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Plans de cours

Agriculture et environnement

Niveau scolaire :
7e à 12e année (Ontario)
1er et 2e cycles du secondaire (Québec)

La réussite en agriculture est liée à l’environnement, et vice-versa. Les agriculteurs peuvent altérer l’écosystème, parfois de façon permanente, et les changements de l’environnement peuvent nuire à leur capacité de nourrir les gens d’ici et d’ailleurs.

Cette trousse d’activités permet aux élèves d’étudier certains des principaux défis auxquels l’agriculture canadienne est confrontée :

  • Quelle est l’incidence des pratiques agricoles sur l’environnement?
  • Comment agriculteurs et les scientifiques peuvent-ils collaborer pour réduire les effets négatifs?
  • Comment les changements climatiques transforment-ils les pratiques agricoles au Canada?

Le musée souhaite remercier Agriculture et Agroalimentaire Canada pour sa contribution à la mise à jour de ce plan de cours.

Une jeune femme portant un hijab sourit à côté de plantes vertes dans une serre.

Parfaite harmonie

7e année (1er cycle du secondaire)

Tout écosystème est constitué d’éléments biotiques (vivants) et abiotiques (non vivants) qui dépendent les uns des autres pour survivre. La classification de ces éléments nous permet de comprendre les interactions dans les écosystèmes pour assurer une meilleure gestion de l’environnement et atténuer l’impact de nos activités sur celui-ci.

Au cours de cette activité, les élèves observent divers écosystèmes, cernent les éléments biotiques et abiotiques qui s’y trouvent et expliquent comment ils interagissent.

L’élève devrait saisir que :

  • Les éléments d’un écosystème sont biotiques ou abiotiques;
  • Les éléments d’un écosystème sont interreliés;
  • Les connexions entre ces éléments sont importantes, et la survie d’un élément dépend souvent de la présence d’un autre.

Méthodes pédagogiques :

  • Prendre des photos pour recréer un écosystème.
  • Discuter des relations au sein d’un écosystème et les expliquer.

Activité

  1. Rafraîchissez la mémoire des élèves en leur demandant d’expliquer ce qu’est un écosystème. (Écosystème : système complexe constitué d’organismes vivants et de leur environnement, qui inte- ragissent comme un ensemble.) Pour faciliter leur compréhension, vous pouvez leur demander de nom- mer quelques écosystèmes, par exemple :
    • Un lac
    • Un parc urbain
    • Une prairie
    • Une toundra
    • Un boisé ou une forêt
    • Une ferme
  2. Demandez aux élèves d’imaginer qu’ils sont des scientifiques chargés d’étudier les divers éléments d’un écosystème (plantes, animaux, poissons, roches, terreau, etc.) et de les regrouper. Demandez- leur de penser à une des façons de regrouper les éléments de l’écosystème. Ils en connaissent bien déjà quelques-unes :
    • En fonction de la taxonomie classique (p. ex., un élément peut-être une plante, un animal, un champignon, une bactérie, etc.).
    • En fonction de si l’organisme vivant est un mammifère ou non.
    • En fonction de s’il s’agit d’un élément producteur ou consommateur.
    • En fonction de leur nourriture (herbivore, omnivore, carnivore).
    • En fonction de si l’élément vivant est indigène (non introduit par les humains dans l’environnement) ou non indigène (introduit par les humains).
  3. Expliquez aux élèves que l’une des manières de regrouper les éléments d’un écosystème est de les répartir selon qu’ils sont biotiques ou abiotiques :
    • Abiotique : qualifie une partie physique non vivante d’un écosystème.
    • Biotique : qualifie une partie vivante de l’environnement.

Facilitez la compréhension des termes « abiotique » et « biotique » en demandant aux élèves de nommer quelques éléments abiotiques et biotiques. Voici quelques exemples :

Abiotique :

  • Soleil
  • Pluie
  • Vent
  • Roches
  • Sable
  • Glace

Biotique :

  • Animaux
  • Plantes
  • Bactéries
  • Champignons
  1. Demandez aux élèves de choisir un écosystème auquel ils ont accès facilement. Voici des exemples :
    • Cour d’école
    • Cour arrière ou jardin communautaire
    • Parc public
    • Réserve naturelle ou parc provincial
    • Ruisseau, champ riverain, étang, lac, plage
    • Ferme
  2. Demandez aux élèves de visiter l’écosystème choisi et de prendre des photos des éléments qu’ils y trouvent. Cette tâche peut s’effectuer en groupe ou individuellement.
  3. Les élèves doivent ensuite faire une affiche ou un collage avec leurs photos. Ils peuvent créer leur présentation de façon numérique ou imprimée.
  4. Sur leur presentation, les élèves étiquettent les divers éléments selon qu’ills sont biotiques ou abiotiques. Ils devraient aussi cerner et marquer les relations entre les éléments. Par exemple, une fleche peut indiquer quel élément mange l’autre et une ligne pointillée quel élément utilize l’autre comme abri.
  5. Demandez aux élèves de présenter en classe leur affiche ou leur collage et de répondre aux questions à propos de leur œuvre.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quel élément a le plus de liens avec le reste de l’écosystème?
  • Quel élément a le moins de liens avec le reste de l’écosystème?
  • Y a-t-il des éléments qui ne sont pas présents dans l’écosystème toute l’année? Cette particularité modifie-t-elle des liens?

Activité supplémentaire :

Cette activité contribue à améliorer la qualité de l’expérience de vos élèves au Musée de l’agriculture et de l’alimentation du Canada. Avant la visite, passez en revue les étapes 1 à 3. Au cours de la visite, demandez aux élèves de prendre des photos de divers éléments qu’ils voient dans les étables, ou dans leur voisinage. Après la visite, demandez aux élèves d’utiliser leurs photos pour les étapes 6 à 9.

...

Vermicompostage

7e à 9e et 11e années (1er et 2e cycles du secondaire)

  • Cette matière organique est une accumulation de résidus de plantes et d’animaux partiellement décomposés
    • Les matières organiques sont non seulement une source de nutriments pour les plantes et une source d’énergie pour les invertébrés et les microorganismes vivant dans le sol, mais sa structure spongieuse et poreuse accroît aussi la capacité des sols de retenir l’eau
  • Les agriculteurs entretiennent ou augmentent les matières organiques dans le sol en appliquant des techniques comme l’épandage de fumier, la rotation des cultures et le travail minimal du sol (retourner le sol le moins souvent possible)
    • Les organismes vivants présents dans le sol, comme les bactéries, les champignons et les invertébrés, aident à décomposer les résidus végétaux et animaux qui sont laissés sur le sol ou ajoutés au sol par le biais de ces pratiques agricoles
    • Ces organismes vivants sont appelés « décomposeurs » et sont essentiels à la bonne santé de l’écosystème agricole
  • Le vermicompostage est un moyen de créer ces matières organiques si importantes
    • Il consiste à convertir, à l’aide de vers de terre, d’acariens, de bactéries et de champignons, des déchets organiques en « fumier de vers de terre », un compost noir à odeur terreuse riche en nutriments
  • Ce fumier de vers de terre peut être mélangé à la terre de culture pour l’enrichir de matières organiques et ainsi nourrir les plantes tout en entretenant une activité microbienne intense dans le sol
    • En construisant puis en utilisant un bac de vermicompostage, les élèves peuvent observer les décomposeurs au travail et produire leur propre compost

L’élève devrait saisir que :

  • Les décomposeurs désagrègent les déchets organiques et les transforment en matières organiques qui nourrissent les plantes et enrichissent le sol
  • Divers éléments doivent se trouver dans l’environnement pour permettre la décomposition

Méthodes pédagogiques :

  • Participer à la construction d’un bac de vermicompostage
  • Observer la décomposition de matières organiques par les vers
  • Observer le cycle de vie des vers dans le bac

Matériel

Pour un bac à vermicompostage

  • Deux coffres de rangement en plastique (de la taille d’un bac de recyclage) et un couvercle
  • Une perceuse et un foret (1/16e à 1/8e de pouce)
  • Du papier journal ou du carton déchiqueté, ou des feuilles sèches
  • 2 à 4 poignées de terre
  • 0,5 kg de vers Eisenia fetida, aussi appelés vers rouges, vers rouges du fumier, vers composteurs, habituellement en vente chez des particuliers en paquets préparés. Le poids n’est donné qu’à titre in- dicatif, il n’a pas à être précis

Matériel facultatif :

  • Bas de nylon
  • Pistolet à colle et bâtonnets de colle

Partie 1 : Créer un bac de vermicompostage

  1. Fabrication du bac

Le bac doit être bien aéré et tout liquide excédentaire doit pouvoir s’évacuer. Vous pouvez récupérer de temps en temps le liquide évacué qui s’accumule au fond du bac (purin de compost), le diluer avec de l’eau (dilution de 10 parties d’eau pour 1 partie de purin de compost) et vous en servir pour arroser des plantes.

