Decembre 2003 Protocole d'échantillonnage et d'analyse dans le cadre du Règlement de l'Ontario 267/03 pris en application de la Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs

Partie 1 - Introduction

Table des matières

  1. Contexte de la Loi et du Règlement
  2. Santé et sécurité
  3. Fréquence d'échantillonnage
  4. Moyenne des résultats
  5. Sites d'échantillonnage

De bonnes techniques d'échantillonnage et d'analyse sont primordiales pour déterminer avec précision la teneur en éléments nutritifs et les autres propriétés des matières. Ces données, qui ont toujours été importantes, sont aujourd'hui obligatoires aux termesen vertu de la Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs. Les techniques décrites dans le présent document visent à répondre aux exigences du Règlement pris en application de cette Loi. Elles peuvent aussi servir de guide pour d'autres exigences d'échantillonnage et d'analyse poursuivant des buts similaires.

1.1 Contexte de la Loi et du Règlement

La Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs « a pour objet de prévoir des façons de gérer les matières contenant des éléments nutritifs qui protégeront davantage l'environnement naturel et assureront le développement durable des exploitations agricoles et des collectivités rurales. »

Un Règlement a été rédigé sous l'autorité de la Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs pour préciser comment cette gestion doit se faire. Ce Règlement s'applique aux éléments nutritifs de toutes sources épandus sur les terressur des biens-fonds, y compris l'engrais, le fumier et les autres matières de source agricole, ainsi que les matières de source non agricole comme les biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts et les biosolides de papetièresmatières sèches biologiques provenant du papier. L'exigence d'un plan de gestion des éléments nutritifs constitue un élément clé du Règlement. Pour élaborer un plan de gestion des éléments nutritifs valable, il faut parfois connaître les concentrations d'éléments nutritifs et de contaminants à la fois dans le sol et dans les matières qui sont épandues sur les terressur des biens-fonds.

Le Règlement précise les matières qui doivent faire l'objet d'un échantillonnage et d'une analyse, la fréquence à laquelle doit se faire l'échantillonnage, et les paramètres qui doivent être mesurés. Ce sont là des exigences minimales. Il est parfois utile d'augmenter la fréquence d'échantillonnage ou d'analyser un plus grand nombre de paramètres, afin d'optimiser la gestion des matières épandues sur les terressur des biens-fonds.

1.2 Santé et sécurité

Il peut y avoir des risques associés à l'action proprement dite d'échantillonner ou de manipuler des matières pouvant renfermer des matières toxiques ou E. coli. Il appartient à la personne chargée de l'échantillonnage de prendre toutes les précautions nécessaires et de se conformer à toute disposition réglementaire applicable en matière de santé et de sécurité.

1.3 Fréquence d'échantillonnage

1.3.1 Sols

L'échantillonnage des sols peut viser deux objectifs : évaluer les concentrations initiales d'éléments nutritifs dans le sol, ce qui aide à préciser le taux d'application des matières renfermant des éléments nutritifs à des fins agronomiques et environnementales, et déterminer si un site se prête à l'épandage d'une matière en particulier.
Sols recevant des éléments nutritifs

Les personnes qui épandent des éléments nutritifs sur des champs compris dans des unités agricoles pour lesquelles un plan de gestion des éléments nutritifs est exigé, doivent prélever un échantillon de sol représentatif de chaque champ lorsqu'ils établissent pour la première fois le plan de gestion des éléments nutritifs, puis au moins une fois tous les cinq ans pour les plans subséquents. Les résultats d'analyse de ces échantillons figurent dans le plan de gestion des éléments nutritifs.

Lorsque les concentrations d'éléments nutritifs varient considérablement dans l'intervalle de cinq ans, il peut être judicieux d'échantillonner un champ à une fréquence plus grande que celle qui est exigée. Cette situation peut survenir dans des sols sableux servant à la culture de végétaux qui puisent dans le sol de grandes quantités d'éléments nutritifs. Le maïs d'ensilage, les fourrages et les tomates de transformation sont des cultures qui prélèvent dans le sol de grandes quantités de potassium; ces cultures peuvent abaisser rapidement les concentrations d'éléments nutritifs au point de nuire aux rendements.Il faut analyser les sols pour en déterminer le pH et, si le pH est inférieur à 6,0, le pH tampon. Il faut analyser les sols pour en connaître la concentration en phosphore assimilable (à l'aide d'un agent d'extraction au bicarbonate de soude) et en potassium assimilable (au moyen d'un agent d'extraction à l'acétate d'ammonium). Il faut aussi analyser les sols pour connaître les concentrations de magnésium assimilable, d'azote des nitrates ou les indices de la biodisponibilité du manganèse et du zinc.

