantes.m-2) –, deux écartements des rangs – étroit (11,5 cm) et normal (23 cm) – et le sarclage des mauvaises herbes après la levée ont été combinés factoriellement dans un schéma de bloc avec préparation au hasard. Doubler la densité par rapport à la normale a augmenté le rendement en grains de 10,7 % et a réduit la biomasse de mauvaises herbes de 52 %. Le génotype compétitif a réduit la biomasse de mauvaises herbes de 22 % par rapport à l'autre génotype. Le sarclage après la levée a augmenté le rendement en grains de 13 % par rapport à l'absence de sarclage (témoin). De plus, le sarclage a permis de diminuer la densité des mauvaises herbes dans trois des quatre annéessites d'essai. Malgré des effets individuels, combiner une densité élevée et le sarclage après la levée a accru le rendement grainier d'autant que 25 % dans certains cas. Enfin, l'effet combiné de la densité élevée, du génotype compétitif et du sarclage après la levée a fait chuter la biomasse de mauvaises herbes de 71 % par rapport aux pratiques standard. Conclusions Accroître la densité de culture s'est avéré isolément la tactique la plus efficace pour contrôler les mauvaises herbes et obtenir des rendements supérieurs. Cependant, les pratiques culturales et mécaniques de contrôle des mauvaises herbes étaient moins efficaces dans les systèmes de production biologiques lorsqu'elles étaient appliquées seules. La meilleure répression des mauvaises herbes et les meilleurs rendements grainiers peuvent être obtenus en intégrant des pratiques de gestion des mauvaises herbes culturales et mécaniques dans ces systèmes. Remerciements Les auteurs aimeraient remercier la Quaker Oats Company, l'Association des minotiers nord-américains et la Saskatchewan Oat Development Commission [Commission de développement de l'avoine de la Saskatchewan] pour le financement qu'elles ont apporté à ce projet. 34 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fruits et légumes cultivés en champ Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 35 Fruits et légumes cultivés en champ Production de fraises biologiques sous tunnel : les impacts de la gestion de la fertilisation sur trois cultivars E. Poupart1, M. Dorais2, L. Gaudreau1*, A. Gosselin1, Y. Medina3, L. Gauthier3, Y. Desjardins2, D. Dupuis4 et S. Khanizadeh5 1. Centre de recherche en horticulture, Édifice Envirotron, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 2. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Édifice Envirotron, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 3. Les Fraises de l’île d’Orléans, 199 côte Gosselin, St-Laurent d’Orléans, QC, G0A 3Z0. 4. Les Tourbières Berger Ltée, 121 Rg 1, St-Modeste, QC, G0L 3W0. 5. Agriculture et Agroalimentaire Canada, CRDH, St-Jean sur Richelieu, QC J3B 3E6. Contexte: La production sous tunnel gagne en popularité dans l’est du Canada afin de prolonger la saison des récoltes jusqu’à octobre, augmenter le rendement, limiter les dommages encourus par les agents pathogènes et améliorer la qualité des fruits et légumes. Cependant, très peu de recherches ont été menées pour évaluer les bénéfices de la prolongation de la saison et la profitabilité en production de fruits biologiques sous tunnel. Actuellement, le marché des fruits biologiques frais est dominé par les États-Unis, depuis des états tels que la Californie où les conditions de croissance sont idéales pendant un long temps de l’année. Vue d’ensemble du projet: Ainsi, le but de cette étude était de développer un système de culture biologique sous tunnel pour les cultivars de fraises à jours neutres. Pour tester l’effet de la fertilisation et de la gestion du sol sur divers cultivars, une expérience en parcelles subdivisées répétée quatre fois a été réalisée aux Fraises de l’Île d’Orléans (St-Laurent d’Orléans, QC). Plus spécifiquement, le contenu minéral du sol, la croissance de la plante, le rendement et la qualité des fruits ont été déterminés sous deux régimes de fertilisation combinés avec deux milieux de culture biologiques (parcelle principale : 1- fertilisation biologique liquide avec un milieu de culture biologique; 2- fertilisation biologique liquide et solide dans un milieu de culture