  • À l’aide de la perceuse, forez plusieurs trous de drainage dans le fond d’un des deux bacs, à des intervalles de 3 cm à 4 cm pour former une sorte de grille
    • Faculatif : Les vers peuvent se faufiler dans des trous très étroits et peuvent donc tomber dans le bac inférieur qui recueille l’eau.
    • Pour éviter ce problème, ouvrez une jambe du bas de nylon pour en faire un voile servant à recouvrir le fond du bac supérieur
    • Fxez les coins avec la colle chaude
  • Forez des trous d’aération dans le couvercle à intervalles de 3 cm à 4 cm pour former une grille
    • Faculatif : Pour éviter que des insectes ou d’autres parasites pénètrent dans le bac de vermicompostage, glissez le couvercle dans la deuxième jambe du bas de nylon ou fixez-la au couvercle une fois ouverte, comme à l’étape précédente
  • Placez le bac perforé dans l’autre et posez le couvercle dessus. Le bac de vermicompostage est prêt!
  1. Ajout des vers et des déchets alimentaires

Les vers collaborent avec des organismes de toute sorte pour dégrader les matières organiques que nous ajoutons à leurs environnements. Les vers prennent leur place, et les autres organismes aussi, ces derniers n’hésitant pas à s’installer dans l’intestin des premiers ou dans leur litière.

  • Au fond du bac perforé, déposer de 2,5 cm à 5 cm d’épaisseur de papier journal déchiqueté
  • Répandre deux poignées de terre sur le papier déchiqueté. Les grains qu’elle contient aident les vers à digérer leur nourriture
  • Placer 0,5 kg de vers rouges dans le bac
  • Ajouter une petite couche de déchets alimentaires dans le bac de compostage. (Consulter l’Annexe A pour la liste des aliments à mettre ou à ne pas mettre dans le bac)
  • Couvrir les déchets alimentaires d’une couche de papier déchiqueté de 2,5 cm à 5 cm d’épaisseur. Cette couche aide à prévenir les odeurs, absorbe l’excès d’humidité et rend le bac moins invitant pour les indésirables
  • Laisser reposer pendant au moins une semaine avant d’ajouter d’autres déchets afin de permettre à l’écosystème s’établir. Une fois que les premiers déchets ont été consommés, passer à l’étape suivante
  1. Nourrissez les vers régulièrement

La clé du succès du vermicompostage, c’est l’équilibre. Trop d’un ingrédient peut rendre le compost trop humide, trop chaud ou trop acide, ce qui peut entraîner la propagation d’organismes, comme les acariens et enchytrées. Toutefois, en quantités raisonnables, ce sont des résidents bienvenus dans le bac et ne causent pas de dommage aux vers. Les bacs de vermicompostage pardonnent facilement les erreurs et se prêtent bien à l’apprentissage par essais et erreurs.

  • Une fois établis, les vers consomment environ un kilogramme de nourriture par semaine, plus une fois que leur population s’accroît
  • Chaque fois, lorsqu’on les nourrit, il faut s’assurer de déposer des quantités relativement égales de nourriture (« matière verte ») et d’éléments secs (« matière brune »).
    • Voir l’Annexe A pour des exemples des deux.
    • Ceci permet d’avoir un compost ni trop vert, ni trop malodorant, qui sera riche en matières organiques spongieuses
  • Il est préférable de déposer chaque fois la nourriture dans des endroits différents du bac
  1. Récolte du compost

En y déposant régulièrement des déchets alimentaires, le bac de vermicompostage devrait être prêt à être vidé au bout d’environ six mois. (On peut toutefois prolonger cette période si on ne l’a pas approvisionné en grande quantité.) On peut soit vider la totalité du contenu du bac dans un jardin ou récupérer les vers pour démarrer un autre bac de vermicompostage.

Pour récupérer les vers :

  • Cesser de les nourrir deux à trois semaines avant de les récupérer
  • Déposer une grande feuille de plastique ou un plateau en plastique sous une lampe avec une ampoule très forte
  • Vider le contenu du bac sur le plastique
  • Répartir le compost en environ neuf tas pyramidaux. Laisser les tas à la lumière pendant 5 à 10 minutes : les vers s’agglutineront au centre de chaque tas pour éviter la lumière
  • Enlever doucement la couche supérieure de chaque tas. Continuer jusqu’à n’obtenir que des masses de vers qui peuvent alors être transférés dans un autre bac de vermicompostage

Activité supplémentaire :

Faites appel à la créativité des élèves pour qu’ils trouvent d’autres moyens de séparer les vers du compost.

  1. Conseils pour un bac de vermicompostage productif
  • Deux bacs de vermicompostage sont habituellement requis pour traiter les déchets organiques d’une classe de 25 à 30 élèves
  • Mieux vaut commencer lentement. Ne pas nourrir les vers tous les jours
  • Un bac qui sent mauvais indique qu’on y a mis trop de nourriture
  • Si le contenu du bac semble trop humide, ajouter de la matière sèche ou percer plus de trous dans le couvercle et les côtés du bac interne
  • En cas d’envahissement par les acariens, mettre dans le bac des rondelles de melon que l’on retire lorsqu’elles sont couvertes d’acariens
  • Il est préférable d’utiliser des vers rouges (Eisenia foetida) ou « vers rouges du fumier », car ce sont des vers épigés (qui vivent en surface du sol) :
    • Il est préférable d’utiliser des vers rouges (Eisenia foetida) ou « vers rouges du fumier », car ce sont des vers épigés (qui vivent en surface du sol) : ils n’aiment pas s’enfoncer profondément et ils ont un appétit vorace. On peut aussi utiliser des vers de terre ordinaires (Lumbricus terrestris, ou lombrics communs), mais cette espèce n’est pas idéale, car ces vers s’enfoncent profondément, ne consomment pas autant de matières organiques et parfois ne survivent pas dans l’environnement très humide du bac.

Partie 2 : Étude du bac de vermicompostage

Selon le niveau scolaire, les élèves peuvent mener diverses enquêtes scientifiques à l’aide du bac. Ils peuvent aborder, entre autres, les sujets énoncés ci-dessous.

  1. Interactions biotiques et abiotiques

Le bac de vermicompostage est un écosystème autonome. En l’étudiant, les élèves peuvent découvrir comment les éléments abiotiques et biotiques de cet écosystème interagissent.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quels sont quelques-uns des éléments abiotiques de cet écosystème?
  • Quels sont quelques-uns des éléments biotiques de cet écosystème?
  • Comment ces éléments s’influencent-ils les uns les autres (abiotiques et abiotiques, biotiques et bio- tiques, abiotiques et biotiques)? Quelles sont certaines interactions que l’on peut observer dans l’éco- système du bac de vermicompostage?
  1. Les vers et leur rôle dans la décomposition

Demandez aux élèves d’observer le bac de vermicompostage au fil des semaines pour apprendre le rôle que jouent les vers dans la décomposition.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quels sont les aliments qui se décomposent le plus vite?
  • Quels sont les aliments qui se décomposent le plus lentement?
  • La taille des morceaux de nourriture a-t-elle une incidence sur la vitesse de décomposition?
  • Combien de vers peut-on observer dans différentes parties du bac?
  • Faites faire aux élèves une recherche sur le système digestif des vers. Les données qu’ils en tirent les poussent-elles à changer leur façon de nourrir les vers?
  1. Diversité des organismes vivants dans les matières organiques

Les bacs de vermicompostage sont des compléments très utiles à la salle de classe de biologie, car ils offrent une profusion de spécimens biologiques à examiner au microscope.

Les élèves peuvent y trouver :

  • des cocoons
  • des acariens
  • des enchytrées
  • des vers de tout âge
  • des collemboles
  • des mille-pattes
  • des bactéries
  • des champignons
  • des protozoaires

Invitez les élèves à observer des échantillons de matières organiques et de liquides (purin de compost), et demandez- leur d’identifier les spécimens observés.

Ressources pour les enseignants

Les vers mangent mes déchets de Mary Appelhof, traduction française de Worms Eat My Garbage : How to Set Up and Maintain a Worm Composting System (Éditions « Vers la terre », 2007).

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Créer un meilleur jardin

7e à 9e année et 11e année (1er et 2e cycles du secondaire)

L’agriculture canadienne évolue constamment au rythme des changements environnementaux et sociaux. L’un de ces changements est la perte graduelle de terres agricoles au cours des 50 dernières années. Cette perte handicape la poursuite des pratiques agricoles actuelles et menace la capacité du pays à répondre aux besoins des consommateurs nationaux et étrangers.

Au cours de cette activité, les élèves sont mis au courant de la perte de terres agricoles et explorent son ampleur dans leur propre region et ailleurs au Canada. Ils apprennent également comment les scientifiques, confrontés à cette diminution des terres agricoles, ont inventé de nouveaux moyens afin de pratiquer l’agriculture dans des écosystèmes hostiles. Ils étudieront l’une de ces inventions : le jardinage en bac bioponique. Le but de cette activité est d’amener les élèves à créer leur propre potager autonome, personnalisé à leur environnement local.

