Brian B Grant

Image Brian Grant
Développeur de modèles d'agroécosystèmes

Intérêts de recherche

Je travaille principalement en tant que développeur de modèles d'agroécosystèmes sur le modèle de GES agricole DNDCv.CAN. Le modèle DNDC est un modèle de champs agricoles et d'installations d'élevage qui sert à estimer la dynamique du carbone, des nutriments, de l'eau et des gaz à l'état de traces à l'échelle du champ ou de l'exploitation. Une connaissance approfondie de l'agronomie et des processus du sol, ainsi qu'un partenariat de collaboration avec d'autres chercheurs en mesure, permettent de s'assurer que le modèle DNDC peut reproduire efficacement les processus interdépendants complexes qui sont présents dans les agroécosystèmes. C'est l'un des rares modèles au monde à pouvoir évaluer des techniques de gestion avancées telles que la gestion des engrais 4R, les rotations de cultures diverses et les cultures de couverture. 

Grâce à cet outil, j'étudie les impacts de la gestion agricole sur la productivité des cultures et la durabilité de l'environnement, ainsi que les impacts à long terme des changements climatiques sur la résilience des systèmes de culture.

La branche " installations agricoles " du modèle DNDC (Manure-DNDC) est utile pour étudier la dynamique des nutriments et de l'eau dans les systèmes de gestion des déchets d'élevage sur l'ensemble de l'exploitation.

Une grande partie de notre travail est axée sur des partenariats internationaux entre d'autres institutions et par le biais des initiatives AgMIP et GRA afin d'améliorer et d'incorporer la compréhension actuelle des processus culture-sol-atmosphère dans les cadres de modélisation.

L'objectif global est de contribuer à l'élaboration et à l'intégration de nouvelles approches dans les activités d'AAC afin d'aider le Canada à respecter ses engagements internationaux en matière de réduction des émissions de GES provenant de l'agriculture et à assurer la compétitivité future des producteurs sur le marché.

Contexte

Plus de 20 ans consacrés à l'application et à l'élaboration de modèles d'agroécosystèmes fondés sur les processus. DNDC, Century, DayCent, Campbell, Epic, RZWQM2. 

 

 

Recherche et / ou projets en cours

Développement d'outils d'évaluation avancés pour prendre en compte les empreintes de GES actuelles associées aux pratiques agricoles, tout en identifiant les possibilités futures pour les producteurs et les décideurs politiques en matière de résilience et de durabilité de ces pratiques.

 

Énoncés de recherches/projets

  • Un outil de modélisation pour quantifier les potentiels d'atténuation des technologies et pratiques de gestion du lisier au Canada.

  • Approche de modélisation intégrée pour identifier des PGB efficaces et résilientes pour divers systèmes de culture au Canada.

  • Vers une évaluation et une modélisation à l'échelle du champ de l'impact des inhibiteurs commerciaux sur la productivité des cultures et les émissions d'oxyde nitreux après l'application d'urée.

  • Améliorer la durabilité des grandes cultures en quantifiant et en modélisant les émissions de N2O et de NH3 et le lessivage de N&P en réponse à des pratiques de gestion bénéfiques.

     

Activités professionnelles / intérêts

  • Application et développement de modèles d'agroécosystèmes
  • Collaborateur d'AgMIP et du GRA pour l'évaluation comparative et l'amélioration des modèles.
  • Coordination permanente du soutien aux modèles avec d'autres installations de recherche aux États-Unis et au Canada.

Prix et études

Baccalauréat en sciences (B.Sc.) Biologie/Chimie Université Carleton/Université Laurentienne.

Expérience et / ou de travail international

AgMIP, FACCE-JPI, WMO, GRA

Principales publications

  1. Budong Qian, Ward Smith, Yong Min Kim, Qi Jing, Brian Grant, Guillaume Jego, Scott Duguid, Ken Hester, Alison Nelson (2022) What will projected near-term climate mean for soybeans in Canada? Invited Keynote Speaker, Northern Soybean Summit, (Virtual) Toronto, Ontario, Canada. January 25, 2022..

    2022 - View publication details

  2. Ward Smith, Brian Grant, Ray Desjardins, Andrew VanderZaag, Craig Drury, Claudia Wagner-Riddle, Elizabeth Pattey, Budong Qian, Mervin St. Luce, Brian McConkey, Wentian He, Rong Jiang. 2021. Canada DNDC, a full farm agroecosystem model for identifying sustainable and resilient agricultural management. Workshop on Soil Carbon and Greenhouse Gas Emission Mitigation Modeling in Agriculture. AAFC, Agricultural Climate Solutions. Nov. 3-4, 2021.