biologique; 3- solution nutritive conventionnelle dans un milieu de culture biologique; 4- solution nutritive conventionnelle dans un milieu de culture conventionnel) et pour trois cultivars (sous-parcelles; Seascape, Charlotte et Monterey). Les plantes ont été transplantées dans des contenants de 3 litres, et approvisionnées en eau par un système d'irrigation goutte à goutte. Conclusions: La fertilisation et les traitements des milieux de culture n’avaient, en général, aucun effet significatif sur le rendement total et la grosseur des fruits. La période de récolte a été prolongée de 4 semaines par rapport à la culture en champ. Sous les régies biologique et conventionnelle, la productivité de Seascape était de 40 % supérieure à celle de Charlotte. Toutefois, la matière fraîche des fruits du cultivar Charlotte était moins élevée sous régie biologique que sous régie conventionnelle. Les résultats relatifs à la disponibilité des nutriments, de même que la profitabilité de ce système de culture alternatif pour les fraises biologiques, seront aussi considérés. Remerciements: Cette recherche a été financée par la Grappe scientifique biologique du Canada, qui est elle-même financée par l’Initiative des grappes agroscientifiques du cadre stratégique Cultivons l’avenir d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et ses partenaires de l’industrie, Les Fraises de l’île d’Orléans et Les Tourbières Berger. 36 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fruits et légumes cultivés en champ Gestion de la fertilité lors de l’établissement de cassis biologique (Ribes nigrum L.) D. W. Hobson1,2*, A. M. Hammermeister2, K. Pruski1 et D. Lynch1 1. Département des sciences végétales et animales, Collège d’agriculture de Nouvelle-Écosse, C.P. 550, Truro, N.-É. 2. Centre d’agriculture biologique du Canada, Collège d’agriculture de Nouvelle-Écosse, C.P. 550, Truro, N.-É. * [email protected] Contexte : Bien qu’elle soit très répandue en Europe et Nouvelle-Zélande, la production de cassis (Ribes nigrum L.) s’est développée très lentement en Amérique du Nord. Cependant, avec des cultivars de plus en plus résistants, un nouvel intérêt à l’égard de la production biologique du cassis s’est manifesté sur l’Île-du-Prince-Édouard pour satisfaire la demande du marché japonais qui, entiché d’aliments santé, apprécie les baies de cassis pour leur teneur élevée en vitamine C et en antioxydants et pour leur saveur. Cependant, la production biologique de ce fruit est mondialement extrêmement limitée et les conditions de croissance dans les Maritimes sont très différentes de celles des autres pays. 3 Volume du couvert Canopy volume végétal (m3) (m ) Vue d’ensemble du projet : Deux sites de production du cassis, du cultivar « Titania », ont été établis à l’Î.P.É. en 2009 pour mesurer l’impact du taux et du calendrier d’application des amendements sur la croissance, le rendement et l’assimilation des nutriments de plantes établies. Sept traitements de fertilisation ont été appliqués basés sur l’azote disponible appliqué en kg ha-1: le contrôle (SP0), trois traitements printaniers (SP50, SP100 et SP150), un traitement estival (SU150) et deux traitements échelonnés au printemps et en été (SL100/50 et 1.8 SL50/100). Les amendements consistaient en un 1.6 mélange de farine de crabe et de fumier de volaille a a 1.4 (Nutriwave™). 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Traitment Treatment ab Un paillis plastique a été utilisé pour prévenir la croissance des mauvaises herbes. Les deux sites ont réagi différemment, le site FT affichant presque le double du rendement du site HR, et les traitements ont généré des réactions différentes. