rapport modèle agroforesterie by CRAAQ

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Avertissements Au moment de sa rédaction, l’information contenue dans le présent document était jugée représentative des connaissances acquises sur l’agroforesterie au Québec. Son utilisation demeure sous l’entière responsabilité du lecteur. Dans le présent document, le masculin englobe le féminin et est utilisé uniquement pour alléger le texte.

Pour informations et commentaires Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ) Édifice Delta 1, 2875, boulevard Laurier, 9e étage Québec (Québec) G1V 2M2 418 523-5411 | 1 888 535-2537 | www.craaq.qc.ca | client@craaq.qc.ca © Partenaires de l’Entente sectorielle de développement pour la forêt dans la région administrative de la Montérégie, 2022 PAGF0105-PDF ISBN 978-2-7649-0660-6 Dépôt légal Bibliothèque et Archives Canada, 2022 Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2022

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Modèle d'affaires en agroforesterie - Rapport

Équipe de réalisation L’équipe de réalisation du projet était composée de quatre professionnels sous la supervision du CRAAQ : -

André Vézina, M. Sc. Aménagement forestier et sylviculture, consultant et professionnel de recherche en agroforesterie, Biopterre;

Nathan de Baets, expert en gestion de GES;

Frédéric Lebel, agroéconomiste, professionnel de recherche, Biopterre;

Alain Cogliastro, biologiste, président du Comité agroforesterie, CRAAQ.

Coordination, édition et mise en page par le CRAAQ Joanne Lagacé, B. Sc., chargée de projets Lyne Lauzon, B. Sc., chargée de projets aux publications Véronique Michaud, graphiste

Photographies Alain Cogliastro André Vézina

La réalisation de ce rapport a été rendue possible grâce à l'appui financier obtenu dans le cadre de l'Entente sectorielle de développement pour la forêt dans la région administrative de la Montérégie. Cette entente regroupe la Table régionale de concertation de la Montérégie, les 14 municipalités régionales de comté (MRC), l’agglomération de Longueuil, l’Agence forestière de la Montérégie, le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP), le ministère des Affaires municipales et de l'Habitation (MAMH) et le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation du Québec (MAPAQ).

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TABLE DES MATIÈRES 1

INTRODUCTION.............................................................................................................................2

DESCRIPTION DU SITE .................................................................................................................3

SCÉNARIOS D’AMÉNAGEMENTS AGROFORESTIERS................................................................4

3.1

Caractéristiques de la haie recherchée........................................................................................................... 4

3.2

Présentation des scénarios d’aménagements................................................................................................ 5

3.2.1 Scénario 1 - Haies de saules arbustifs à croissance rapide (espacement de 30, 45 ou 60 m entre les haies)........................5 3.2.2 Scénario 2 - Haies d’arbres et d’arbustes (espacement de 100 m entre les haies)................................................................8 3.2.3. Scénario 3 - Haies d’arbres et d’arbustes espacées de 100 m et entre lesquelles est insérée une haie de saules arbustifs à croissance rapide................................................................................................................10 3.2.4 Synthèse des scénarios d’aménagements..........................................................................................................................12

ESTIMATION PRÉLIMINAIRE DES ÉMISSIONS ET DES IMMOBILISATIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE AVANT ET APRÈS L’IMPLANTATION DE HAIES BRISE-VENT.......13

4.1

Protocoles utilisés........................................................................................................................................ 13

4.2

Portée........................................................................................................................................................... 13

4.3

Mesures de réduction des émissions de gaz à effet de serre........................................................................ 13

4.4

Identification des sources, puits et réservoirs de gaz à effet de serre.......................................................... 14

4.5

Quantification des émissions et/ou suppressions de gaz à effet de serre de référence................................ 15

4.6

Quantification des émissions de gaz à effet de serre des scénarios d’aménagements agroforestiers.......... 18

4.7

Recommandations........................................................................................................................................ 19

