Guide technique
ÉCHANTILLONNAGE CONVENTIONNEL DES SOLS AGRICOLES AU QUÉBEC De la planification à l’envoi au laboratoire Lotfi Khiari, Ph.D., agronome
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Avertissement Ce guide technique remplace l’affiche intitulée « Prélèvement d’un échantillon de sol » publiée en 2000 par le Regroupement CPAQ-CPVQ-GEAGRI. Il vise à mieux contrôler la variation des résultats d’analyse due à l’échantillonnage conventionnel (lequel ne fait pas appel à des repères géoréférencés). En 2010, alors que démarraient les travaux portant sur l’échantillonnage, un autre groupe de travail amorçait des travaux ayant trait à la variabilité attribuable aux analyses de sol en laboratoire. Ces derniers travaux ont donné lieu à un ensemble de recommandations qui ont été adressées aux laboratoires commerciaux et aux laboratoires de recherche du Québec. L’ensemble de ces travaux vise à mieux contrôler la variabilité des résultats d’analyse. Il est interdit de reproduire, traduire ou adapter ce document, en totalité ou en partie, sans l’autorisation écrite du CRAAQ. Ce document PDF est destiné à l’usage exclusif de l’acheteur et ne doit en aucune façon être diffusé ou échangé avec d’autres utilisateurs.
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Pour information et commentaires : Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec Édifice Delta 1 2875, boulevard Laurier, 9e étage Québec (Québec) Téléphone : 418 523-5411 Télécopieur : 418 644-5944 Courriel : client@craaq.qc.ca Site Internet : www.craaq.qc.ca
©Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec, 2014 Publication PSOL0102-PDF ISBN 978-2-7649-0301-8 Dépôt légal Bibliothèque et Archives Canada, 2014 Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2014
Regardez la conférence présentée par Lotfi Khiari lors du colloque Fertilisation, agriculture de précision et agrométéorologie, le 25 novembre 2014, au sujet des travaux de R-D sur lesquels s’appuie ce guide.
Rédaction Lotfi Khiari1,2, Ph.D., agronome, professeur titulaire, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec
Principaux collaborateurs Michel Champagne2, agronome, Agro-Enviro-Lab, La Pocatière Hakima Chelabi, M.Sc., Agro-Enviro-Lab, La Pocatière (doctorante titulaire d’une bourse tripartite du FRQNT, du CRSNG et d’Agro-Enviro-Lab, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec) Alidor K. Dumbi, M.Sc. (doctorant, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec) Jacques Gallichand, Ph.D., ingénieur, professeur titulaire, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Nathalie Gaudette, agronome, Agro-Enviro-Lab, La Pocatière Antoine Karam, Ph.D., professeur titulaire, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Hélène Moore1,2, M.Sc., agronome, Club de fertilisation de la Beauce, Sainte-Marie (vice-présidente de la Commission chimie et fertilité des sols) Janylène Savard2, agronome, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ), Direction de l’agroenvironnement et du développement durable, Québec
Coordination des travaux de R-D, de la rédaction, de l’édition et du montage graphique au CRAAQ Joanne Lagacé1,2, B.Sc., chargée de projets, Commission chimie et fertilité des sols Danielle Jacques, M.Sc., agronome, chargé de projets aux publications et aux communications Nathalie Nadeau, graphiste
Figures Laurie Harvey, Sébastien Rivest et Faouzi Benjelloun, Centre de ressources pédagogiques, FSAA, Université Laval
Photos Nathalie Gaudette, agronome, Agro-Enviro-Lab
1. Membre de la Commission chimie et fertilité des sols, CRAAQ 2. Membre du Comité ad hoc échantillonnage de sols au champ, CRAAQ
Échantillonnage conventionnel des sols agricoles au Québec
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TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION............................................................................................................................. 1 1. FRÉQUENCE ET PÉRIODE D’ÉCHANTILLONNAGE POUR MIEUX CONTRÔLER LA VARIATION TEMPORELLE (SPV1).......................................... 3
Fréquence d’échantillonnage............................................................................................ 3
Période d’échantillonnage................................................................................................. 3
2. STRATÉGIE D’ÉCHANTILLONNAGE POUR MIEUX CONTRÔLER LA VARIATION SPATIALE (SPV2)......................................................................................... 7
Planification de l’échantillonnage.................................................................................... 7
Optimisation du nombre de sous-échantillons.............................................................. 8
Facteur Gr (grandeur du champ)....................................................................................... 8
Facteur Tr (travail du sol).................................................................................................... 9
Facteur SP (indice de saturation en phosphore)......................................................... 10
Patron d’échantillonnage................................................................................................ 12
3. PRÉLÈVEMENTS PONCTUELS (SPV3)............................................................................. 14