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 SP SP 5 P1 0 P 15 U1 5 0/1 0 00 /5 SP SP 5 P 10 P 15 U1 5 0/10 00 /5 En 2011, il n’y avait pas de différence au niveau S S S L5 L1 S S S L5 L1 S S S S du volume des buissons et du rendement sous les Site R divers amendements sur le site FT, contrairement FT H Le volume du couvert végétal du cassis en réponse aux à ce qui fut observé au site HR. La croissance amendements du sol appliqués basés sur les taux d’application de N disponible au printemps (SP), en été (SU) ou échelonnés au était supérieure sous SP150 sur les deux sites, printemps et en été (SL). mais les traitements échelonnés ont produit de plus hauts rendements. Au site HR, les taux de croissance consécutifs aux seuls traitements estivaux et aux traitements échelonnés étaient de beaucoup inférieurs aux taux de croissance au site FT. L’azote des tissus était significativement plus élevé avec les traitements que sur la parcelle de contrôle, sur les deux sites. Les analyses des tissus ont révélé que K pouvait été un facteur limitant sur le site HR. Aucun signe de déficience nutritionnelle n’a été observé sur les deux sites. abc bc c c Conclusions : Le meilleur traitement pour le rendement était SL100/50; SP50 et SU150 ne sont pas recommandés car la croissance y était significativement plus basse. Le potassium a pu être un facteur limitant sur un site. Remerciements: Le financement a été obtenu par le biais de l’Initiative des grappes agroscientifiques du cadre stratégique Cultivons l’avenir d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et par Anne’s PEI Farm; la participation en nature des fermiers participants est aussi soulignée. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 37 Fruits et légumes cultivés en champ Stratégies de gestion pour le contrôle du puceron rose du pommier, Dysaphis plantaginaea (Passerini) (Homoptera: Aphididae) dans les vergers biologiques de la Colombie-Britannique T. A. Richardson1*, A. E. Brown2 et L. Edwards3 1. Université du Nord de la Colombie-Britannique, Prince George, BC V2N 4Z9. 2. Université de la Colombie-Britannique, Vancouver BC V6T 1C4. 3. Conseil de développement des nouvelles variétés, représentant du secteur biologique, Cawston BC V0X 1C2. * [email protected] Contexte : Le puceron rose du pommier Dysaphis plantaginaea (Passerini) (Homoptera: Aphididae) est un ravageur dont l’impact économique est important dans les vergers biologiques de l’ensemble de la planète. Les dommages causés par le puceron n’affectent pas seulement les cultures de l’année en cours, mais réduisent le nombre d’inflorescences l’année suivante. Conséquemment, les pertes économiques s’étalent sur deux années. Les pertes économiques dans les plantations concentrées de certains cultivars de la pomme, p.ex. « Ambrosia », peuvent atteindre 10,000 $ l’acre sur deux ans lorsque la population des pucerons est très dense pendant l’année. Des méthodes de contrôle viables du D.plantaginaea auront un impact positif significatif sur la santé financière des pomiculteurs biologiques. Vue d’ensemble du projet : Cette étude comportait trois objectifs. Le premier était de déterminer si les pulvérisations d’huile peuvent être efficaces pour réduire les populations de D. plantaginaea. La durée du jour et le modèle degré-jour ont été explorés comme outils pour programmer efficacement les pulvérisations. Le second objectif était de déterminer si l’enlèvement d’un hôte important en été du D. plantaginaea, le plantain majeur, Plantago major (Lathrop) (Lamiales: Plantaginaceae) dans les vergers réduisait les infestations de pucerons l’année suivante. La libération de contrôles biologiques a aussi été examinée comme méthode de réduction des populations D. plantaginaea dans les vergers biologiques. Conclusions : Nous disposons présentement des données des expériences de pulvérisations d’huile des deux premières années. Nous avons découvert que les pulvérisations d’huile à l’automne appliquées entre des durées du jour variant de 12 :05 à 11 :15 et les pulvérisations d’huile appliquées entre 170-258 degrés-jours étaient les plus efficaces pour réduire le pourcentage moyen par arbre des inflorescences infestées par D. plantaginaea Le pourcentage moyen par arbre des inflorescences infestées par D. plantaginaea était significativement réduit à la suite de l’enlèvement mécanique de P. major des blocs de vergers. Bien que les résultats fussent statistiquement significatifs, la différence entre les blocs de contrôle et de traitement était relativement faible. Nous continuerons à enlever le plantain et surveillerons ces blocs lors de la prochaine éclosion d’envergure du ravageur pour évaluer l’efficacité de cette méthode