L’élève devrait saisir que :

  • Les facteurs environnementaux, dont la disponibilité des terres, ont une incidence majeure sur les lieux où on pratique l’agriculture au Canada ainsi que sur les types d’exploitation agricole au pays
  • Une terre agricole peut se dégrader
  • Le jardinage en bac peut constituer une façon de cultiver des aliments dans des environnements où l’agriculture traditionnelle est impossible

Méthodes pédagogiques :

  • Utiliser des données et des cartes pour calculer la perte de terres agricoles au Canada
  • Examiner les inventions de scientifiques canadiens permettant l’agriculture hors du cadre traditionnel
  • Concevoir un bac de jardinage adapté à l’environnement local des élèves

Partie 1: Terres agricoles du Canada

  1. Connaissances fondamentales sur les plantes

Demandez d’abord aux élèves de nommer les besoins élémentaires d’une plante pour qu’elle pousse. Ils devraient pouvoir citer quelques éléments, dont :

  • la lumière
  • l’air
  • l’eau
  • les nutriments
  • le milieu de culture.

Le milieu de culture constitue un des composants les plus touchés par l’activité humaine. Il s’agit de l’élément qui soutient la plante et son système racinaire. Il procure de l’air, de l’eau et des nutriments aux racines. Il y a divers milieux de culture au Canada, mais la plupart des cultivateurs canadiens font pousser la majorité leurs plantes sur des terres agricoles.

  1. Qu’est-ce qu’une terre agricole?

Une terre agricole se caractérise par une couche de terre arabe utilisée par les agriculteurs pour des pâturages et diverses cultures. Elle est normalement riche en nutriments et matières organiques ; on y trouve aussi des invertébrés et des microorganismes. Cette terre laisse pénétrer l’eau et l’air.

  1. Quelle est la superficie des terres agricoles au Canada?

Un très petit pourcentage — à peine plus de 5 % — du sol canadien convient à l’agriculture. Le reste est trop humide, trop sec, trop mince, chimiquement inadéquat ou gelé en permanence.

  • Au cours des dernières décennies, la superficie des terres agricoles du Canada s’est amenuisée. Statistiques Canada estime qu’entre 1971 et 2011, la quantité de terres agricoles canadiennes est passée de 68,7 à 64,8 millions d’hectares (un hectare vaut 10 000 mètres carrés, soit environ les deux tiers d’une patinoire de hockey). La perte (3,9 millions d’hectares) au cours de ces 40 années équivaut à la superficie de l’île de Vancouver. La restauration d’une terre pour qu’elle soit de nouveau cultivable est difficile, coûteuse et longue.
  1. Conséquences de la perte de terres agricoles

La perte de terres agricoles au Canada a une incidence sur le climat, la société et l’économie.

  • Les terres agricoles sont des « puits de carbone » : la quantité de dioxyde de carbone provenant de la croissance des cultures (y compris celle produite par la machinerie agricole et les émissions indirectes issues des engrais, des pesticides et des herbicides) est inférieure à celle absorbée par ces cultures.
  • Les plantes peuvent soit relâcher du dioxyde de carbone en respirant, soit en absorber lors de la photosynthèse
    • Durant la photosynthèse, le dioxyde de carbone se transforme en glucose, c’est-à-dire un composé de carbone que la plante utilise comme source d’énergie
    • Certains composés de carbone sont stockés dans les tissus des plantes (racines, tubercules, tiges et feuilles)
    • Après la récolte, ce qui reste dans les champs devient de la matière organique qui se décompose et le carbone est alors transformé à nouveau en dioxyde de carbone par les microbes dans le sol
    • On estime que les terres agricoles du Canada stockent de 500 à 700 tonnes de carbone par an
    • Lorsque cette terre est perturbée ou déplacée, elle relâche le carbone dans l’atmosphère.
  • Les terres agricoles constituent en outre un écosystème où vivent des plantes et des animaux qui ne sont pas associés aux activités agricoles
    • De nombreuses espèces indigènes, comme les cerfs, les dindons et les oies, trouvent de la nourriture sur les terres agricoles canadiennes
    • De plus, des pollinisateurs, comme les bourdons, se nourrissent du pollen et du nectar de différentes cultures, dont les bleuets
  • La perte des terres agricoles a aussi une incidence sur la société et l’économie canadiennes
    • En 2016, l’agriculture et les industries connexes valaient 111,9 milliards de dollars en produit intérieur brut (PIB), soit 6,7 % du PIB total du Canada
    • Les produits alimentaires cultivés au Canada approvisionnent non seulement le marché intérieur, mais aussi le marché d’exportation
    • Le Canada a exporté pour environ 56 milliards de dollars de produits agricoles en 2016
  • La demande de produits alimentaires ne peut qu’augmenter
    • On estime qu’en 2050, la population mondiale atteindra les neuf milliards, ce qui veut dire que la production mondiale d’aliments devra augmenter de 50 %
    • La perte de terres agricoles menace la sécurité alimentaire non seulement au Canada, mais aussi chez ses partenaires commerciaux partout dans le monde
  1. Causes de la perte de terres agricoles

Les terres agricoles disparaissent pour diverses raisons. Les élèves peuvent peut-être en nommer quelques-unes, dont :

  • Surexploitation : elle survient quand les terres sont exploitées sans les réalimenter en nutriments ou sans y ajouter de matières organiques. La terre de ces champs se dégrade et ne peut alors plus satisfaire aux besoins d’une culture saine.
  • Érosion : elle est due à une perturbation excessive du sol ou lorsqu’il n’y pas de plante pour couvrir et fixer le sol pendant de longues périodes. Dans ce cas, le vent et l’eau retirent les nutriments, les matières organiques et les particules du sol.
  • Contamination : elle survient lorsque la terre est polluée par des substances fabriquées par les humains ou d’autres substances qui modifient l’écosystème du sol. Ceci peut arriver en un seul coup ou graduellement, au fil du temps.
  • Salinisation : elle se produit dans les sols irrigués par de l’eau contenant un niveau élevé de sels solubles (sulfates de sodium, calcium et magnésium). Elle peut aussi survenir lorsque les conditions environnementales provoquent une évaporation excessive. Les sels solubles qui restent dans le sol après l’évaporation de l’eau peuvent s’y accumuler avec le temps.
  • Urbanisation : elle est causée par la construction d’édifices et l’agrandissement des villes pour l’occupation humaine, perturbant ainsi les terres agricoles.
  1. Exploration des terres agricoles près de chez soi

Les élèves peuvent se lancer dans l’exploration des terres agricoles perdues en raison de l’urbanisation en se servant de la carte interactive d’utilisation des terres d’Agriculture et Agroalimentaire Canada.

À l’aide de l’outil Changement d’utilisation des terres , les élèves peuvent voir sur la carte et dans les tableaux de données la superficie des terrains ayant passé de l’usage agricole à des lieux habités.

Encouragez les élèves à fouiller les données de la carte et à discuter de ce qu’ils trouvent.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle superficie de terres cultivables a été convertie en lieux habités de 1990 à 2000? Et de
  • 2000 à 2010?
  • Quelles provinces semblent avoir été le plus touchées par cette conversion?
  • Demandez aux élèves d’examiner leur province. Y a-t-il des zones de changements importants?
  • Demandez aux élèves d’examiner une carte de leur collectivité. Y voit-on une conversion de terres cultivées en lieux habités?
  • Des terres agricoles ont été créées au Canada de 1990 à 2010? À quoi servaient ces terres auparavant?

Partie 2 : Jardinage en bac bioponique

Certains scientifiques étudient comment préserver les terres agricoles, ou accélérer leur réhabilitation, alors que d’autres tentent d’atténuer leur perte en inventant des moyens de cultiver des plantes dans des environnements traditionnellement considérés inadéquats. Ces nouvelles technologies et innovations présentent en outre l’avantage de permettre la culture de produits alimentaires locaux, ce qui n’était pas possible auparavant, offrant une plus grande variété d’aliments ainsi qu’une meilleure sécurité alimentaire.

Dans la Partie 2, les élèves découvrent une invention canadienne conçue pour répondre à ce besoin : le jardinage en bac bioponique. Ils doivent aussi concevoir un système de jardinage autonome pour faire pousser des aliments dans leur propre cour.

  1. Présentation du bac bioponique

Demandez aux élèves de découvrir le bac bioponique conçu par les chercheurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada. Demandez-leur de nommer les divers éléments contribuant à la croissance des plantes

  • La partie inférieure du panier est perforée pour permettre à l’eau et à l’air d’atteindre les racines.
  • La partie supérieure du panier renferme du compost pour apporter des nutriments à la plante.
  • L’espace est aménagé pour que deux types de racines s’y développent :
    • Les racines nourricières sont dans la partie supérieure du bac pour que la plante ait accès au compost.
    • Les racines aquifères se trouvent dans la partie inférieure du bac.
  • Les perforations permettent à l’eau de circuler entre le panier et le réservoir en dessous.
  • L’eau du réservoir n’est absorbée que lorsque c’est nécessaire.
  1. Relation entre le bac bioponique et l’environnement local

Lorsque les élèves ont nommé les diverses composantes du bac de jardinage, demandez-leur s’ils pensent que ce serait un bon moyen de cultiver des aliments où ils demeurent. Demandez-leur s’ils voient des pro- blèmes potentiels associés à l’utilisation de ce concept à la maison ou à l’école.

