Étude de cas : Changements climatiques, intrants agricoles, diversité de culture et covariables environnementales dans l'analyse multivariée des rendements futurs du blé, de l'orge et du canola dans les Prairies canadiennes
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This manuscript was submitted in May 2016 and approved by the acting associate director Susan Tosh. The publication was accepted for publication in February 2017. The citation will be provided, once the publication is posted on the Canadian Journal of Soil Science web page. The publication date is a place holder
Résumé en langage clair
Au cours des prochaines décennies, les changements climatiques auront une incidence sur la production de céréales et d’oléagineux dans les Prairies canadiennes. Toutefois, l’effet des intrants agricoles et de la diversité des cultures n’a pas été évalué en fonction des changements prévus dans les précipitations et les températures. Une telle évaluation est importante pour cerner les principaux facteurs déterminants du rendement étant donné que les changements climatiques continuent d’influer sur l’agriculture des Prairies canadiennes. Dans cette étude, nous avons évalué le rendement du blé, du canola et de l’orge par simulation, en appliquant les données historiques et les futurs scénarios relatifs au climat au Modèle climatique intégré aux décisions à portée environnementale, dans le contexte des intrants agricoles et de la diversité culturale à Scott, en Saskatchewan (Canada). Les intrants agricoles que nous avons utilisés sont le travail classique du sol, le travail minimal ainsi que la gestion biologique des sols; la diversité des cultures était la suivante : blé-jachère, différentes céréales annuelles et différentes annuelles et vivaces. Nous avons constaté que les précipitations de mai à juillet et les températures d’avril à septembre étaient les facteurs les plus déterminants du futur rendement. Les températures maximale et minimale de la future saison de croissance ont augmenté de 1,06 et de 2,03 °C, respectivement, et les précipitations futures, de 11 % comparativement aux données historiques. Nous avons aussi constaté que le travail du sol avait une incidence sur le rendement du blé, mais pas sur celui de l’orge ni du canola. C’est avec un travail minimal du sol que le blé a eu le rendement le plus élevé, et avec le système de gestion biologique du sol que son rendement a été le plus faible. Cette étude a permis de mettre en évidence l’importance relative des précipitations et des températures en tant que facteurs déterminants dans l’analyse des impacts des changements climatiques sur les rendements futurs des cultures dans le contexte des pratiques agricoles employées dans les Prairies canadiennes.
Résumé
La température et les précipitations influent sur la production des céréales et des oléagineux dans les Prairies canadiennes, mais l’effet relatif des intrants, du travail du sol et de la diversité sur le rendement n’a pas été évalué en fonction des changements climatiques prévus dans les modèles régionaux et mondiaux. Dans cette étude, nous avons évalué le rendement du blé, du canola et de l’orge par simulation, en appliquant les données historiques (1971-2000) et les futurs scénarios (2041-2070) relatifs au climat au Modèle climatique intégré aux décisions à portée environnementale (EPIC), dans le contexte des intrants agricoles, y compris le travail du sol, et de la diversité culturale à Scott, en Saskatchewan (Canada). Nous avons exploré le rendement simulé par le modèle pour les scénarios climatiques à venir par partitionnement récursif des intrants agricoles, de la diversité des cultures, des futures précipitations saisonnières (FPS) et des degrés-jours de croissance (DJC), dans des analyses multidimensionnelles. La combinaison du travail réduit du sol et des intrants augmente significativement le rendement du blé, mais pas celui de l’orge ni du canola. Le blé atteint un rendement optimal avec la réduction des intrants et du travail du sol, et le rendement le plus faible est observé avec une gestion biologique. Les intrants et la diversité expliquent environ le tiers de la variation future du rendement du blé, et environ 10 % de celle de l’orge. La majeure partie de la variabilité du rendement est corrélée aux FPS de mai à juillet, et aux DJC d’avril à septembre. Les maximum et minimum de température durant la saison de croissance ont augmenté respectivement de 1,06 et de 2,03 °C, en raison des changements climatiques, et les FPS se sont accrues de 11 %. Les DJC et les FPS sont des covariables déterminantes du rendement des cultures dans l’analyse des changements climatiques évalués par partitionnement récursif. Cette étude montre comment la gestion des intrants, notamment la réduction du travail du sol, peuvent influer sur le rendement dans le contexte des changements climatiques.