Estimating biological N<inf>2</inf> fixation in Canadian agricultural land using legume yields

Citation

Yang, J.Y., Drury, C.F., Yang, X.M., DeJong, R., Huffman, E.C., Campbell, C.A., et Kirkwood, V. (2010). « Estimating biological N₂ fixation in Canadian agricultural land using legume yields. », Agriculture, Ecosystems and Environment, 137(1-2), p. 192-201. doi : 10.1016/j.agee.2010.02.004

Résumé

La fixation biologique annuelle d’azote moléculaire (N₂) par les légumineuses et les organismes libres non symbiotiques a été estimée pour toutes les terres agricoles canadiennes, de 1981 à 2006, à l’aide du modèle pour le bilan azoté de l’agriculture canadienne (Canadian Agricultural Nitrogen Budget model; CANB v3.0). Les taux moyens de fixation de N₂ qui ont été publiés ont été ajustés d’après les variations du rendement des cultures, et la quantité totale de N₂ fixée a été estimée à l'échelle des polygones (1:1 000 000) des Pédopaysages du Canada et ensuite mise à l’échelle aux niveaux provincial et national. Les taux ajustés de fixation de N₂ variaient de 54 à 150 kg N ha⁻¹ (moyenne : 95 kg N ha⁻¹) pour les légumineuses, de 57 à 201 kg N ha⁻¹ (moyenne : 118 kg N ha⁻¹) pour le soja (Glycine max (L.) Merr.), de 27 à 141 kg N ha⁻¹ (moyenne : 79 kg N ha⁻¹) pour le foin (c. à d. un mélange de luzerne [Medicago sativa L.], de trèfle [Trifolium], de phléole des prés [Phleum pratense], de brome [Bromus], etc.) et de 141 à 300 kg N ha⁻¹ (moyenne : 218 kg N ha⁻¹) pour la luzerne. La fixation de N₂ totale estimée pour toutes les terres agricoles canadiennes est passée de 0,996 Tg en 1981 à 1,767 Tg en 2006, principalement à cause de l’augmentation du nombre d’hectares consacrés à la culture des légumineuses (de 9 à 15 Mha). Ces quatre cultures de légumineuses ont représenté de 82 à 89 p. 100 de la fixation de N₂ totale au Canada. Les moyennes provinciales de fixation de N₂ en fonction de la superficie totale de terres agricoles ont varié de 6 à 19 kg N ha⁻¹ en Saskatchewan, de 16 à 27 kg N ha⁻¹ en Alberta et au Manitoba, de 44 à 79 kg N ha⁻¹ en Ontario et au Québec et de 27 à 47 kg N ha⁻¹ dans les provinces de l’Atlantique. Puisque les Prairies comprennent 75 p. 100 des terres agricoles totales, les moyennes nationales de fixation de N₂ en fonction des terres agricoles totales subissent une forte influence des estimations établies pour les Prairies, et varient de 16 à 29 kg N ha⁻¹.