Questions pour orienter la discussion :

  • Y a-t-il assez de place chez eux pour y installer un bac bioponique?
  • L’ensoleillement y est-il suffisant?
  • Le climat local ou la température poserait-il un problème pour la croissance des plantes?
  1. Fabrication de leur propre bac bioponique

Maintenant que les élèves savent ce qu’est le bac bioponique, mettez-les au défi de construire le leur en fonction de l’environnement où ils habitent. Cette tâche peut s’effectuer en groupes de deux ou plus.

  • Les élèves utilisent l’information obtenue pour choisir deux plantes ou plus à faire pousser dans leurs bacs. Ils peuvent choisir les plantes à partir d’un catalogue de semences en ligne. Voici quelques défi- nitions pour les aider à faire leurs choix :
    • Plein soleil : Ensoleillement direct de six heures ou plus par jour.
    • Ombrage léger : trois à cinq heures d’ensoleillement direct par jour.
    • Ombrage partiel : deux heures d’ensoleillement direct par jour.
    • Ombrage complet : moins d’une heure d’ensoleillement par jour.
    • Pollinisation abiotique : Le transfert de pollen d’une fleur à l’autre se fait sans l’intervention d’un organisme vivant, par exemple par le vent ou l’eau.
    • Pollinisation biotique : Des organismes vivants, comme des insectes ou des oiseaux, transfè- rent le pollen d’une fleur à l’autre.
    • Autopollinisation : Une fleur est pollinisée par son propre pollen ou par d’autres fleurs du même plant.
    • Pollinisation croisée : Le pollen d’une fleur pollinise une fleur d’un autre plant de la même espèce.
  • Demandez ensuite aux élèves de concevoir un bac de jardinage pour la maison. Selon l’équipement de la salle de classe, la conception peut se faire à l’aide d’un logiciel de dessin, en dessinant un plan sur papier ou en réalisant une maquette en trois dimensions.
  • Finalement, demandez aux élèves de présenter leurs concepts. Ils devraient être capables d’expli- quer comment leur modèle répond aux besoins des plantes choisies et dans quelle mesure il est adapté à leur environnement.

Questions pour orienter la discussion :

  • Comment les plantes obtiendront-elles l’ensoleillement suffisant?
  • Comment les plantes obtiendront-elles l’eau nécessaire?
  • Comment les plantes seront-elles pollinisées?
  • Quel type de milieu de culture sera utilisé dans le bac, et comment le maintiendra-t-on en santé?

Activité de suivi

  1. Une fois les présentations terminées, animez une discussion avec les élèves sur les difficultés rencontrées lors de la création des concepts et sur l’incidence de facteurs autres que l’environnement (coûts, durée, accès aux ressources, etc.) sur l’aspect pratique de leurs concepts.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quel est le facteur environnemental le plus difficile à intégrer dans le concept? Et le plus facile?
  • Les aliments cultivés dans le bac bioponique seront-ils plus chers ou moins chers que ce qu’on peut acheter localement? Pourquoi? Quels sont les facteurs ayant une incidence sur le coût des aliments dans l’un et l’autre cas?
  • L’individu moyen pourrait-il faire le bac lui-même ou faudrait-il qu’il soit fabriqué en usine?
  1. Demandez aux élèves de se pencher sur les produits agroalimentaires cultivés localement, s’il y en a, et lancez la discussion sur la place que pourrait prendre le jardinage en bac bioponique dans l’ensemble de la production agricole. Une carte détaillée des cultures au Canada se trouve au :

Questions pour orienter la discussion :

  • Quels aliments, s’il y en a, sont cultivés localement? Ces produits pourraient-ils être cultivés en bac bioponique?
  • Les cultures de leur région sont-elles variées? Comment le jardinage en bac bioponique peut-il contribuer à la diversité des produits locaux?
...

Deuxième chance pour réduire les déchets

11e année (2e cycle du secondaire)

Une façon de réduire la pollution causée par l’agriculture est de transformer les déchets en sous-produits utiles.

Au cours de cette activité, les élèves découvrent certains des déchets qu’une ferme génère. Leur créativité est ensuite sollicitée pour concevoir un produit servant à transformer un déchet en sous-produit. On leur présente aussi le concept de « l’économie circulaire en agriculture ».

L’élève devrait saisir que :

  • il y a une différence entre un produite primaire, un sous-produit et un déchet
  • grâce à l’innovation, un déchet peut devenir un sous-produit
  • les déchets contiennent des éléments qu’on peut extraire et réutiliser

Méthodes pédagogiques :

  • Chercher des sous-produits à l’aide de ressources en ligne
  • Appliquer la créativité et les méthodes de résolution de problème pour concevoir un produit
  • Présenter le produit à l’enseignant ou à la classe

Activité

  1. Présentation des déchets agricoles

Tout comme la plupart des activités humaines, l’agriculture produit des déchets. Depuis des millénaires, les agriculteurs gèrent certains déchets, comme le fumier. Ils ont donc trouvé diverses façons de réutiliser ces déchets pour en faire des sous-produits. D’autres déchets, comme le plastique utilisé pour le stockage des récoltes, sont assez récents. Mais, qu’elles soient nouvelles ou anciennes, les façons dont les agriculteurs traitent leurs déchets agricoles ont un effet important sur l’environnement.

Avant de se pencher sur comment les agriculteurs traitent leurs déchets, assurez-vous que les élèves soient capables de définir ce qu’est un déchet. Lors d’une discussion en classe, définissez les termes suivants :

  • Produit primaire : produit fabriqué dans un but précis.
  • Sous-produit : produit obtenu au cours de la fabrication du produit primaire. Un sous-produit peut soit servir à autre chose, soit être jeté aux déchets.
  • Déchet : sous-produit indésirable ou considéré inutile issu de la fabrication d’un produit primaire.

Pour réduire la quantité de déchets produits à la ferme, certains agriculteurs appliquent notamment les principes de « l’économie circulaire en agriculture »

  • En économie circulaire, les agriculteurs tentent de réintroduire dans le cycle de production les matériaux qui ne sont plus utilisés de façon à réduire les déchets
  • Le concept d’économie circulaire s’étend au-delà de la ferme, dans la transformation des produits agricoles en route vers les tables canadiennes
  • Ainsi, en 2019, Agriculture et Agroalimentaire Canada a créé un procédé permettant de réintroduire du lactosérum excédentaire, produit lorsque le lait est transformé en fromage, dans le fromage

Ce procédé présente deux avantages :

  • Premièrement, il empêche que le lactosérum ne soit rejeté comme un déchet. Bien que le lactosérum soit parfois utilisé, par exemple comme additif dans certains aliments pour animaux, on le considère surtout comme un déchet de production et il est souvent jeté.
  • Deuxièmement, la réutilisation du lactosérum améliore la production du fromage, car il permet aux fabricants de mieux contrôler la texture et la quantité d’humidité de leur fromage. Cela augmente la rentabilité et la qualité de leur produit.
  1. Activité de réorientation des déchets

Une autre façon de réduire les déchets consiste à les transformer en de nouveaux produits utiles. Au cours de la présente activité, réalisable individuellement ou en groupes, les élèves s’appliquent à atteindre cet objectif en faisant appel à leurs talents de chercheurs et à leur créativité.

  • Demandez aux élèves de choisir, dans la liste suivante, un déchet issu de l’agriculture ou de la transformation des aliments. Pour accentuer le défi, demandez aux élèves de faire des recherches et de proposer d’autres déchets.
    • Paillis de polyéthylène
    • Sacs d’aliments pour animaux en polypro- pylène
    • Enrubannage de balles de foin en polypropylène
    • Os de carcasses de porcs
    • Sabots et cornes de chèvres
    • Suint de laine de mouton
    • Tiges de maïs
    • Germe de blé
    • Poires difformes résultant d’une pollinisation incomplète
    • Plumes de dindes blanches à poitrine large
    • Lactosérum issu de la fabrication de fromage de lait de vache
    • Graisse résiduelle de carcasses de bétail
  • Demandez aux élèves de se renseigner sur le déchet qu’ils ont choisi.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle est la composition chimique du déchet?
  • Y a-t-il des régions du Canada où ce déchet est produit en grande quantité?
  • Que fait-on actuellement de ce déchet?

Demandez aux élèves de concevoir une nouvelle utilisation pour le déchet choisi (p. ex., une pomme meurtrie) ou une composante de ce déchet (p. ex., cellulose de la pomme meurtrie). Demandez-leur aussi de présenter des arguments mettant en relief les avantages de leur nouveau produit.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle partie du déchet, s’il ne s’agit pas du produit entier, le nouveau concept vise-t-il?
  • Comment le produit est-il fabriqué? Quels éléments de fabrication sont requis?
  • En quoi l’utilisation du déchet est-elle meilleure par rapport à sa destination actuelle?
  • Quel est le marché cible pour le nouveau produit?
  • Quelle quantité approximative de déchets sera nécessaire pour produire 100 unités du nouveau pro- duit?
  • Pourraient-ils réaliser des profits en transformant le déchet visé en ce nouveau produit?
  • La fabrication du produit dérivé crée-t-elle d’autres déchets? Si oui, qu’en feront-ils?