de contrôle. La libération hâtive en saison des agents de contrôle biologique Aphidoletes Aphidimyza (Rondani) (Diptera: Cecidomyiidae) et Aphidius colemani (Vierick) (Hymenoptera: Aphidiidae) n’a pas réduit le pourcentage moyen par arbre des inflorescences infestées par D. plantaginaea. Remerciements : Nous remercions les pomiculteurs biologiques de l’Ambrosia (New Varieties Development Council) et le programme Agri-innovation de Cultivons l’avenir pour le financement. Nous remercions Petro Canada pour avoir généreusement fourni l’huile pour la conduite des expériences. Nous remercions également les pomiculteurs biologiques de Cawston, C.-B., d'avoir fourni les sites des tests et nous avoir secondés lors des essais. 38 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fruits et légumes cultivés en champ Évaluation de la carotte (Daucus carota) et du poireau (Allium porrum) comme cultures compagnes biologiques : peuvent-elles être mutuellement bénéfiques? M. Lefebvre1*, M. Leblanc1, J. Boisclair1, É. Lefrançois1, K. Stewart2, D. Cloutier3, G. Richard1 et G. Moreau1 1. L’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA). Plateforme d'innovation en agriculture biologique, St-Bruno-de-Montarville, QC. 2. Université McGill, Département des sciences végétales, Ste-Anne-de-Bellevue, QC. 3. Agrobyte, Hawkesbury, ON. * [email protected] Contexte : Dans les systèmes de cultures, les cultures mixtes peuvent fournir une meilleure protection contre les éclosions de maladies ou d’insectes. La capacité des variétés d’ail de repousser la mouche de la carotte est une caractéristique dont peuvent bénéficier les carottes dans un système de cultures compagnes. L’objectif de cette étude était de déterminer les avantages liés à la culture intercalaire de carottes et de poireaux, spécifiquement sur la gestion des insectes et le rendement des cultures dans les conditions du sud-ouest du Québec. L’efficacité et le coût du contrôle mécanique des mauvaises herbes ont aussi été évalués. Vue d’ensemble du projet : L’étude triennale (initiée en 2010) a été menée sur une terre tourbeuse Verchère à la Plateforme d'innovation en agriculture biologique, à St-Bruno-de-Montarville, Qc. Les variantes culturales étaient carottes et poireaux, soit cultivés ensemble comme cultures compagnes, soit en monoculture. Trois traitements différents des mauvaises herbes ont été appliqués dans chaque variante culturale : désherbage physique, manuel ou aucun désherbage (culture témoin). Le tableau suivant résume quelques-uns des principaux résultats et conclusions des deux premières années du projet. Résultats Ravageur du poireau Ravageur des carottes 2010 2011 Pic de la population de la teigne du poireau le 9 août – aucune réduction des dommages dans les parcelles des cultures compagnes Faible pression par les ravageurs, aucune réduction des dommages par la mouche de la carotte dans les parcelles des cultures compagnes Pic de la population de la teigne du poireau le 18 août – aucune réduction des dommages dans les parcelles des cultures compagnes Très faible pression par les ravageurs, aucun dommage. Rendement commercialisable – carotte Aucune différence significative mais rendement légèrement inférieur dans les cultures compagnes Aucune différence entre les carottes en monoculture et avec culture compagne Rendement commercialisable - poireau Significativement plus faible dans les cultures compagnes Aucune différence entre les poireaux en monoculture et avec culture compagne Le désherbage mécanique fut aussi efficace que le désherbage manuel, en réduisant le temps de l’opération de 75.7 % en 2010 et de 62.5 % en 2011 dans les cultures compagnes. Conclusions : Bien que les effets positifs du compagnonnage à l’égard des dommages causés par la mouche de la carotte n’aient pu être vérifiés, il a été établi que le désherbage physique était tout aussi efficace que le désherbage manuel. En 2012, nous devrions pouvoir identifier le meilleur système de contrôle des mauvaises herbes et déterminer si les dommages causés par la mouche de la carotte et la teigne du poireau sont réduits lorsque poireaux et carottes sont cultivés comme cultures compagnes. Remerciements: Cette étude fait partie du projet : La gestion des agroécosystèmes pour le contrôle des nuisibles dans une production de légumes biologiques, soutenu financièrement par la Grappe scientifique biologique. