Strategies for reducing the carbon footprint of field crops for semiarid areas. A review

L’évolution rapide du climat de la Terre est en grande partie attribuable à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES). Les pratiques utilisées pour les cultures agricoles, la transformation des aliments et la commercialisation des produits produisent toutes des gaz à effet de serre, qui contribuent au changement climatique mondial. La population et les producteurs exigent l’élaboration et l’adoption de mesures efficaces pour réduire les émissions de GES issues de toutes les activités agricoles et de tous les secteurs connexes. Toutefois, on ne dispose d’aucune information quantitative en ce qui concerne les stratégies et les pratiques qui doivent être mises en place pour réduire les émissions provenant de l’agriculture, ni sur la façon dont la productivité des cultures pourrait avoir une incidence sur l’intensité des émissions de GES. Pour fournir une solution possible, nous avons estimé l’empreinte carbone (c.-à-d., la quantité totale des émissions de GES associées à la production et à la distribution d’un produit alimentaire donné, exprimée en équivalent de dioxyde de carbone [éq. CO2]) pour certaines grandes cultures des Prairies canadiennes et nous avons évalué l’effet des séquences de cultures sur l’empreinte carbone du blé dur. Nous avons relevé les stratégies clés visant à réduire l’empreinte carbonique de diverses cultures en champs dans des régions semi-arides. Nous avons estimé cette empreinte à partir des émissions provenant 1) de la décomposition de la paille et des racines; 2) de la fabrication d’engrais à base d’azote et de phosphore et du taux d’application de ces engrais; 3) de la production d’herbicides et de fongicides et 4) de diverses activités agricoles. La production et l’application d’engrais azotés représentaient 57 % à 65 % de l’empreinte totale; les émissions provenant de la décomposition des résidus de culture, 16 % à 30 % et le reste était constitué d’une quantité d’émissions (éq. CO2) issues de la production d’engrais et de pesticides à base de phosphore et de diverses activités agricoles. Les cultures dans la zone de sol brun présentaient la plus faible empreinte carbone, soit en moyenne 0,46 kg d’éq. CO2 kg-1 de grains, tandis que les cultures de la zone de sol noir présentaient une empreinte carbone moyenne plus grande qui s’élevait à 0,83 kg d’éq. CO2 kg-1 de grains. L’empreinte carbone moyenne des cultures de la zone de sol brun foncé se situait à mi-chemin avec 0,61 kg d’éq. CO2 kg-1 de grains. Un kilogramme de produit céréalier émet 0,80 kg d’éq. CO2 pour le canola (Brassica napus L.), 0,59 pour la moutarde (Brassica juncea L.) et le lin (Linum usitatissimum{/i]L. L.), 0,46 pour les cultures de blé de printemps (Triticum aestivum L.) et 0,20 à 0,33 kg d’éq. CO2 pour les cultures de pois chiches (Cicer arietinuml.) de poids secs (Pisum sativum L.) et de lentilles (Lens culinarisMedik.). Lorsque le blé dur (T. aestivum L.) était cultivé l’année suivant la culture d’une espèce fixatrice d’azote (p. ex. les légumineuses), les émissions totales de gaz à effet de serre provenant de cette culture atteignaient 673 kg d’éq. CO2, soit 20 % de moins que dans les cas où le blé était cultivé une année suivant une culture céréalière. De même, lorsque le blé dur était cultivé une année suivant une culture d’oléagineux, les émissions s’élevaient à 744 kg d’éq. CO2, soit une réduction de 11 % par rapport à la valeur qu’elles affichent lorsque le blé dur est cultivé une année suivant une culture céréalière. L’empreinte carbone du blé dur cultivé après une culture de légumineuse à grain était de 0,25 kg d’éq. CO2 par kg de grains et de 0,28 kg d’éq. CO2 par kg de grains lorsque le blé était précédé d’une culture d’oléagineux : une réduction de l’empreinte carbone de 24 % à 32 % comparativement à la culture du blé dur après celle d’une céréale. L’empreinte carbone moyenne peut être réduite d’au plus 24 % pour les cultures dans des régions de sol noir, de 28 % dans des régions de sol brun foncé et de 37 % dans des régions de sol brun, grâce à l’amélioration des pratiques agricoles, à l’accroissement de l’efficacité d’utilisation de l’azote, à l’utilisation de systèmes de culture diversifiés, à l’adoption de variétés de cultivars ayant un indice de récolte élevé et à l’utilisation des bioressources du sol, comme les microorganismes solubilisant le phosphore et les champignons mycorhiziens à arbuscules dans les cultures agricoles.