Demandez aux élèves de présenter leurs concepts à leur enseignant ou à la classe et de répondre aux ques- tions sur le produit. L’enseignant ou les élèves peuvent aussi choisir un gagnant parmi les concepts présen- tés en fonction de son originalité, de son efficacité à détourner un déchet, de sa profitabilité, etc.

Ressources pour les enseignants

Si on demande aux élèves de nommer un déchet de la ferme, le premier qui vient à l’esprit est le fumier. Toutefois, bien que le fumier ne soit pas le produit primaire des agriculteurs, il est tellement utile comme engrais qu’il est très certainement un sous-produit dans de nombreuses exploitations. En plus de nourrir le sol, le fumier peut être une source de carburant.

Bataille navale contre les eaux de ruissellement

7e à 9e année et 11e (1er et 2e cycles du secondaire)

Le transfert non intentionnel de pesticides, de fertilisants, de nutriments et de fumier des terres agricoles dans l’écosystème environnant causé par les eaux de ruissellement est un exemple concret de la relation étroite entre l’agriculture et l’environnement.

Au cours de cette activité, les élèves apprennent comment se produit le ruissellement et quel rôle joue le sol dans ce processus. Ils font aussi un jeu pour apprendre comment la gestion des fertilisants et l’agriculture de précision peuvent réduire considérablement le risque de ruissellement.

L’élève devrait saisir que :

  • les eaux de ruissellement pénètrent et circulent dans le cycle hydrologique
  • les divers types de sols ont une incidence sur le ruissellement
  • les agriculteurs doivent calculer les risques/avantages avant d’appliquer un fertilisant
  • l’agriculture de précision est une méthode utilisée pour réduire la probabilité de ruissellement

Méthodes pédagogiques :

  • Faire un jeu de simulation de situations de la vie courante
  • Discuter des résultats du jeu

Matériel

  • Copies des cartes de l’Annexe B
  • Crayons
  • Deux dés

Activité

  1. Aperçu des eaux de ruissellement

Les eaux de ruissellement sont simplement les eaux qui se déplacent à la surface du sol. Mais sur une ferme, ces eaux peuvent transporter des matières pouvant nuire à l’environnement au-delà de la ferme elle- même. Demandez aux élèves de nommer des substances utilisées dans les fermes qui pourraient nuire à l’environnement. Voici quelques exemples :

  • Pesticides
  • Fertilisants synthétiques ou biologiques
  • Fumier

Ces substances peuvent être dissoutes dans l’eau ou fixées à des particules de terre suspendues dans l’eau. Les eaux de ruissellement peuvent circuler en surface, vers des plans d’eau, ou descendre dans les eaux souterraines.

Certaines substances dans les eaux de ruissellement peuvent avoir un effet dévastateur sur les écosystèmes aquatiques des étendues d’eau qu’elles atteignent. Un excès de phosphore, par exemple, peut entraîner la prolifération d’algues. Cette « efflorescence algale » engendre une réduction de l’ensoleillement et de l’oxygène dans l’eau, provoquant la mort de certaines créatures vivantes qui s’y trouvent.

  1. Rôle du sol dans le ruissellement

Même si l’eau est le principal moyen de transport durant le ruissellement, le sol joue également un rôle important dans processus. Comme il a déjà été mentionné, les substances transportées peuvent se fixer à des particules de terre, et la texture même de la terre peut faciliter la circulation des eaux.

La texture est une des qualités de la terre. Les particules qui composent un sol peuvent être classées en trois groupes, selon leur taille :

  • Sable
  • Limon
  • Argile

Les particules de sable sont les plus grosses et celles d’argile les plus petites. La plupart des sols sont composés d’un mélange de sable, de limon et d’argile, et leur pourcentage dans le sol caractérise sa texture.

Les différentes textures peuvent accroître ou réduire la probabilité de certains types de ruissellement.

  • Sable : En raison du grand espace entre les particules, l’eau de surface peut facilement s’infiltrer et descendre vers les eaux souterraines. Cet espace permet aussi aux autres substances, comme les fertilisants ou le fumier, de descendre vers les eaux souterraines. En outre, ces grosses particules entraînent une faiblesse des sols qui sont susceptibles d’érosion éolienne, ce qui peut aussi transporter les substances fixées aux particules du sol.
  • Limon : Étant donné la taille des particules, ces types de sols sont glissants, donc plus sujets à l’érosion hydrique, notamment dans les pentes où l’eau ruisselle à grande vitesse.
  • Argile : Les sols composés de particules d’argile peuvent généralement retenir de grandes quantités d’eau, mais certaines conditions favorisent le ruissellement dans l’argile. Si la structure de surface se dégrade pour former une croûte, ou si le sol est compacté, l’eau est difficilement absorbée et risque de s’écouler en surface, recueillant des substances au passage. De plus, en cas de sécheresse, la surface du sol peut se fragmenter en petites particules qui peuvent facilement être emportées par le vent.
  1. Activité de simulation de ruissellement

Maintenant que les élèves comprennent les divers mécanismes du ruissellement et comment le sol peut augmen- ter ou réduire les risques qu’il se produise, demandez-leur de réaliser, individuellement ou en groupes, cette activi- té qui simule comment les agriculteurs prennent leurs décisions au quotidien.

  • Distribuez des copies des cartes de l’Annexe B soit à chaque élève, soit à des groupes. Il y a un choix de trois cartes : sol sablonneux, sol limoneux et sol argileux. Attribuez une seule de ces cartes aux élèves.
  • Expliquez aux élèves qu’ils auront le rôle d’agriculteurs et que la carte représente un champ de leur ferme. La carte est quadrillée et chaque carré représente un hectare, ce qui équivaut à la surface approximative d’un terrain et un tiers de soccer. Dans chaque carré, le nombre indique la quantité en kilogrammes de phosphore dans le sol.
  • Dans ce scénario, ils tenteront de cultiver des pois chiches qui nécessitent environ 17 kg de phosphore par hectare. Les joueurs ont huit jours pour préparer leurs champs avant les semences. Au cours de cette pé- riode, ils auront trois occasions d’épandre de l’engrais phosphaté. L’objectif est d’avoir 17 kg de phosphore dans chaque hectare à la fin du jeu.
  • Après chaque épandage d’engrais, l’enseignant lance les dés pour déterminer la quantité de précipitations au cours des trois prochains jours. Selon les précipitations, un certain pourcentage d’engrais peut être per- du entre chaque épandage en raison des eaux de ruissellement. Le phosphore, qui se lie aux particules de terre, peut donc être emporté par l’eau ou le vent. Le type de sol doit être pris en compte dans les calculs.
  • Après que les dés ont été lancés une dernière fois, les élèves peuvent voir leur niveau de succès dans l’épan- dage d’engrais.
  • Les élèves peuvent commencer à jouer après que les règles ont été expliquées. Laissez les élèves décider combien d’engrais (kg/ha), le cas échéant, ils veulent épandre lors du premier tour. Ils devraient épandre la même quantité d’engrais sur tout le champ. Une fois la décision prise, laissez-les additionner et noter la quantité d’engrais dans chaque carré. 
  • Lancez les dés. Si le total se situe entre deux et quatre, considérez qu’il s’agit de faibles précipitations; entre cinq et neuf, de précipitations normales; entre dix et douze, de fortes précipitations. 

Les élèves calculent et notent les quantités d’engrais perdues à cause des précipitations. Les instructions sont indiquées au sommet de chaque page. Les calculs diffèrent selon le type de sol.

Sable :

  • Précipitations entre 2 et 4 : perte d’engrais de 10 % par érosion éolienne. Précipitations entre 5 et 9 : niveau d’engrais inchangé.
  • Précipitations entre 10 et 12 : perte d’engrais de 10 % par ruissellement en eau souterraine

Limon :

  • Précipitations entre 2 et 4 : niveau d’engrais inchangé
  • Précipitations entre 5 et 9 : perte d’engrais de 5 % par ruissellement de surface. Précipitations entre 10 et 12 : perte d’engrais de 15 % par ruissellement de surface.

Argile :

  • Précipitations entre 2 et 4 : perte d’engrais de 5 % par érosion éolienne. Précipitations entre 5 et 9 : niveau d’engrais inchangé.
  • Précipitations entre 10 et 12 : perte d’engrais de 5 % par ruissellement de surface

 

  • Répétez la même séquence d’événements deux autres fois en laissant les élèves ajouter de l’engrais s’ils le veulent, puis faites-les recalculer les pertes dues aux précipitations
  • Après la dernière période de précipitations, demandez aux élèves de compiler leurs résultats, puis de calculer le nombre d’hectares ayant 17 kg de phosphore à la fin du jeu et la quantité d’engrais perdue à cause du ruissellement
  • Distribuez une deuxième carte identique à la première et recommencez l’activité, mais cette fois en laissant les élèves épandre de l’engrais individuellement dans chaque hectare. Une fois l’activité terminée, faites-leur calculer la quantité totale d’engrais perdue à cause du ruissellement ainsi que le nombre d’hectares ayant 17 kg de phosphore à la fin du jeu
  • Discutez en classe des résultats des deux activités

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle méthode d’épandage d’engrais a eu le plus de succès : l’épandage global ou l’épandage hectare par
  • hectare? Pourquoi, selon vous?
  • Parmi les élèves qui ont terminé avec le plus grand nombre d’hectares ayant la quantité exacte de phos- phore, combien d’entre eux ont perdu de l’engrais en raison du ruissellement? Quelle quantité d’engrais a été perdue?
  • S’ils faisaient l’activité une troisième fois, quelles stratégies les élèves appliqueraient-ils pour chacune des deux façons d’épandre l’engrais?
  • En réalité, quels outils les agriculteurs pourraient-ils utiliser pour prévoir ou contrôler le ruissellement?
  1. Agriculture de précision

Cette activité non seulement aide les élèves à comprendre comment le ruissellement fait en réalité perdre de l’engrais, mais elle constitue aussi une initiation à l’agriculture de précision.