IMPACT ÉCONOMIQUE DES SCÉNARIOS AGROFORESTIERS RETENUS................................24

5.1

Analyse coût-avantage................................................................................................................................. 24

5.1.1 Coûts des aménagements agroforestiers...........................................................................................................................24 5.1.2 Revenus..............................................................................................................................................................................25 5.1.3 Valeur actualisée nette sur 40 ans......................................................................................................................................27 5.1.4 Délai de récupération.........................................................................................................................................................28

5.2

Impact économique potentiel de la réduction des gaz à effet de serre......................................................... 28

5.3

Valeur des pertes de sol................................................................................................................................ 29

5.3.1 Valeur de remplacement.....................................................................................................................................................29 5.3.2 Perte de valeur foncière......................................................................................................................................................29

CONCLUSION..............................................................................................................................30

MÉDIAGRAPHIE....................................................................................................................................32 ANNEXE 1 : COÛTS POUR ENLEVER LES HAIES DE SAULES ..........................................................34 ANNEXE 2 : CALCUL DES MARGES AVANT CHARGES FIXES À L’HECTARE DE RÉFÉRENCE........35 ANNEXE 3 : PRIX DE LA TERRE NOIRE EN VRAC SUR LE MARCHÉ.................................................35

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1 INTRODUCTION Le projet avait pour objectif général de développer un modèle d’affaires qui facilite le déploiement de systèmes agroforestiers en sols organiques au sein de la Montérégie. La production maraîchère en sols organiques fait face à des enjeux d’érosion, d’oxydation et d’affaissement des sols, qui menacent à long terme la viabilité du secteur. L’érosion éolienne en sols organiques cultivés non protégés est esti mée à 1 cm/année (Dessureault-Rompré et al., 2020). L’implantation de haies brise-vent peut contribuer à réduire l’érosion éolienne des sols, mais les entreprises sont réticentes à adopter cette pratique, principalement en raison de la réduction de l’espace cultivable qu’elle entraîne. Bien que l’implantation et l’entretien de haies brisevent soient actuellement subventionnés (de 70 à 90 %) par le programme Prime-Vert, un incitatif supplémentaire pourrait hausser l’adoption de cette pratique. Devant l’importance du développement des crédits compensatoires de carbone et d’une tarification en évolution, le projet a identifié dès le départ la pertinence d’analyser cette nouvelle source potentielle de revenu pour la ferme. Le projet a été présenté lors d’une activité d’échan ges entre chercheurs et entreprises maraîchères partenaires en sols organiques, activité organisée par la Chaire de recherche industrielle CRSNG en conservation et en restauration des sols organiques cultivés (19 mars 2021, 43 participants). Une offre de participation au projet a été lancée aux entreprises présentes à cette rencontre. Quatre d’entre elles ont manifesté leur intérêt à prendre part au projet. L’entreprise retenue présentait les caractéristiques répondant aux exigences de l’étude, dont un bloc de sols organiques cultivés ayant le potentiel d’accueillir des aménagements agroforestiers. Le projet visait d’abord à élaborer trois scénarios d’amé nagements agroforestiers capables de protéger effi cacement les sols et les cultures de la ferme. Pour chaque scénario, un bilan carbone a été établi et comparé à un bilan de référence. Une analyse coût-avantage a aussi Modèle d'affaires en agroforesterie - Rapport /1 été effectuée pour chacun des scénarios. /2