    2021 - View publication details

  3. Jing, Q., McConkey, B., Qian, B., Smith, W., Grant, B., Shang, J., Liu, J., Bindraban, P., Luce, M.S. Assessing water management effects on spring wheat yield in the Canadian Prairies using DSSAT wheat models. Agricultural Water Management, [online] 244 http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106591

    2020 - View publication details

  4. Smith, W., Grant, B., Qi, Z., He, W., Qian, B., Jing, Q., VanderZaag, A., Drury, C.F., St. Luce, M., Wagner-Riddle, C. (2020). Towards an improved methodology for modelling climate change impacts on cropping systems in cool climates. Science of the Total Environment, [online] 728 http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138845

    2020 - View publication details

  5. Qian, B., Jing, Q., Smith, W., Grant, B., Cannon, A.J., Zhang, X. (2020). Quantifying the uncertainty introduced by internal climate variability in projections of Canadian crop production. Environmental Research Letters, [online] 15(7), http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/ab88fc

    2020 - View publication details

  6. Banger, K., Wagner-Riddle, C., Grant, B.B., Smith, W.N., Drury, C., Yang, J. (2020). Modifying fertilizer rate and application method reduces environmental nitrogen losses and increases corn yield in Ontario. Science of the Total Environment, [online] 722 http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137851

    2020 - View publication details

  7. Smith, W., B. Grant, Z. Qi, W. He, B. Qian, Q. Jing, A. VanderZaag, C.F. Drury, M. St Luce, and Claudia Wagner-Riddlee. Towards an improved methodology for modelling climate change impacts on cropping systems. The 54th Congress of the Canadian Meteorological and Oceanographic Society (CMOS), Virtual session, May 27, 2020.

    2020 - View publication details

  8. He, W., Dutta, B., Grant, B.B., Chantigny, M.H., Hunt, D., Bittman, S., Tenuta, M., Worth, D., VanderZaag, A., Desjardins, R.L., Smith, W.N. (2020). Assessing the effects of manure application rate and timing on nitrous oxide emissions from managed grasslands under contrasting climate in Canada. Science of the Total Environment, [online] 716 http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135374

    2020 - View publication details

  9. GN Falconnier, M Corbeels , KJ Boote , F Affholder , M Adam, DS MacCarthy, Alexander C Ruane, C Nendel, AM Whitbread, E Justes , LR Ahuja, F.M. Akinseye , IN Alou, KA Amouzou , S.S. Anapalli , C Baron, B Basso, F Baudron , P Bertuzzi, AJ Challinor , Y Chen, D Deryng , ML Elsayed , B Faye, T Gaiser , M Galdos , S Gayler , E Gerardeaux , M Giner , B Grant, G Hoogenboom , ES Ibrahim, B Kamali , KC Kersebaum , SH Kim, M van der Laan , L Leroux , JI Lizaso , B Maestrini , EA Meier, F Mequanint , A Ndoli , CH Porter, E Priesack , D Ripoche , T Sida , U Singh, W Smith, A Srivastava, S Sumit , F Tao, PJ Thorburn , D Timlin , B Traore , T Twine, H Webber. Modelling climate change impacts on maize yield under low N input conditions in sub Saharan Africa. Crop modelling for Agriculture and Food Security under Global Change. ICROPM 2020, Montpellier, France, Feb 3-5, 2020.

    2020 - View publication details

  10. Kritika Kothari, Montserrat Salmeron, Rafael Battisti, Kenneth Boote, Sotirios Archontoulis, Adriana Confalone, Julie Constantin, Santiago Cuadra, Philippe Debaeke, Babacar Faye, Brian Grant, Gerrit Hoogenboom, Qi Jing, Michael van der Laan, Fernando Macena, Fabio Marin, Alireza Nehbandani, Claas Nendel, Larry Purcell, Budong Qian, Alex Ruane, Evandro da Silva, Ward Smith, Afshin Soltani, Amit Srivastava, Nilson Vieira Jr. Poster: First Soybean Multi-model Sensitivity Analysis to CO2, Temperature, Water, and Nitrogen (CTWN). ICROPM 2020, Montpellier, France, Feb 3-5, 2020.

    2020 - View publication details

  11. Budong Qian, Qi Jing, Ward Smith, Brian Grant, Alex Cannon, Xuebin Zhang (2020) Quantifying the uncertainty introduced by internal climate variability in the projected Canadian crop yield changes. Oral presentation, iCROPM2020, February 2-5, 2020, Montpellier, France.

