Les fermes au cœur de la recherche : codévelopper pour optimiser la fertilisation azotée à la Ferme Vimo

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« Le codéveloppement, c’est vraiment de réunir des individus qui ont la même vision et ensemble de bâtir quelque chose, puis de le faire bonifier dans le système au complet. » Pascal Viens 

Un protocole expérimental sur mesure à la Ferme Vimo

À la Ferme Vimo, Pascal Viens avait déjà l’intention de réaliser des essais sur différents espacements de maïs ensilage, avec ou sans engrais vert intercalaire. Son objectif était de mesurer l’effet de ces pratiques non seulement sur les rendements du maïs ensilage, mais aussi sur ceux du seigle d’automne implanté après la récolte. 

En 2024, il a ainsi mis en place sur sa ferme : 

• Une parcelle témoin de maïs ensilage semé à 30 pouces, sans engrais vert intercalaire ; 

• Une parcelle de maïs ensilage semé à 30 pouces avec un engrais vert intercalaire ; et 

• Une parcelle de maïs ensilage semé à 60 pouces avec un engrais vert intercalaire. 

Lors des rencontres de codéveloppement du Laboratoire vivant – Lait carboneutre, Pascal Viens a entendu les chercheurs Gaétan Parent et Normand Bertrand d’Agriculture et Agroalimentaire Canada parler de leur projet de recherche : mieux évaluer l’apport en azote des cultures précédentes afin de réduire les excès de fertilisation azotée et d’optimiser la fertilisation des grandes cultures. À la recherche de fermes participantes pour réaliser des essais, les chercheurs ont rapidement vu le potentiel des travaux déjà envisagés à la Ferme Vimo. De son côté, Pascal y a vu l’occasion d’approfondir ses propres essais. Le protocole expérimental a donc été adapté pour intégrer les essais déjà prévus à la Ferme Vimo, en y ajoutant l’expertise des chercheurs pour évaluer les besoins en azote et les émissions de gaz à effet de serre. 

Un nouveau projet est né !

« L’aspect codéveloppement, c’est ce qui fait la richesse du Laboratoire vivant à mon avis. Étant donné que le producteur est mis dans la discussion dès le début, on peut avancer très rapidement. On s’assure qu’on répond à un besoin. Les producteurs se sentent à l’aise de proposer des idées. Ils peuvent apporter des mesures concrètes et des modifications qui vont aider les chercheurs à bien comprendre vers où on s’en va avec la production laitière. » Marie-Pier Landry  

Comparer différentes régies avec engrais vert dans le maïs ensilage et le seigle d’automne

Grâce à cette collaboration étroite entre le producteur et les chercheurs, l’équipe a pu comparer trois régies impliquant l’utilisation d’engrais vert intercalaire (composé d’un mélange à base de ray-grass) dans le maïs ensilage. Plusieurs composantes de la régie variaient entre les trois parcelles, comme la date de semis de l’engrais vert, la composition et la dose du mélange, ainsi que la fertilisation au semis. Différents aspects agronomiques et environnementaux ont été mesurés par l’équipe de recherche tout au long des essais : 

– Le rendement en maïs ensilage ; 

– La dose optimale d’azote à ajouter à la culture de seigle d’automne ; 

– Les émissions de protoxyde d’azote (N₂O), un puissant gaz à effet de serre associé à la présence de fertilisants azotés dans les sols ; et 

– La disponibilité de l’azote pour la culture de seigle d’automne semée après la récolte du maïs (avec ou sans fertilisation). 

Année d’essai 2024 : le maïs ensilage 

Infos techniques

Le maïs ensilage a été semé le 25 mai 2024. 

Le traitement témoin (30 pouces sans engrais vert) a reçu la même fertilisation au semis que le traitement 30 pouces avec engrais vert, soit 32 kg N/ha. 

Le 29 juin, une application de 43 kg N/ha de 38-0-0 en post-levée a été réalisée dans les trois traitements. 

Le maïs ensilage a finalement été récolté le 14 septembre 2024. 

Quel impact sur le rendement du maïs ?

Dans les conditions de l’essai à la Ferme Vimo, comparativement au traitement témoin (30 pouces sans engrais vert), le rendement en maïs mesuré était :  

• 12 % inférieur dans le traitement 30 pouces avec engrais vert ; 

• 16 % inférieur dans le traitement 60 pouces avec engrais vert. 

Comme plusieurs composantes de la régie variaient simultanément entre les traitements, ces écarts doivent être interprétés à l’échelle de la régie dans son ensemble. 