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2 DESCRIPTION DU SITE Le projet s’est déroulé dans la municipalité régionale de comté (MRC) Les Jardins-de-Napierville, en Montérégie, sur une entreprise maraîchère en sols organiques. Cette entreprise, qui a souhaité garder l’anonymat, a mis à la disposition du projet les données géospatiales et biophysiques d’un bloc de 144 ha cultivé en sols organiques afin d’établir et d’évaluer les différents scénarios agroforestiers (Figure 1). La plupart des champs y sont cultivés dans un axe nord-ouest–sud-est. L’érosion éolienne s’y produit principalement lorsque les sols sont à nu ou lorsque les plants viennent d’être semés. Les mois d’avril à juin nécessitent une attention

particulière, quoiqu’il puisse y avoir de l’érosion durant l’hiver si le couvert de neige est insuffisant ou que les sols sont à nu. Selon des données récoltées sur le site entre les mois de juillet 2020 et de juin 2021 par la Chaire de recherche industrielle CRSNG en conservation et en restauration des sols organiques, les vents dominants proviennent principalement des secteurs ouest-sud-ouest et sudsud-est (Figure 2). Bien que l’échantillonnage ne couvre pas une grande période de temps, la provenance des vents semble correspondre à la provenance des vents problématiques, selon l’entreprise partenaire.

Échelle : 1 cm = 100 m

Figure 1. Bloc de sols organiques retenu pour le projet (source : André Vézina)

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Figure 2. Fréquence et vitesse du vent par direction (mesurées à 10 m au-dessus du sol) de juillet 2020 à juin 2021, Montérégie (source : Charles Frenette Vallières, 2021, Chaire de recherche industrielle CRSNG en conservation et en restauration des sols organiques cultivés)

3 SCÉNARIOS D’AMÉNAGEMENTS AGROFORESTIERS

La porosité, qui correspond au pourcentage de vides apparents, est l’élément le plus employé en pratique pour caractériser la structure de brise-vent artifi ciels minces et de barrières naturelles étroites (1 ou 2 rangées d’arbres).

Avant d’entreprendre l’étude des scénarios, il faut comprendre l’incidence des caractéristiques de la haie sur la réduction de la vitesse du vent. Ces caractéristiques détermineront ultimement la loca lisation et la composition de la haie.

Avec une haie perpendiculaire aux vents dominants et de porosité de 50 %, on peut envisager une réduction moyenne de la vitesse du vent de 50 % sur 10 H en aval de la haie, où H est la hauteur de la haie (Vézina, 2001). Une rangée d’arbres et/ou d’arbustes espacés de 2 ou 3 m permet d’obtenir cette porosité quand les végétaux sont en pleine feuillaison. Certains arbustes, comme les saules, ont une densité de branches assez forte pour assurer une réduction suffisante de la vitesse, même quand les feuilles sont tombées.

3.1 Caractéristiques de la haie recherchée La porosité, la hauteur et l’orientation constituent les principaux critères qui influencent l’efficacité d’un brise-vent. La porosité d’un brise-vent est le rapport entre la surface occupée par les vides et la surface totale du plan exposé au vent : Porosité =

surface totale occupée par les vides surface totale du plan

X 100

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L’espacement entre les haies varie, quant à lui, en fonction de la hauteur des végétaux, de la configuration des champs et des exigences liées aux rampes de pulvérisation. La distance idéale entre les haies devrait être un multiple de 30 m pour faciliter les opérations de pulvérisation.