  • En agriculture de précision, les agriculteurs font appel à diverses technologies, comme des capteurs et des satellites, pour suivre l’évolution de facteurs variables tels que les taux d’humidité ou la teneur en nutriments dans leurs champs
  • Bien qu’autrefois on épandait uniformément l’engrais, comme le phosphore dans un champ, l’agriculture de précision permet aux agriculteurs d’appliquer différentes quantités d’engrais à différents endroits d’un champ, de sorte que l’engrais n’est appliqué que là où il est necessaire
  • Une grande partie de ce qui se fait en agriculture de précision est devenue possible en raison de progrès technologiques réalisés au cours des dernières décennies
  • Il est fort probable que les technologies émergentes élargiront encore davantage l’éventail des possibilités

Le lien ci-dessous permet d’accéder à un article qui expose les avancées récentes en agriculture de précision :

Innovations en agriculture 2018 — Production de la pomme de terre accrue par l’agriculture de précision : http://publications.gc.ca/collections/collection_2018/aac-aafc/A1-33-2018-fra.pdf

Demandez aux élèves de lire l’article et d’en discuter.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quels types de technologies utilise-t-on en agriculture de précision?
  • Quelles variables les agriculteurs peuvent-ils surveiller?
  • De quels types de technologies ou d’infrastructure les agriculteurs ont-ils besoin pour tirer parti des progrès en agriculture de précision?

Activité supplémentaire

Dans la vraie vie, de nombreux facteurs non inclus dans l’activité de simulation peuvent avoir un effet majeur sur la perte par ruissellement d’engrais ou d’autres additifs. Dans la présente activité facultative, les élèves font des recherches sur les diverses pratiques agricoles et les outils agricoles de labourage, de drainage par tuyaux enterrés; les types de fertilisants et leurs méthodes d’application. Demandez aux élèves de discuter de l’effet de ces facteurs sur le ruissellement.

...

Recours à la diversité face aux changements climatiques

9e et 11e années (2e cycle du secondaire)

Les changements climatiques continueront de perturber longtemps les pratiques agricoles du Canada. Heureusement, les agriculteurs du monde entier ont consacré des milliers d’années à la sélection minutieuse d’animaux et de plantes pour les faire vivre dans des environnements divers et parfois hostiles.

Au cours de cette activité, les élèves apprennent comment les races animales développées autrefois peuvent améliorer la santé et la productivité des troupeaux du Canada. Ils découvrent aussi comment la conservation d’un matériel génétique diversifié contribue à accélérer la création de nouvelles variétés de plantes adaptées aux environnements modifiés par les changements climatiques.

L’élève devrait saisir que :

  • les changements climatiques modifieront l’agriculture canadienne;
  • les races patrimoniales et la biodiversité existante valent la peine d’être préservées, car elles peuvent contribuer à résoudre des problèmes d’agriculture présents et futurs.

Méthodes pédagogiques :

  • Cerner les caractéristiques qui rendraient les races patrimoniales de bovins résistantes à certains effets des changements climatiques.
  • Effectuer des recherches dans le Réseau canadien de matériel phytogénétique, qui préserve une vaste diversité génétique de semences et de matériel phytogénétique.

Activité

  1. Changements climatiques et agriculture

Les élèves devraient pouvoir nommer sans difficulté certains effets des changements climatiques. Demandez-leur d’énumérer certains changements, positifs ou négatifs, ayant eu une incidence sur l’agriculture canadienne. En voici quelques exemples :

  • Augmentation des températures.
  • Accroissement des niveaux de dioxyde de carbone pouvant augmenter la photosynthèse.
  • Sécheresses plus fréquentes.
  • Fortes précipitations plus fréquentes.
  • Augmentation du nombre de ravageurs puisque les nouvelles conditions environnementales leur permettent de s’installer dans des zones qui leur étaient auparavant hostiles.
  • Augmentation du coût des semences en raison de la baisse de rendement.
  • Augmentation du coût des aliments pour animaux en raison de la baisse de rendement.
  1. Historique des races patrimoniales

Il est nécessaire d’adapter les cultures et le bétail aux changements de l’environnement naturel du Canada. Tant les pratiques d’élevage que les types de cultures et de bétail doivent être adaptés. Les agriculteurs canadiens, pour réaliser cette adaptation, peuvent tirer profit de la diversité génétique déjà présente dans les races patrimoniales.

  • Les animaux de races patrimoniales, appelées parfois « espèces rares », se trouvaient couramment dans les troupeaux autrefois, mais sont beaucoup moins courants aujourd’hui
    • La plupart des races patrimoniales sont adaptées à un écosystème ou à une zone géographique spécifiques, ce qui peut être d’une grande utilité pour l’agriculteur qui en fait l’élevage
  • La poule Chantecler est un exemple de race patrimoniale. Elle a été créée pour le climat Québécois
    • Son corps est adapté aux températures hivernales : la quasi-absence de barbillon et la très petite crête en coussin réduisent le risque d’engelures
  • Cette race permet aussi aux agriculteurs d’en tirer de multiples produits : des œufs toute l’année et de la viande en fin de vie
    • Élevées pour ses usages polyvalents, les poules Chantecler sont qualifiées de race à « double fonction »
    • Mais bien qu’elles puissent procurer à la fois des œufs et de la viande, elles ne sont pas aussi productives dans ces deux fonctions comparativement à des races spécialisées
  • La poule Leghorn blanche, ou blanche naine, est un exemple de race de volaille spécialisée
    • C’est une pondeuse prolifique, capable de pondre environ 280 œufs par an, mais c’est une petite poule ayant peu de chair sur les os
    • La poule obtenue par le croisement de la Cornish et de la Plymouth Rock, élevée pour sa viande, atteint 2,26 kg (5 lb) seulement cinq semaines après l’éclosion, mais ce n’est pas une bonne pondeuse
    • Les poules à double fonction, comme les Chantecler, ont perdu en popularité dans les fermes, puisque les éleveurs se sont spécialisés et ont cherché des races de poules plus productives, comme la Leghorn blanche pour la production d’œufs ou le croisement de la Cornish et de la Plymouth Rock pour la production de viande
  • Les spécificités ayant donné autrefois aux races patrimoniales leur adaptabilité à divers écosystèmes sont maintenant considérées des particularités utiles pour adapter les élevages aux effets des changements climatiques
    • Bien qu’il puisse être avantageux de conserver ces races telles quelles, il est aussi possible de les croiser avec des races réputées plus productives de façon à élever des animaux ayant les avantages des deux lignages
  1. Activité sur les races patrimoniales
  • Remettre aux élèves les fiches de renseignements de l’Annexe C. Répartissez-les en groupes et demandez-leur de lire les profils des diverses races patrimoniales de bovins et la fiche de la ferme.
  • Demandez-leur d’évaluer de quelles façons les changements climatiques pourraient perturber le cycle de vie des bovins.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle serait l’incidence des changements de température ou de précipitations sur les bovins?
  • Quelle serait l’incidence des changements de prix du fourrage sur l’élevage des bovins?
  • Dans quelle mesure la présence accrue de parasites aurait-elle un effet sur les bovins?

Demandez aux élèves de choisir une des espèces patrimoniales à croiser avec l’une des espèces conventionnelles. Le but est de créer un lignage prospère en dépit des changements climatiques, mais qui s’inscrit dans le profil de la ferme indiqué dans la fiche. Demandez aux élèves d’expliquer leur choix en classe. Pour des données climatologiques utiles, les élèves devraient consulter le sites suivant :

https://climat.meteo.gc.ca/climate_normals/index_f.html

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelles caractéristiques veut-on transmettre de la race patrimoniale?
  • Quelles caractéristiques veut-on transmettre de la race spécialisée?
  • En quoi les descendants seront-ils améliorés par rapport aux parents?
  • Quels aspects particuliers des changements climatiques les élèves ont-ils pris en considération?
  1. Banque de gènes

La diversité génétique des plantes est encore plus vaste que celle des animaux. Le monde entier se soucie maintenant de préserver cette diversité. Les élèves ont peut-être entendu parler de la Réserve mondiale de semences du Svalbard. Établie en 2008, cette réserve taillée dans le pergélisol du nord de la Norvège contient plus d’un million d’échantillons de variétés de cultures. Depuis que la réserve est ouverte, le Canada y a envoyé près de 32 000 échantillons de 377 espèces de plantes provenant de ses propres banques de gènes, moins connues, mais tout aussi importantes.