    2020 - View publication details

  12. Montse Salmeron Cortasa, Kritika Kothari, Rafael Battisti, Kenneth J. Boote, Sotirios Archontoulis, Adriana Confalone, Julie Constantin, Santiago Cuadra, Philippe Debaeke, Babacar Faye, Brian Grant, Gerrit Hoogenboom, Qi Jing, Michael van der Laan, Fernando Macena, Fabio Marin, Alireza Nehbandani, Claas Nendel, Larry C. Purcell, Budong Qian, Alex Ruane, Evandro da Silva, Ward Smith, Afshin Soltani, Amit Srivastava, Nilson Vieira. 2019. Soybean multi‐model sensitivity analysis for prediction of seed nitrogen, biological N fixation, and N cycling. ICROPM 2020, Montpellier, France, Feb 3-5, 2020

    2020 - View publication details

  13. Carozzi M Bellocchi G., Ehrhardt F., Brilli L., Bathia A., De Antoni Migliorati
    M., Doltra J., Dorich C., Doro L., Fitton N., Grace P., Grant B., Giacomini S.,
    Leonard J., Loubet B., Massad Raia S., Pattey E., Sharp J., Smith P., Smith W.,
    Zhang Q., Recous S. 2020. Evaluation of mitigation practices to reduce N2O and increase soil C; multi-model assessment in five croplands worldwide. Proceedings of ICROPM 2020, Montpellier, France, Feb 3-5 2020, 547-548

    2020 - View publication details

  14. Nasielski, J., Grant, B., Smith, W., Niemeyer, C., Janovicek, K., Deen, B. (2020). Effect of nitrogen source, placement and timing on the environmental performance of economically optimum nitrogen rates in maize. Field Crops Research, [online] 246 http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2019.107686

    2020 - View publication details

  15. Budong Qian, Qi Jing, Ward Smith, Brian Grant, Alex Cannon, Xuebin Zhang (2020) Uncertainty introduced by internal climate variability in the projected climate change impacts on Canadian crop yields. Oral Presentation, American Meteorological Society Annual Meetings 20202, January 10 -16, 2020, Boston, USA.

    2020 - View publication details

  16. Smith, W., Grant, B., Qi, Z., He, W., VanderZaag, A., Drury, C.F., Helmers, M. (2020). Development of the DNDC model to improve soil hydrology and incorporate mechanistic tile drainage: A comparative analysis with RZWQM2. Environmental Modelling and Software, [online] 123 http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.104577

    2020 - View publication details

  17. He, W., Grant, B.B., Smith, W.N., VanderZaag, A.C., Piquette, S., Qian, B., Jing, Q., Rennie, T.J., Bélanger, G., Jégo, G., Deen, B. (2019). Assessing alfalfa production under historical and future climate in eastern Canada: DNDC model development and application. Environmental Modelling and Software, [online] 122 http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.104540

    2019 - View publication details

  18. Kritika Kothari, Montse Salmeron Cortasa, Rafael Battisti, Kenneth J. Boote, Sotirios Archontoulis, Adriana Confalone, Julie Constantin, Santiago Cuadra, Philippe Debaeke, Babacar Faye, Brian Grant, Gerrit Hoogenboom, Qi Jing, Michael van der Laan, Fernando Macena, Fabio Marin, Alireza Nehbandani, Claas Nendel, Larry C. Purcell, Budong Qian, Alex Ruane, Evandro da Silva, Ward Smith, Afshin Soltani, Amit Srivastava, Nilson Vieira. 2019. AgMIP Soybean Phase 1: Multi-Model Sensitivity Analysis to CO2, Temperature, Water, and Nitrogen. ASA, CSSA and SSSA International Annual Meetings, San Antonio, Texas, Nov 10-13, 2019.

    2019 - View publication details

  19. Smith, W., Z. Qi, B. Grant, W. He, A. VanderZaag, C. Drury, C. Tan, M. and Helmers. Towards improving the DNDC model for simulating soil hydrology and tile drainage. 2019 ASABE Annual International Meet, Boston, Massachusetts, July 7–10, 2019. DOI:https://doi.org/10.13031/aim.20

    2019 - View publication details

  20. Qian, B., Zhang, X., Smith, W., Grant, B., Jing, Q., Cannon, A.J., Neilsen, D., McConkey, B., Li, G., Bonsal, B., Wan, H., Xue, L., Zhao, J. (2019). Climate change impacts on Canadian yields of spring wheat, canola and maize for global warming levels of 1.5 °c, 2.0 °c, 2.5 °c and 3.0 °c. Environmental Research Letters, [online] 14(7), http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/ab17fb

    2019 - View publication details