Comme les haies doivent être perpendiculaires aux vents problématiques définis dans la section 2 de ce document, l’orientation des haies dans le même axe que la majorité des champs cultivés, soit nordouest–sud-est, nous apparaît favorable pour contrer les vents provenant des secteurs de l’ouest. Pour réduire les vents en provenance du sud-est, les haies devraient être alignées du nord-est vers le sudouest. L’interlocuteur de l’entreprise a néanmoins recommandé de modifier l’axe de certains champs plus exposés aux vents du sud-est afin qu’ils soient orientés du nord-ouest vers le sud-est. Cette modification faciliterait, selon lui, la mise en place de haies brise-vent qui assurent une protection contre ces vents. Dans les scénarios d’aménagements proposés, nous avons opté pour un réseau assez dense de haies afin de tenir compte des différentes directions des vents causant les problèmes d’érosion les plus importants. Pour les haies en bandes riveraines, l’entreprise a préféré garder toujours accessible un côté du cours d’eau. Dans cette étude, l’emplacement des drains n’a pas été pris en compte pour la localisation des haies. En pratique, on recommande de garder un espacement de 15 m entre les haies et les collecteurs perforés (Cogliastro et al., 2022). À moins de 15 m, on peut installer un collecteur plein ou une membrane autour du collecteur perforé pour empêcher l’intrusion des racines. La distance entre les haies et les drains latéraux ne constitue généralement pas une contrainte dans la localisation des haies. Les travaux de la Chaire de recherche industrielle CRSNG en conservation et en restauration des sols organiques cultivés ont montré que les haies de saules à croissance rapide amélioraient significativement le drainage des terres, mais pouvaient aussi obstruer les drains assez rapidement – en 3 ans – lorsque celles-ci sont localisées près des drains (Jean Caron, Université Laval, communication personnelle, 18 mars 2022), d’où l’intérêt de respecter les recommandations énoncées précédemment, voire de s’assurer de ces données auprès d’un conseiller compétent en

la matière ou d’effectuer un suivi périodique de l’évolution du système racinaire dans la proximité du réseau de drainage. Les haies ont été localisées seulement là où un besoin de protection des sols a été défini par l’entreprise, soit sur 113 des 144 ha cultivés en sols organiques. Des haies brise-vent ou des boisés étaient déjà présents en bordure de certains champs; il n’était pas justifié d’y implanter d’autres haies.

3.2 Présentation des scénarios d’aménagements En tenant compte des critères qui gouvernent l’efficacité des haies et des besoins de protection, trois scénarios d’aménagements agroforestiers ont été proposés : -

Scénario 1 - Haies de saules arbustifs à croissance rapide (espacement de 30, 45 ou 60 m entre les haies);

Scénario 2 - Haies d’arbres et d’arbustes (espacement de 100 m entre les haies);

Scénario 3 - Haies d’arbres et d’arbustes espacées de 100 m et entre lesquelles est insérée une haie de saules arbustifs à croissance rapide.

3.2.1 Scénario 1 - Haies de saules arbustifs à croissance rapide (espacement de 30, 45 ou 60 m entre les haies) Le scénario 1 vise une protection rapide des sols et des cultures (contre l’érosion) ainsi que la production de biomasse. Il repose sur l’établissement de haies composées d’une rangée de saules arbustifs à croissance rapide (Figure 3), en utilisant deux clones performants pour la production de biomasse, soit Salix miyabeana et Salix « preble » (Salix viminalis x S. miyabeana) (S. Allard, communication personnelle, 8 juin 2021). Les saules sont plantés tous les 2 m sous forme de boutures de 20 cm de long.

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Figure 3. Haie de saules arbustifs à croissance rapide, Montérégie (source : Alain Cogliastro)

Une telle haie peut atteindre 6 m de haut en 3 ans, après quoi les arbustes sont rabattus à 10 cm audessus du sol. Les haies sont ainsi rabattues avant la reprise de la végétation au printemps et la biomasse obtenue est broyée et ajoutée dans les champs afin d’atténuer la dégradation du sol organique (Dessureault-Rompré et al., 2020).

saules. Ensuite, les haies sont coupées en respectant l’intervalle de 3 ans. Avec une telle rotation, on fait l’hypothèse que les surfaces protégées contre l’érosion seront de 44, 83 et 61 % sur un cycle de 3 ans, à partir de la deuxième année suivant la plantation (Tableau 1), ce qui correspond à une surface moyenne protégée de 63 % (par rapport à la surface totale).

Considérant que la hauteur moyenne des saules de 0 à 3 ans est de 3 m, la distance entre les haies de saules a été fixée à environ 45 m (Figure 4). Cette distance théorique assure une bonne réduction de l’érosion éolienne des sols. Elle limite aussi le chevauchement de protection entre deux haies consécutives et est bien adaptée à la configuration des champs.