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 39 Fruits et légumes cultivés en champ La Grappe scientifique biologique du Canada, Activité D.1: La gestion des agroécosystèmes pour le contrôle des nuisibles dans une production de légumes biologiques. M. L. Leblanc1*, J. Boisclair1, K. Stewart2, D. Cloutier3, M. Lefebvre1, E. Lefrançois1, G. Richard1, G. Moreau1, C. Leyva Mancilla2 et J. Bede2 1. L’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA). Plateforme d'innovation en agriculture biologique, St-Bruno-de-Montarville, QC. 2. Université McGill, Département des sciences végétales, Ste-Anne-de-Bellevue, QC. 3. Agrobyte, Hawkesbury, ON. * [email protected] Contexte: Peu d’études canadiennes se sont penchées sur l’efficacité de l’intégration de bandes florales, plantes compagnes et plantes-pièges et ont déterminé leur impact sur les populations de mauvaises herbes et d’insectes dans les systèmes de production de légumes biologiques. Vue d’ensemble du projet: Le but de ce projet est d’étudier comment les systèmes de production de légumes biologiques peuvent être aménagés pour accroître la biodiversité tout en prévenant ou minimisant les problèmes causés par les ravageurs. Ce projet a été établi à la Plateforme d'innovation en agriculture biologique, St-Brunode-Montarville, Québec. Il comprend 4 expériences répétées pendant 2 ou 3 ans. Les méthodes de production des cultures sont conformes aux normes qui régissent l’agriculture biologique. Les traitements ont été répliqués quatre fois suivant un modèle de blocs. Des objectifs spécifiques étaient établis pour chaque expérience. L’expérience 1 a été élaborée pour déterminer l’effet du seigle d’hiver roulé par rouleur-crêpeur sur le contrôle des mauvaises herbes, les populations d’insectes et la productivité des cultures de légumes transplantés. Les cultures transplantées sont composées den Brassicaceae (brocoli), Solanaceae (poivron), Alliaceae (oignon), et Cucurbitaceae (melon/courge). Les quatre traitements sont : seigle d’hiver roulé par rouleur-crêpeur; désherbage mécanique; désherbage manuel; aucun désherbage. L’expérience 2 a été établie pour étudier l’effet du compagnonnage de carottes et de poireaux sur les ennemis des cultures (insectes, mauvaises herbes et maladies). Les neufs traitements étaient : le poireau mécaniquement, manuellement et non désherbé, la culture de carotte physiquement désherbée (mécaniquement et traitement à la flamme), manuellement et non désherbée, le poireau et la carotte mécaniquement, manuellement et non désherbés. L’expérience 3 a été entreprise pour établir l’efficacité des plantes-pièges pour attirer les populations d’insectes herbivores et réduire leur incidence dans la culture principale. La barbarée vulgaire et la stramoine commune sont utilisées comme plantes-pièges respectivement dans les cultures de chou et de pommes de terre pour réduire, respectivement, l’incidence de la fausse teigne des crucifères et du doryphore de la pomme de terre. Les traitements consistent en deux dispositions de cultures-pièges et de cultures sans plantes-pièges. L’expérience 4 était menée pour déterminer l’efficacité de diverses bandes de fleurs pour augmenter la biodiversité des insectes. Les plantes évaluées sont : la luzerne, le pétunia, la phacélie, la moutarde, l’achillée millefeuille, l’alysson, la coriandre, le cosmos, l’œillet d’Inde et la capucine. Conclusions: Ces expériences se poursuivent et les résultats seront intégrés à l’utilisation des bandes de fleurs, des plantes compagnes et plantes-pièges dans les systèmes de production de légumes biologiques dès qu’ils seront disponibles. Remerciements: Merci à Agriculture et Agroalimentaire Canada (projet de la Grappe scientifique biologique). 40 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fruits et légumes cultivés en champ Production de framboises biologiques sous tunnels M. Dorais1, L. Gaudreau2*, M. Bordeleau2, A. Gosselin2, Y. Medina3, L. Gauthier3, Y. Desjardins2 et S. Khanizadeh4 1. Agriculture et Agroalimentaire Canada, Édifice Envirotron, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 2. Centre de recherche en horticulture, Édifice Envirotron, Université Laval, Québec, QC G1V 0A6. 