Effets des changements climatiques sur le rendement des cultures, le bilan hydrique du sol et le lessivage de nitrate dans les régions semi arides et humides du Canada

Citation

He, W., Yang, J.Y., Qian, B., Drury, C.F., Hoogenboom, G., He, P., Lapen, D., Zhou, W. (2018). Climate change impacts on crop yield, soil water balance and nitrate leaching in the semiarid and humid regions of Canada, 13(11), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0207370

Résumé en langage clair

L’impact des changements climatiques sur les systèmes agricoles est très préoccupant puisqu’il pourrait avoir un effet important sur l’approvisionnement alimentaire mondial. Notre étude visait à évaluer les effets des changements climatiques sur la production des cultures et le lessivage de nitrate dans deux zones climatiques distinctes au Canada. Nous avons choisi d’étudier le blé de printemps (Triticum aestivum L.) dans une région semi aride de l’Ouest canadien (Swift Current, Saskatchewan) et le maïs (Zea mays L.) dans la région plus humide du centre du Canada (Woodslee, Ontario). Nous avons étudié des scénarios climatiques fondés sur des simulations effectuées au moyen du modèle régional canadien du climat (CanRCM4) appliqué à deux profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP4.5 et RCP8.5) et avons simulé les cultures au moyen du modèle DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer). Par rapport au scénario climatique de base, les rendements de blé ont augmenté de 8, 8, 11 et 15 %, et les rendements de maïs ont diminué de 15, 25, 22 et 41 %, dans les scénarios RCP4.5 (2041 2070), RCP4.5 (2071 2100), RCP8.5 (2041 2070) et RCP8.5 (2071 2100), respectivement. Le lessivage de nitrate a augmenté de 19, 57, 73 et 129 % à Swift Current et de 84, 117, 208 et 317 % à Woodslee dans les quatre scénarios, respectivement. La simulation de mesures d’adaptation indique qu’il faudrait augmenter la dose d’engrais azoté à 80 100 kg N ha-1 pour obtenir un rendement optimal du blé de printemps, mais que cela augmenterait le lessivage de nitrate de 5 8 kg N ha-1 à Swift Current. Nous avons constaté que la dose d’engrais azoté de 150 kg N ha-1 convenait pour obtenir de forts rendements du maïs à Woodslee. De nouveaux cultivars de blé et de maïs à longue saison de croissance permettraient à la croissance des cultures de correspondre au stade phénologique et d’ainsi maintenir de forts rendements pour s’adapter à la hausse future des températures.

Résumé

© He et al., 2018. Il s’agit d’un article en libre accès publié conformément aux conditions de la licence d’attribution de Creative Commons, qui autorise l’utilisation, la distribution et la reproduction sans restriction sur tout support, à condition que l’auteur original et la source soient mentionnés. L’impact des changements climatiques sur les systèmes agricoles est très préoccupant puisqu’il pourrait avoir un effet important sur l’approvisionnement alimentaire mondial. Notre étude visait à évaluer les effets des changements climatiques sur la production des cultures et le lessivage de nitrate dans deux zones climatiques distinctes au Canada. Nous avons choisi d’étudier le blé de printemps (Triticum aestivum L.) dans une région semi aride de l’Ouest canadien (Swift Current, Saskatchewan) et le maïs (Zea mays L.) dans la région plus humide du centre du Canada (Woodslee, Ontario). Nous avons étudié des scénarios climatiques fondés sur des simulations effectuées au moyen du modèle régional canadien du climat (CanRCM4) appliqué à deux profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP4.5 et RCP8.5) et avons simulé les cultures au moyen du modèle DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer). Par rapport au scénario climatique de base, les rendements de blé ont augmenté de 8, 8, 11 et 15 %, et les rendements de maïs ont diminué de 15, 25, 22 et 41 %, dans les scénarios RCP4.5 (2041 2070), RCP4.5 (2071 2100), RCP8.5 (2041 2070) et RCP8.5 (2071 2100), respectivement. Le lessivage de nitrate a augmenté de 19, 57, 73 et 129 % à Swift Current et de 84, 117, 208 et 317 % à Woodslee dans les quatre scénarios, respectivement. La simulation de mesures d’adaptation indique qu’il faudrait augmenter la dose d’engrais azoté à 80 100 kg N ha-1 pour obtenir un rendement optimal du blé de printemps, mais que cela augmenterait le lessivage de nitrate de 5 8 kg N ha-1 à Swift Current. Nous avons constaté que la dose d’engrais azoté de 150 kg N ha-1 convenait pour obtenir de forts rendements du maïs à Woodslee. De nouveaux cultivars de blé et de maïs à longue saison de croissance permettraient à la croissance des cultures de correspondre au stade phénologique et d’ainsi maintenir de forts rendements pour s’adapter à la hausse future des températures.