Pour s’assurer d’avoir une réduction moyenne de la vitesse du vent de 50 %, et d’obtenir ainsi une bonne protection des sols et des cultures contre l’érosion, la longueur de champ protégée par une haie de saules a été fixée à 10 H, où H est la hauteur moyenne des saules durant la saison de végétation. Les haies de saules peuvent rester vigoureuses et produire des rendements élevés (14 tonnes métriques anhydres par hectare par an (tma/ha/an)) même après 18 ans de culture (Labrecque et Lajeunesse, 2017). Tylek (2017) évoque des cycles de 20 à 25 ans pour la culture de saules à des fins de production de biomasse. Pour les

Afin de ne pas perdre la protection complète des champs à la suite du recépage des plants, une haie sur deux est coupée au bout de l’an 1 et l’autre au bout de l’an 3, lors du premier cycle de coupe des

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Haies déjà implantées

Haies à implanter

Échelle : 1 cm = 100 m

Figure 4. Localisation des haies de saules arbustifs à croissance rapide (scénario 1) (source : André Vézina)

fins de l’analyse économique, nous avons supposé que les haies seraient complètement enlevées (y compris les racines) au terme d’une période de 40 ans.

La longueur totale des haies implantées dans le scénario 1, avec un espacement de 45 m, est de 31 223 m. En estimant la largeur des haies à 3 m, celles-ci occuperont une superficie totale de

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Tableau 1. Hauteur des haies et réduction de l’érosion éolienne en fonction du temps pour un espacement de 45 m entre les haies

H saules Longueur recépés protégée an 4 (m) (m)

H saules Longueur recépés protégée an 1 (m) (m)

Chevauchement Longueur (m) totale protégée (m)

Pourcentage de superficie totale protégée (%)

9,4 ha. En supposant un rendement en biomasse de 12 tma/ha/an (Volk et al., 2011), les haies seraient en mesure de produire 112 tma/an. En incorporant au sol 21 tma/ha/an de biomasse de saule, on peut assurer la durabilité du système de production (Dessureault-Rompré et al., 2020). Le scénario 1 permettrait ainsi de garantir la durabilité de 5 ha de sols organiques, soit 4,4 % de la superficie totale à protéger. Pour augmenter la protection et la quantité de biomasse produite, on a simulé un espacement de 30 m entre les haies de saules (au lieu de 45 m). La superficie moyenne protégée, par cycle de 3 ans, passe de 63 à 83 %. La longueur totale des haies implantées avec cet espacement est de 42 669 m. Ces haies, qui occupent une superficie de 12,6 ha, peuvent produire 152 tma/an de biomasse, assurant ainsi la durabilité de 7 ha de sols organiques, soit 6,4 % de la superficie totale à protéger. /8

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Pour réduire la perte d’espace cultivable et s’ajuster à la largeur des rampes de pulvérisation, on a aussi simulé un écartement de 60 m entre les haies. Ce réseau de haies, qui occupe deux fois moins d’espace et qui produit deux fois moins de biomasse que celui avec un espacement de 30 m, permet d’obtenir une superficie moyenne protégée de 50 % par cycle de 3 ans. 3.2.2 Scénario 2 - Haies d’arbres et d’arbustes (espacement de 100 m entre les haies) Le scénario 2 prévoit l’installation de haies perma nentes constituées d’arbres et d’arbustes espacés de 2 m (Figure 5). Il vise essentiellement à protéger les sols et les cultures contre l’érosion.

Figure 5. Haie d’arbres et d’arbustes près d’une culture d’oignons, Montérégie (source : Alain Cogliastro)

L’espacement entre les haies, qui varie selon la confi guration des champs, se situe aux environs de 100 m

Haies déjà implantées

Haies à implanter

pour assurer une bonne protection des sols (Figure 6).

Échelle : 1 cm = 100 m

Figure 6. Localisation des haies d’arbres et d’arbustes (scénario 2) (source : André Vézina)

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