3. Les Fraises de l’île d’Orléans, 199, côte Gosselin, St-Laurent, Île d’Orléans, QC G0A 3Z0. 4. Agriculture et Agroalimentaire Canada, CRDH, St-Jean-sur-Richelieu, QC J3B 3E6. Contexte: La production sous tunnels sous conditions nordiques peut améliorer la durabilité de la culture des petits fruits biologiques en prolongeant la saison de croissance et améliorant la qualité des fruits. Cependant, seules des superficies marginales sont cultivées sous régie biologique même si la demande pour les framboises biologiques n’est pas comblée sur les marchés. Vue d’ensemble du projet: des trois Les objectifs de cette étude sont: 1) Figure Figure 1:1 L’influence The influence of three de fertilisation le total fertilization regimes onsurthe comparer deux méthodes de gestion régimes rendement total des framboises yield of raspberry grown under biologique de la fertilisation (liquide et cultivées sous expressed tunnels exprimée en high tunnels by g of de per fruits par mètre linéaire linear meter (n=145). liquide+solide) avec une culture gfruit Mix conventionnelle sous tunnel et 2) Proc Treatments Traitement P<0.01 Mois Month P<0.001 déterminer l’effet de la pulvérisation Treatment*Month Traitement * mois NS foliaire de CaCl2 sur la qualité des Contrastes Contrasts Conv vs biologique Organic P<0.001 baies. Un modèle expérimental Conventionnel L vs L+S* + Solide* NS Liquide aléatoire complet avec 8 réplicats a été Liquide vs. +Ca vs vs -Ca -Ca NS +Ca établi aux Fraises de l’Île d’Orléans, *Engrais *Liquid andliquides solid organic fertilizers et solides Table 1: La teneur du sol en éléments minéraux (Melich III) au cours de la saison de QC, Canada, et les 6 traitements biologiques Table 1: Soil mineral content (Melich III) during the growing season 2010 (n=145). combinés ont été comparés en 2010 et croissance 2010 2011. Au cours de la première saison de croissance, aucune différence significative n’a été observée dans la solution nutritive du sol, alors que les sols agricoles biologiques affichaient un contenu plus élevé en N (28%), P (23%), K (46%), Mg (93%), Ca (17%), Fe (10%), Mn (17%) en comparaison des sols conventionnels, ce qui a produit des concentrations plus élevées des éléments nutritifs dans les feuilles. À la fin de la saison de croissance, une biomasse (39-54%) des plantes plus élevée (P<0.05), un rendement (21%) et une grosseur des fruits plus élevés ont été observés dans les systèmes de production biologique en comparaison du système conventionnel (P<0.01). La qualité des fruits n’a pas été affectée (P<0.05) par le traitement au CaCl2. Au cours de la deuxième saison, des résultats similaires ont été observés, avec un net avantage pour les fruits sous régie biologique. 2500 2250 2000 1750 fruit yield g/m 1500 1250 1000 Conventional 750 Organic liquid fertilizer 500 Organic liquid + solide fertilizer 250 0 July Fertilization treatments August September October P K Ca Mg Fe Cu Mn Zn N tot (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (mg Kg-1) (%) Organic liquid fertilization 168±3.01 305±13.69 1607±53.66 209±12.37 355±4.80 3.83±0.19 23±0.65 3.48±0.18 0,24±0.01 September 171±9.68 319±18.88 1472±61.22 180±7.76 308±8.38 4,14±0,19 17±0.60 2,86±0,15 0,21±0.01 October July 183±12.54 339±16.26 1367±72.74 163±8.61 279±4.48 3.86±0.28 16±0.64 2.64±0.15 0,21±0.01 Organic liquid + solid fertilization July 158±3.26 275±9.48 1629±38.16 183±7.81 333±5.23 4.32±0.27 21±0.68 3,28±0.16 0,24±0.01 September 155±4.43 285±12.94 1514±61.33 167±8.86 308±5.58 4.66±0.24 16±0.46 2.96±0.14 0,22±0.01 October 162±7.33 306±14.19 1547±83.21 155±9.53 292±6.42 4,38±0.30 15±0.47 2,56±0.15 0,21±0.01 0,17±0.00 Conventional fertilization July 165±23.54 182±4.97 1311±37.24 81±2.03 309±4.15 4.19±0.21 18±0.38 1.49±0.06 September 113±2.29 216±11.91 1270±61.87 96±5.96 284±9.42 4.90±0.28 14±0.57 1.52±0.08 0,18±0.00 October 126±5.60 230±11.12 1336±53.37 97±4.11 261±4.94 4.62±0.26 14±0.61 1,27±0.08 0,17±0.003 Treatment