  • Il y a trois banques de gènes au Canada. Collectivement, elles sont désignées par le terme Réseau canadien de matériel phytogénétique. Une de ces banques est la Banque de gènes de pomme de terre du Canada à Fredericton (Nouveau-Brunswick). Bien entendu, on y conserve des échantillons de pommes de terre. Cette installation abrite des cultures de tissu vivant que l’on cultive constamment et qu’on remplace, ainsi que des microtubercules — des pommes de terre de la taille d’un raisin sec — qui sont entreposés.
  • Le deuxième emplacement est la Banque canadienne de clones de Harrow (Ontario). On y trouve 3 000 échantillons différents d’arbres fruitiers, comme des pommiers, et de petits fruits, comme des fraises.
  • La plus grande réserve canadienne est la Banque de gènes de Saskatoon. Elle abrite environ 115 000 différents échantillons d’espèces de plantes, tant sauvages que domestiquées. La collection vise surtout les brassicacées, comme le canola et la moutarde, et les céréales, comme l’orge. Cette installation contient aussi des exemplaires en sauvegarde des échantillons entreposés dans la Banque de gènes de pomme de terre du Canada.
...
  1. Demandez aux élèves de consulter les sites suivants pour visionner une vidéo et s’informer sur la banque de gènes de Saskatoon.

Site Web : https://pgrc.agr.gc.ca/propos-about_f.html

Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=BObg7sJKolY

  1. Lorsque les élèves ont une meilleure compréhension de la banque de gènes, demandez-leur de ré- pondre, oralement en classe ou par écrit, aux questions suivantes sur le sujet :
    • Quand le projet a-t-il été lancé?
    • Quels étaient les motifs de la création de ce projet?
    • Quelles organisations ont participé au projet?
    • Quelle est la différence entre du matériel génétique et une semence? Pourquoi conserve-t-on les deux au lieu de l’un ou l’autre?
    • D’où proviennent les échantillons conservés de semences et de matériel génétique?
    • Qui peut avoir accès aux échantillons de la banque génétique?
    • Est-ce que la banque est utile aux citoyens d’autres pays? Si oui, de quelle façon?

Ressources pour les enseignants

Pour en apprendre davantage sur la science derrière la sélection génétique des plantes et des animaux dans les fermes canadiennes, consulter le plan de cours du Musée de l’agriculture et de l’alimentation du Canada « La génétique et la biotechnologie » .

Deux vérités et un mensonge

9e, 11e et 12e années (2e cycle du secondaire)

Notre attention est tiraillée lorsqu’il est question d’alimentation et d’agriculture au Canada. Bien que tous les Canadiens soient quotidiennement en contact avec des aliments, le nombre de Canadiens œuvrant directement dans le domaine de l’agriculture décline de façon stable depuis les 100 dernières années.

En 1931, 1 Canadien sur 3 possédait une ferme, y vivait ou y travaillait. En 2016, ce nombre avait diminué à 1 sur 68. Ayant perdu cette connexion avec le monde agricole, la plupart des Canadiens dépendent des nouvelles, de la publicité et des médias sociaux pour obtenir de l’information sur l’agriculture.

Ces sources propagent souvent des messages contradictoires. Prendre des décisions éclairées sur les aliments qu’on achète et consomme devient difficile. Il est important pour les élèves, tant en régions urbaines que rurales, de pouvoir reconnaître quand les sources d’information sur l’agriculture sont biaisées et de faire une évaluation critique de divers arguments associés aux pratiques agricoles.

Au cours de cette activité, les élèves devront examiner de façon critique leurs sources d’information sur l’agriculture et évaluer leur niveau de connaissance dans ce domaine.

L’élève devrait saisir que :

  • beaucoup d’auteurs publient de l’information et des opinions sur l’agriculture
  • les raisons qu’ont ces auteurs ont une incidence sur les types de renseignements et d’opinions qu’ils publient
  • l’origine de l’information transmise sur l’agriculture touche nos choix alimentaires

Méthodes pédagogiques :

  • Discuter des sources de renseignements sur l’agriculture au Canada
  • Répondre à un questionnaire sur l’agriculture et discuter de l’influence des sources d’information sur les réponses au questionnaire

Activité

  1. Les Canadiens sont exposés à des renseignements et des opinions sur l’agriculture par le biais de la publicité, des médias sociaux et des rapports gouvernementaux. Ces sources de renseignement proviennent d’un grand nombre de personnes. Demandez aux élèves d’en nommer quelques-unes, qu’il s’agisse d’entreprises, d’organisations ou d’individus. Voici quelques exemples :
    • Organes de presse (p. ex., journaux, télévision, radio, sites Web d’information)
    • Établissements d’enseignement (p. ex., écoles, universités, musées)
    • Organismes gouvernementaux et ministères (p. ex., Conseil des produits agricoles du Canada, Commission canadienne des grains, Ontario, terre nourricière)
    • Entreprises (p. ex., restaurants, épiceries, fabricants de produits alimentaires et de boissons)
    • Organismes de bienfaisance et ONG (p. ex., PETA, refuges pour animaux, clubs 4-H du Canada)
    • Groupes de défense (p. ex., Producteurs laitiers du Canada, Fédération canadienne de l’agriculture, BC Agricultural Council)
    • Agriculteurs et travailleurs agricoles (p. ex., influenceurs sur médias sociaux, youtubeurs, connaissances)
  2. Demandez aux élèves d’évaluer ensemble en classe, ou en petits groupes, les sources qu’ils ont citées.

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelles sources les élèves considèrent-ils comme étant les plus dignes de confiance pour une
  • information équilibrée et non biaisée? Lesquelles considèrent-ils les moins fiables? Pourquoi?
  • Quelles sources ont l’auditoire le plus vaste ou sont les plus éloquentes? Quelles sont celles dont les élèves entendent le moins parler? Pourquoi?
  • Quelles sont les motivations de ces sources? (Économiques, morales, éthiques, etc.) Ces motivations ont-elles une incidence sur la confiance que les élèves accordent aux opinions et à l’information produites par ces sources?
  1. Demandez aux élèves de remplir, en groupe ou individuellement, le questionnaire de l’Annexe D. Chaque question est suivie de trois énoncés et les élèves doivent déterminer lequel est inexact. Demandez à ceux qui remplissent le questionnaire en groupe de conserver les réponses pour pouvoir en discuter par la suite.
  2. Si possible, faites l’évaluation du questionnaire en groupe. Servez-vous des notes attribuées pour discuter des sujets abordés dans le questionnaire. Le corrigé du questionnaire destiné à l’enseignant se trouve à l’Annexe D. On y trouve une brève explication de chaque question ; des liens vers des sources d’information supplémentaires se trouvent sous la rubrique « Ressources pour les enseignants ».

Questions pour orienter la discussion :

  • Quelle est la question à laquelle le plus d’élèves ont donné la bonne réponse?
  • Quelle est la question à laquelle le plus d’élèves ont donné une mauvaise réponse?
  • Quelle réponse a surpris le plus les élèves?
  • Ont-ils appris quelque chose de nouveau sur les aliments qu’ils consomment régulièrement?
  • D’où ont-ils tiré les réponses correctes à certaines questions, s’ils s’en souviennent?
  • Le questionnaire a-t-il changé leurs impressions sur l’industrie agricole d’une quelconque façon, ou a-t-il confirmé ce qu’ils croyaient déjà?

Ressources pour les enseignants

Concernant la recherche sur la production de méthane par le bétail : https://agriculture.canada.ca/fr/secteurs-agricoles-du-canada/champs-scientifiques/karen-beauchemin-ph

Concernant les émissions de gaz à effet de serre produits par l’agriculture au Canada :

https://agriculture.canada.ca/fr/agriculture-environnement/changements-climatiques-qualite-lair/gaz-effet-serre-agriculture

Concernant les substances autorisées en agriculture biologique :

http://publications.gc.ca/collections/collection_2020/ongc-cgsb/P29-32-311-2020-fra.pdf

Concernant les règlements sur l’usage de pesticides et les récoltes :

https://www.canada.ca/fr/sante-canada/services/securite-produits-consommation/rapports-publications/pesticides-lutte-antiparasitaire/fiches-renseignements-autres-ressources/delais-avant-recolte.html

Concernant les normes nationales visant la formation sur les pesticides :

https://www.canada.ca/fr/sante-canada/services/securite-produits-consommation/pesticides-lutte-antiparasitaire/public/federal-provincial-territorial/education-formation-certification.html

Concernant les hormones de croissance

https://www.canada.ca/fr/sante-canada/services/medicaments-produits-sante/medicaments-veterinaires/infofiches-faq/stimulateurs-croissance-hormonaux.html

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Carrières en agriculture

9e et 11e années (2e cycle du secondaire)

Demandez à n’importe qui au Canada quels sont les métiers de l’agriculture et on vous répondra probablement « fermier » ou « ouvrier agricole ». Pourtant, il existe de nombreuses carrières pour ceux que l’agriculture intéresse, surtout si la science les passionne également.

Au cours de cette activité, les élèves découvrent que des experts de divers domaines d’expertise peuvent poursuivre des carrières en agriculture. Ils voient comment des scientifiques canadiens contribuent à l’expansion des connaissances en agriculture et améliorent les pratiques agricoles grâce à la science.