Quel impact sur l’établissement de l’engrais vert ? 

L’engrais vert s’est beaucoup mieux développé dans l’espacement de 60 pouces. Son rendement a été environ deux fois plus élevé que dans le traitement à 30 pouces.  

Ce résultat découle vraisemblablement de l’ensemble des différences entre les régies, notamment l’espacement du maïs, la dose d’engrais vert, le mélange utilisé et la date de semis, ce qui ne permet pas d’isoler l’influence d’un facteur en particulier. Un meilleur accès à la lumière entre les rangs dans le traitement à 60 pouces constitue une hypothèse agronomique plausible pouvant avoir contribué à cet écart. 

Ces résultats illustrent néanmoins bien un défi souvent rencontré avec les cultures intercalaires : comment favoriser la croissance de l’engrais vert sans nuire à celle de la culture principale? 

Quel impact sur les émissions de protoxyde d’azote (N₂O) ?

La majorité des émissions de protoxyde d’azote (N₂O) a été observée durant les premières semaines suivant les applications d’engrais, soit entre le début juin et le début juillet. Après le mois d’août, les émissions étaient presque nulles dans tous les traitements. 

Le résultat le plus marquant concerne le traitement à 60 pouces avec engrais vert. Durant la période où les émissions étaient les plus importantes, celui-ci a produit environ 70 % moins de N₂O que les deux traitements à 30 pouces. Plusieurs facteurs pourraient avoir contribué à cet écart. Parmi ceux-ci, le mode d’application de l’azote au semis constitue une hypothèse possible. Dans les traitements à 30 pouces, l’engrais était enfoui dans le sol, avec moins d’oxygène présent, alors que dans le traitement à 60 pouces, l’engrais liquide était appliqué en surface. Ces conditions influencent les transformations de l’azote dans le sol et, par conséquent, la production de N₂O. Cette observation doit toutefois être interprétée dans le contexte de l’ensemble des différences entre les régies comparées. 

À la mi-juillet, le traitement 30 pouces avec engrais vert a présenté des émissions de N₂O inférieures à celles du 30 pouces sans engrais vert. Une hypothèse est que le développement du ray-grass ait contribué à réduire l’azote minéral disponible pour les processus produisant du N₂O. 

Synthèse

Pour comparer simultanément la performance agronomique et environnementale des traitements, les chercheurs ont calculé l’intensité des émissions de protoxyde d’azote (N₂O), soit la quantité de N₂O émise par unité de maïs produite. 

Lorsqu’on rapporte ainsi les émissions de N₂O à la quantité de maïs produite, la régie 60 po avec engrais vert présentait une intensité d’émissions environ trois fois plus faible que les régies à 30 pouces. Dans les conditions de cet essai réalisé à la Ferme Vimo, cette régie était donc associée à des émissions de N₂O plus faibles par unité de maïs produite. 

Le défi demeure de maintenir un rendement en maïs suffisamment élevé pour que cette stratégie demeure agronomiquement et économiquement intéressante. Aucune analyse économique formelle n’a toutefois été réalisée dans le cadre de cet essai. 

Année d’essai 2025 : la suite avec le seigle d’automne

Infos techniques en 2025 

Après la récolte du maïs ensilage, le 14 septembre 2024, les engrais verts ont été détruits au glyphosate. Trois jours plus tard, le 17 septembre, 3 000 gallons par acre de lisier de porc ont été épandus. Le seigle d’automne a ensuite été semé le 18 septembre. 

Le 5 mai 2025, le champ a été divisé en parcelles qui ont reçu différentes doses d’une fertilisation azotée sous forme d’urée traitée avec un inhibiteur d’uréase, appliquée à la volée en surface du sol. Les doses azotées du dispositif variaient de 0 à 85 kg N/ha. 

Le seigle a finalement été récolté le 5 août 2025.

Quel impact sur les rendements en seigle ?

Aucun effet significatif de la dose d’azote appliquée n’a été observé sur les rendements en seigle, et ce même par rapport au traitement n’ayant reçu aucun apport d’azote. Il est important de noter que le printemps très humide a aussi rendu le contrôle des mauvaises herbes difficile, et que la présence importante d’adventices a donc vraisemblablement affecté les rendements.  

À la Ferme Vimo, les rendements observés tendaient à être plus faibles dans les parcelles ayant reçu un engrais vert l’année précédente. En l’absence de répétition des parcelles principales avec et sans engrais vert, ces différences ne peuvent pas être soumises à un test statistique valide de l’effet de l’engrais vert à l’échelle de cette ferme. Cette observation demeure donc descriptive et devra être interprétée à la lumière des analyses réalisées sur l’ensemble des fermes du Laboratoire vivant – Lait carboneutre ayant participé à la même étude.