P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 NS P<0.001 P<0.001 P<0.001 month P<0.05 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 NS NS P<0.01 P<0.001 P<0.05 NS NS P<0.01 P<0.05 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 P<0.001 NS P<0.001 P<0.001 P<0.001 NS P<0.01 NS NS P<0.05 NS P<0.01 NS NS P values Treatment*month Contrasts Conventional vs Organic Liquid vs Liquid+Solid* * Organic liquid and solid fertilizers Conclusions: Les sols en production biologique contenaient davantage de macro- et micronutriments, la biomasse végétale, le rendement et la grosseur de fruits étaient plus élevés qu’en production conventionnelle. Le traitement au CaCl2 n’a produit aucun effet sur la qualité des fruits. L’utilisation des tunnels a prolongé la saison de croissance de ~40 jours sous conditions nordiques et constitue une solution prometteuse pour une production élevée de fruits de qualité. Remerciements: Cette recherche était financée par la Grappe scientifique biologique du Canada, ellemême financée par le programme Initiative des grappes agroscientifiques canadiennes du Cadre stratégique Cultivons l’avenir d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et les partenaires de l’industrie, Les Fraises de l’île d’Orléans. Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 41 Fruits et légumes cultivés en champ Pratiques de gestion des sols des vergers affectant la productivité de jeunes pommiers biologiques Honeycrisp J. Reekie*, E. Specht, G. Braun, et E. Bevis Centre de recherches de l'Atlantique sur les aliments et l’horticulture, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, 32 Main Street, Kentville, NS B4N 1J5. * [email protected] Contexte: Lors de l’établissement d’un verger de pommiers, les mauvaises herbes peuvent concurrencer les jeunes arbres pour s’approprier l’espace, les nutriments et l’humidité du sol et ainsi engendrer une diminution progressive de la vigueur des arbres de même qu’une faible productivité. Les herbicides sont souvent utilisés pour contrôler les mauvaises herbes mais la gestion du sol des vergers peut potentiellement remplacer l’utilisation de produits agrochimiques pour contrôler les mauvaises herbes. Une recherche à long terme ainsi que des solutions non chimiques et durables sont requises. Vue d’ensemble du projet: Six systèmes de gestion du sol des vergers (SGV) ont été installés dans un verger de pommiers ‘Honeycrisp’ dans le but de supprimer la croissance des mauvaises herbes. Un sol nu utilisé comme paramètre de contrôle, un paillis réfléchissant, un paillis réfléchissant au dessus de fumier composté, du fumier composté, un engrais vert et l’utilisation de l’agrostide comme plante compagne de couverture ont été installés sur des parcelles répétées, randomisées. Les effets de ces SGV sur l’abondance des mauvaises herbes, la croissance des arbres et la photosynthèse des feuilles ont été évalués en 2011. Les mauvaises herbes de chaque parcelle ont été identifiées et leur pourcentage de couverture quantifié. Les mauvaises herbes étaient abondantes sur les parcelles avec compost avec 61 % et 87 % de couverture respectivement en juin et juillet. Les parcelles avec engrais vert affichaient de plus en plus de mauvaises herbes en cours de saison, atteignant une couverture de 74% en juillet. L’agrostide et le paillis réfléchissant étaient les plus efficaces pour supprimer les mauvaises herbes. La composition des mauvaises herbes variait d’un SGV à l’autre; la céraiste était prédominante dans les parcelles avec compost alors que la petite oseille abondait dans les parcelles avec engrais vert. À la fin de la saison de croissance, le diamètre des troncs a été mesuré pour chaque arbre en traitement et la surface de la section transversale (SST) à 30 cm au dessus de l’union greffon-portegreffe a été calculée. La SST était supérieure chez les arbres traités avec le compost, suivie de la SST dans les parcelles avec paillis réfléchissant et sur sol nu; les arbres des parcelles avec agrostide et engrais vert ont affiché la croissance la plus faible. Le taux de photosynthèse des feuilles était le plus élevé pour les arbres traités avec le compost. Il s’agit de la première saison de récolte