L’élève devrait saisir que :

  • l’assainissement dans le domaine de la recherche en agriculture exige une formation pertinente
  • les scientifiques canadiens participent à divers types de travaux de recherche en agriculture
  • la recherche en agriculture a une incidence sur la vie quotidienne des Canadiens

Méthodes pédagogiques :

  • Visionner des vidéos et effectuer des recherches en ligne
  • Rédiger une offre d’emploi ou un rapport d’activité professionnelle
  • Présenter en classe les renseignements obtenus

Activité

  1. Demandez aux élèves de consulter la liste des scientifiques, des techniciens et des administrateurs figurant en Annexe E. Pour rendre la recherche plus difficile, demandez-leur de trouver les profils professionnels de sci- entifiques qui travaillent dans le domaine de l’agriculture au lieu de se fier à ceux de l’annexe.
  2. Attribuez à chaque élève une des personnes à décrire, ou laissez-les choisir.
  3. Demandez à chaque élève de créer une offre d’emploi fictive pour le poste de la personne à décrire. Les élèves peuvent utiliser les renseignements fournis dans le lien ainsi que ceux de leur propre recherche. L’offre d’emploi devrait répondre aux questions suivantes :
    • Quel est le titre du poste?
    • Lors d’une journée normale, quelles sont les tâches de la personne occupant ce poste?
    • À quel salaire la personne peut-elle s’attendre?
    • Quel niveau et quel type d’éducation sont requis?
    • Quel est le type d’expérience requis?
    • Pourquoi le candidat aurait-il avantage à travailler dans ce laboratoire ou sur ce projet plutôt que sur autre projet ou au sein d’une autre organisation?
    • En quoi ce travail aide-t-il l’agriculture canadienne, et les Canadiens en général?

Activité supplémentaire

Demandez aux élèves de présenter leur offre d’emploi en classe. Ils peuvent aussi jouer le rôle de recruteurs tentant de persuader des diplômés ou des professionnels de présenter leurs candidatures pour le poste qu’ils offrent plutôt que pour d’autres.

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Dans l’œil du dragon – La lute intégrée contre les ravageurs

11e année (2e cycle du secondaire)

Il existe un nombre incalculable de différents ravageurs qui nuisent aux récoltes canadiennes, et une multitude de méthodes pour les contrer. Grâce à la recherche et à la pensée créative, les élèves découvriront les différentes méthodes de lutte contre les ravageurs qui constituent un système intégré. Les élèves découvrent les forces et les faiblesses des diverses méthodes et voient comment la combinaison de plusieurs méthodes peut contribuer à réduire les risques et améliorer le rendement.

L’élève devrait saisir que :

  • la recherche scientifique peut servir à créer des moyens plus écoresponsables pour contrer l’action des ravageurs dans les cultures;
  • toute technologie de gestion des ravageurs pose des risques et présente des avantages, et il n’existe pas de stratégie universelle parfaite;
  • l’utilisation concertée de différentes technologies peut produire de meilleurs résultats et réduire les risques posés par l’utilisation d’une seule technologie.

Méthodes pédagogiques :

  • À partir de compétences en recherche, élaborer une présentation d’affaires en classe pour un système de gestion de lutte contre les ravageurs.
  • Présenter les conclusions et les justifier si elles sont mises en question.

Activité

  1. Ravageurs dans les fermes canadiennes

Dans l’écosystème agricole, les agriculteurs prennent soin des plantes et des animaux, mais il s’y trouve aussi des animaux, des plantes et d’autres organismes, comme des champignons et des bactéries, qui choisissent de s’installer à la ferme, mais dont l’agriculteur ne s’occupe pas.

Certains de ces « squatteurs » sont bénéfiques. Ils participent à la santé des animaux et des plantes de la ferme. C’est le cas de l’abeille maçonne qui n’est pas soignée par les agriculteurs, mais qui s’installe près des fermes fruitières et pollinise les cerisiers, les pruniers et les pommiers.

D’autres « squatteurs », jugés ravageurs, sont dangereux. Ils peuvent endommager et même tuer les cultures, ou nuire à la santé ou au confort des animaux de la ferme.

Demandez aux élèves de faire un remue-méninge sur les ravageurs qu’on peut rencontrer sur une ferme canadienne. S’ils ont du mal avec la question, suggérez-leur de réfléchir aux ravageurs à la maison ou à l’école. Voici quelques exemples :

  • Insectes et invertébrés qui mangent les cultures ou s’en servent pour y nicher ou y habiter.
  • Oiseaux qui se nourrissent des cultures.
  • Mammifères, comme les cerfs et les lapins, qui dévorent les cultures.
  • Mammifères, comme les coyotes et les ratons laveurs, qui mangent les animaux de ferme.
  • Bactéries et champignons qui rendent les plantes malades ou les font pourrir.
  • Bactéries et champignons qui rendent les animaux de la ferme malades.
  • Ravageurs, comme les puces, les poux, les mouches et les acariens qui se nourrissent du sang des animaux de ferme.
  • Végétation qui rivalise avec les cultures de la ferme pour avoir accès aux ressources (soleil, nutriments et eau) ou les étouffe.
  1. Dans l’œil du dragon

Tous ces ravageurs exigent une variété de méthodes pour les combattre. Les élèves vont maintenant devenir experts de l’une de ces nouvelles méthodes élaborées au Canada pour gérer un ravageur en particulier.

    • Demandez aux élèves de former des groupes de deux ou de trois, puis attribuez l’une des méthodes mentionnées au paragraphe Ressources pour enseignants ou laissez les élèves choisir.
    • Demandez à chaque groupe d’élaborer un argumentaire dans le style « Dans l’œil du dragon » pour vendre leur méthode à la classe. Lors de sa présentation, le groupe devrait pouvoir répondre aux questions suivantes :
      • Qui a élaboré cette méthode ou cette technologie?
      • Quel est le ravageur visé par la méthode?
      • Quelles plante ou récolte la méthode protège-t-elle?
      • En quoi cette méthode présente-t-elle un avantage sur celle utilisée auparavant pour gérer le ravageur?
      • Quel est l’impact de cette méthode sur l’environnement de la ferme et son voisinage?
      • Quels sont les coûts liés à la méthode? Requiert-elle beaucoup de travail? Quel est le coût d’installation ou d’exploitation?
    • Quand l’argumentaire est prêt, demandez aux élèves de le présenter en classe et de répondre aux questions sur les avantages et les inconvénients de leur méthode.
  1. La lutte intégrée contre les ravageurs

Après les présentations, expliquez aux élèves que, même si une seule méthode peut être très efficace, la plupart des agriculteurs au Canada ont recours à plus d’un moyen pour gérer les indésirables. Ils pratiquent la lutte intégrée contre les ravageurs.

Dans ce type de gestion, diverses méthodes sont appliquées contre les ravageurs. L’objectif de cette lutte n’est pas d’éradiquer un ravageur, mais de l’éliminer ou de le réduire d’une manière efficace et responsable, tant sur le plan économique qu’environnemental.

La proactivité est aussi au premier plan. On encourage les agriculteurs à surveiller certains phénomènes, la météo par exemple, qui peuvent indiquer le risque d’expansion d’un type de ravageurs. Cette méthode permet ainsi aux agriculteurs de prendre des mesures pour contrôler la population avant que les cultures ou les animaux subissent des dommages.

Les méthodes de gestion de lutte antiparasitaire peuvent être regroupées en cinq catégories :

  • Biologique : Utilisation d’un organisme vivant pour enlever le ravageur (p. ex., introduction d’une bactérie ou d’un champignon qui l’attaque ou d’un prédateur qui le mange ou l’effraie).
  • Physique ou mécanique : Utilisation de dispositifs pour restreindre l’accès aux plantes ou utilisation d’un outil pour éliminer les ravageurs de l’environnement (p. ex., écrans, pièges, enlèvement des mauvaises herbes ou des insectes, paillage pour couvrir le sol et empêcher la croissance de mauvaises herbes).
  • Environnementale : Modification de l’environnement pour perturber le cycle de vie du ravageur (p. ex., rotation des cultures de sorte que pendant quelques années le ravageur ne puisse manger les plantes cultivées, changement de variété de plantes pour que celle cultivée ne soit pas attirante pour le ravageur, ensemencement lors d’une période de l’année où le ravageur est moins actif).
  • Comportementale : Imitation du comportement du ravageur pour s’en débarrasser (p. ex., utilisation de phéromones pour contrôler l’accouplement ou le mouvement des ravageurs, introduction de ravageurs mâles stériles pour éviter la reproduction).
  • Chimique : Utilisation d’un pesticide pour tuer ou limiter les activités des ravageurs.

Demandez aux élèves de travailler en groupe et de placer la méthode exposée dans l’une de ces catégories. Lors de la discussion, demandez aux élèves s’ils peuvent trouver d’autres méthodes de lutte contre les ravageurs à intégrer dans la leur, de façon à établir un plan intégré de lutte contre les ravageurs.

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Cette coccinelle qui dévore un puceron est un exemple de lutte biologique en agriculture.

Ressources pour les enseignants

 

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