Quel impact sur les émissions de protoxyde d’azote (N₂O) ?

Dans le cas des émissions de protoxyde d’azote (N₂O), celles-ci ont été mesurées seulement dans les parcelles sans fertilisation et les parcelles ayant reçu 55 kg N/ha. Comme lors de l’essai dans le maïs, les émissions de N₂O ont surtout été observées dans les semaines suivant l’application d’azote. Pendant environ trois semaines après la fertilisation printanière, les parcelles ayant reçu 55 kg N/ha ont émis davantage de N₂O que les parcelles non fertilisées. Par la suite, les émissions ont rapidement diminué et sont demeurées faibles jusqu’à la fin de la saison. 

Cette faible production de N₂O pourrait notamment être liée à la bonne implantation du seigle. Bien établi dès le printemps, celui-ci aurait pu être en mesure de capter efficacement l’azote présent dans le sol, limitant ainsi les pertes vers l’atmosphère. 

Le traitement sans engrais vert ayant reçu 55 kg N/ha a produit plus du double des émissions observées dans le traitement équivalent avec engrais vert. Cette observation suggère que l’engrais vert implanté en 2024 a pu continuer d’influencer la dynamique de l’azote dans le sol l’année suivante. Cette différence demeure cependant une observation réalisée sur un seul site et devra être interprétée à la lumière des analyses combinées de l’ensemble des fermes participantes.

Synthèse 

Des émissions de protoxyde d’azote (N₂O) généralement plus faibles ont été mesurées dans les parcelles ayant reçu un engrais vert, sans que ces observations permettent de conclure à un effet propre de l’engrais vert ni à une amélioration du bilan climatique global. Des rendements moyens plus faibles ont été observés pour le seigle dans ces mêmes parcelles. Ces observations pourraient être compatibles avec une disponibilité différente de l’azote dans le sol, mais elles ne permettent pas, à elles seules, d’établir un effet propre de l’engrais vert à la Ferme Vimo. 

Les résultats obtenus à la Ferme Vimo illustrent donc bien le compromis que les chercheurs cherchent à mieux comprendre : comment tirer parti des réductions d’émissions observées dans certaines régies avec engrais vert tout en maintenant une disponibilité suffisante de l’azote pour maximiser le rendement des cultures suivantes?

Ce que nous apprend l’expérience à la Ferme Vimo

Cette expérience illustre bien la valeur de la recherche menée directement sur les fermes. En travaillant à partir d’essais déjà mis en place par le producteur, les chercheurs ont pu documenter le comportement de différentes régies dans des conditions réelles de production et mieux comprendre les effets potentiels des engrais verts. 

Le principal message à retenir de ces essais à la Ferme Vimo est qu’un engrais vert doit être évalué à l’échelle du système de production dans son ensemble, en considérant à la fois le rendement de la culture principale, la dynamique de l’azote, la performance de la culture suivante et les émissions de protoxyde d’azote (N₂O). Les résultats obtenus à la Ferme Vimo montrent d’ailleurs que ces différents aspects sont étroitement liés. Certaines régies avec engrais vert ont été associées à des émissions de N₂O plus faibles, mais des rendements plus faibles ont aussi été observés dans certains cas. Ces résultats soulignent l’importance de considérer à la fois les bénéfices environnementaux et les performances agronomiques lorsqu’on évalue l’utilisation des engrais verts. 

Comme cette étude a été réalisée sur une seule ferme, les résultats présentés servent avant tout à documenter le comportement des différentes régies dans des conditions réelles de production. Les conclusions générales sur les effets des cultures de couverture sur la réponse à l’azote, les rendements et les émissions de N₂O reposeront sur l’analyse combinée de l’ensemble des fermes du Laboratoire vivant – Lait carboneutre qui participent à cette activité de recherche.  

« Avec la recherche directement sur les fermes, on va avoir une variabilité plus grande de résultats, mais ça accorde réellement avec la vraie vie qu’on retrouve sur la ferme. Quand on voit cette variabilité, pour nous, au niveau de la recherche, c’est quelque chose qui est très stimulant, parce que ça nous permet justement d’essayer de comprendre pourquoi certains endroits, ça réagit d’une façon et à d’autres, ça réagit différemment. Et pour Pascal, son avantage à lui, c’est d’être capable d’avoir un résultat qui est vraiment adapté à son entreprise, à lui directement. » Gaétan Parent