dans ce verger établi il y a 3 ans. Bien que les arbres n’aient pas atteint leur plein potentiel, ceux des parcelles compostées et avec paillis réfléchissants ont eu des rendements moyens de 31 et 12 fruits respectivement par arbre. Le paillis réfléchissant posé sur le compost a stimulé le rendement de fruits avec une moyenne de 45 fruits par arbre. Les arbres sur sol nu et dans les parcelles avec agrostide et engrais vert ont produit peu de fruits (0-4). Conclusion: Le SGV avec paillis réfléchissant combiné au compost est efficace pour contrôler les mauvaises herbes et il promeut la croissance et la production de fruits. La recherche se poursuit pour fournir aux pomiculteurs l’accès à de nouvelles techniques de gestion et à de l’information sur la pomiculture biologique. Remerciements: Nous soulignons avec gratitude l’octroi du financement par la Grappe scientifique biologique et le programme Développement de la technologie 2000. 42 Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) Fruits et légumes cultivés en champ Premières observations sur le potentiel d’attraction des bandes de fleurs sur les insectes bénéfiques J. Boisclair1*, E. Lefrançois1, M. Leblanc1, K. Stewart2, D. Cloutier3, M. Lefebvre1, G. Richard1 et G. Moreau1 1. L’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA). Plateforme d'innovation en agriculture biologique, St-Bruno-de-Montarville, QC. 2. Université McGill, Département des sciences végétales, Ste-Anne-de-Bellevue, QC.. 3. Institut de malherbologie, Beaconsfield, QC. * [email protected] Contexte: Il est bien connu que l’utilisation des bandes de fleurs peut accroître la biodiversité, car elles constituent des sources de nourriture et un habitat pour les insectes bénéfiques. Elles attirent aussi les insectes nectarivores tels que bourdons et syrphes, qui pondent leurs œufs là où abondent les pucerons desquels se nourrissent les larves. Il a été démontré que les plantes à fleurs diffèrent quant à leur pourvoir d’attraction des parasitoïdes et à l’accessibilité de leur nectar. Cette étude préliminaire a pour but de déterminer la capacité des bandes de fleurs d’augmenter la biodiversité des insectes. Vue d’ensemble du projet: L’étude a été menée à la Plateforme d'innovation en agriculture biologique à St-Bruno-de-Montarville, QC. Il s’agissait d’une expérience en blocs aléatoires complets répétés 4 fois. En 2010 et 2011, des bandes d’espèces uniques ont été plantées. La dimension des bandes était de 2.4 m x 3 m. Il y avait un total de 40 bandes (10 espèces x 4 répétitions). Les espèces plantées étaient : la luzerne (Medicago sativa), le pétunia (Petunia grandiflora ‘Ultra mix’), la phacélie (Phacelia tanacetifolia), la moutarde (Sinapsis alba), l’achillée millefeuille (Achillea millefolium ‘Colorado’.), l’alysson (Lobularia maritima ‘Easter white bonnet’), la coriandre (Coriandrum sativum ‘Santo monogerm’), le cosmos (Cosmos bipinnatus ‘Sensation mix’), l’œillet d’Inde (Tagetes patula ‘Bonanza mix’) et la capucine (Tropaeolum majus ‘California giant’). Un filet fauchoir et des collants jaunes ont été utilisés pour évaluer la biodiversité des insectes. Les pièges étaient changés chaque semaine et les filets étaient balayés chaque semaine dans chaque parcelle. Les données collectées incluaient le stade de développement de la plante, la densité et la biomasse, et l’abondance des insectes bénéfiques et des ravageurs. En 2010, les échantillons recueillis par filet fauchoir ont révélé que le pétunia et l’alysson affichaient le moins d’insectes prédateurs capturés. Conclusions: L’utilisation des collants a mieux démontré l’abondance des Coccinellidae que la technique du filet fauchoir. À l’exception de l’alysson, l’espèce de coccinelle la plus abondante était la coccinelle asiatique (Harmonia axyridis) suivie de la coccinelle à damier (Propylea quatuordecimpunctata) et la coccinelle maculée (Coleomegilla maculata). Les résultats de l’année 2011 seront aussi présentés. . Remerciements: Merci à Agriculture et Agroalimentaire Canada (projet de la Grappe scientifique biologique). Extrait des actes de la 2012 Conférence scientifique canadienne sur l'agriculture biologique de Winnipeg (Manitoba) 43