Instruments de prélèvement et perte de matériel..................................................... 14
Profondeur de prélèvement........................................................................................... 15
Ondulations du labour..................................................................................................... 16
4. PRÉPARATION DE L’ÉCHANTILLON COMPOSITE (SPV4)......................................... 17
Préparation au champ...................................................................................................... 17
Préparation au laboratoire.............................................................................................. 17
5. PRATIQUES D’ANALYSE DES SOLS EN LABORATOIRE (SPV5)................................. 19 PARAMÈTRES À CONSIDÉRER SELON LES STRATES PRINCIPALES DE VARIATION.................................................................................................. 19 RÉFÉRENCES................................................................................................................................ 20 REMERCIEMENTS....................................................................................................................... 21
Échantillonnage conventionnel des sols agricoles au Québec
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INTRODUCTION Les analyses de sol figurent parmi les données essentielles à la production d’un plan agroenvironnemental de fertilisation (PAEF), d’un plan agroenvironnemental de recyclage (PAER), de tout autre type de plan de fertilisation ou d’amendements et d’un bilan de phosphore. Elles permettent de déterminer les besoins en fertilisants et en amendements de chaque champ ainsi que la capacité de réception en phosphore d’une entreprise agricole. La qualité des données recueillies pour réaliser ces plans ou le bilan de phosphore influence la gestion de la fertilisation et des amendements minéraux et organiques des champs agricoles. Ainsi, les conseillers et les producteurs agricoles prélèvent et envoient aux laboratoires d’analyse des échantillons de sol qu’ils espèrent représentatifs. Or, un échantillonnage inadéquat entraîne une perte de temps et d’argent, mais aussi des conséquences importantes quant aux intrants utilisés pour améliorer la fertilité des sols et à l’évaluation de la capacité de réception en phosphore des sols. Deux équipes de recherche, l’une de l’Université Laval et l’autre d’Agro-Enviro-Lab, ont travaillé en étroite collaboration pour améliorer les procédures d’échantillonnage, de préparation des échantillons et d’analyse de sol en laboratoire afin de garantir des résultats d’analyse de qualité avec un niveau de confiance adéquat. En considérant une revue de littérature exhaustive et une vingtaine d’expériences effectuées à plusieurs étapes du champ et au laboratoire sur les sources directes et indirectes des incertitudes de caractérisation des sols agricoles, ces deux équipes ont étudié les différents facteurs contribuant à l’erreur dans les résultats d’analyse de sol afin de mieux la contrôler. Dans le but de sensibiliser les conseillers et les producteurs aux sources possibles de variation des résultats d’analyse de sol, un modèle conceptuel (Figure 1) a été développé mettant en évidence, par ordre d’importance, cinq strates principales de variation (SPV) des résultats d’analyse : 1) variation temporelle (fréquence et période d’échantillonnage); 2) variation spatiale (stratégie d’échantillonnage); 3) prélèvements ponctuels (instrument, profondeur, taille, ondulations du labour); 4) préparation de l’échantillon composite au champ et au laboratoire; et 5) pratiques d’analyse des sols en laboratoire. Afin d’aider les conseillers et les producteurs à mieux contrôler ces sources de variation, cette vaste étude avait aussi pour objectifs : 1.
de proposer une fréquence et une période d’échantillonnage de manière à atténuer la grande variation temporelle (SPV1) de la caractérisation des sols;
2.
de décrire une stratégie d’échantillonnage conventionnel (nombre de sous-échantillons et patron d’échantillonnage) de manière à atténuer la variation spatiale (SPV2) de la caractérisation des sols;
3.
de préciser les modalités des prélèvements ponctuels (SPV3) (instrument, profondeur et taille des sous-échantillons);
Échantillonnage conventionnel des sols agricoles au Québec
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Introduction 4.
de proposer une méthode uniforme de préparation de l’échantillon composite (SVP4);
5.
d’informer sur les pratiques d’analyse des sols au Québec (SVP5).
Figure 1. Modèle conceptuel illustrant les différentes sources de variation liées à la caractérisation des sols, de la plus importante (zone extérieure) à la moins importante (zone centrale)
Les paramètres décrits dans ce guide visent donc à améliorer la représentativité des échantillons prélevés et à garantir un niveau de confiance adéquat envers les résultats de caractérisation des sols. Ils visent aussi l’actualisation progressive des bonnes pratiques en matière d’échantillonnage conventionnel des sols au Québec pour une meilleure maîtrise du processus, depuis la planification de l’échantillonnage jusqu’à la saisie des résultats d’analyse de l’échantillon composite de sol.
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