Il est nécessaire de connaître la concentration de phosphore assimilable dans le sol avant d'y épandre des éléments nutritifs, afin que les taux d'application et les distances de retrait puissent être déterminés correctement. La teneur du sol en phosphore doit avoir été analysée par extraction au bicarbonate de soude au cours des cinq années qui précèdent immédiatement l'épandage d'éléments nutritifs sur les terressur des biens-fonds.

Sols recevant des matières de source non agricole

Les personnes qui épandent des matières de source non agricole doivent, en plus d'obtenir des analyses de la teneur du sol en éléments nutritifs, faire analyser des échantillons de sol représentatifs pour en déterminer la teneur totale en chacun des neuf métaux réglementés (tableaux 1-1 et 1-2). Ces échantillons doivent avoir été prélevés au cours des cinq années qui précèdent l'épandage de matières de source non agricole, dans le cadre de la préparation du plan de gestion des éléments nutritifs initial et des plans subséquents.

Dans le Règlement, les concentrations maximales autorisées de métaux dans les sols recevant des biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts sont fondées sur la concentration moyenne de métaux dans les sols non contaminés de l'Ontario. Dans bien des sols, les concentrations de métaux sont supérieures à la moyenne. Dans certains sols, la concentration d'un seul ou de plusieurs métaux peut déjà dépasser la concentration maximale autorisée par le Règlement. Il est par conséquent nécessaire de faire analyser le sol avant le premier épandage de biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts ou d'autres déchets, afin de déterminer si le sol se prête à un tel épandage. Des échantillons prélevés conformément à la section 2.1 du présent document sont analysés pour les onze métaux énumérés dans le Règlement. Les analyses du pH, de la teneur du sol en phosphore extractible au bicarbonate de soude et des concentrations des onze métaux réglementés ainsi que l'échantillonnage préalable doivent avoir été faits au cours des cinq années précédant l'épandage d'une matière de source non agricole sur des terres.

On trouve à la section 4 du présent document, des résumés des méthodes analytiques acceptables.

Tableau 1-1. Normes applicables aux métaux réglementés présents dans les biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts.
Métaux réglementés Concentration maximale du métal dans une matière destinée à être épandue jusqu'à concurrence de 22 tonnes/ha sur 5 ans
(mg/kg de MST1, p.s.2)
Concentration maximale du métal dans une matière destinée à être épandue jusqu'à concurrence de 8 tonnes/ha sur 5 ans
(mg/kg de MST1, p.s.2)
Apport maximal autorisé du métal dans des sols recevant des matières de source non agricole
(kg/ha/5 ans)
Concentration maximale du métal dans les sols recevant des matières de source non agricole
(mg/kg de sol, p.s.)
Arsenic 75 170 1,40 14
Cadmium 20 34 0,27 1,6
Cobalt 150 340 2,70 20
Chrome 1060 2800 23,30 120
Cuivre 760 1700 13,60 100
Mercure 5 11 0,09 0,5
Molybdène 20 94 0,80 4
Nickel 180 420 3,56 32
Plomb 500 1100 9,00 60
Sélénium 14 34 0,27 1,6
Zinc 1850 4200 33,00 220

MST signifie matières sèches totales.

p.s. signifie poids à sec.

 

Tableau 1-2. Normes applicables aux métaux réglementés présents dans les matières autres que des biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts épandues sur les terressur des biens-fonds.
Métaux réglementés Concentration maximale du métal dans des matières renfermant moins de 10 000 mg de matières sèches totales par litre
(mg de matières/L)
Concentration maximale du métal dans des matières renfermant 10 000 mg de matières sèches totales ou plus par litre
(mg/kg de MST1, p.s 2)
Apport maximal autorisé du métal dans des sols recevant des matières de source non agricole
(kg/ha/5 ans)
Concentration maximale du métal dans les sols recevant des matières de source non agricole
(mg/kg de sol, p.s.)
Arsenic 1,70 170 1,40 14
Cadmium 0,34 34 0,27 1,6
Cobalt 3,40 340 2,70 20
Chrome 28 2800 23,30 120
Cuivre 17 1700 13,60 100
Mercure 0,11 11 0,09 0,5
Molybdène 0,94 94 0,80 4
Nickel 4,20 420 3,56 32
Plomb 11 1100 9,00 60
Sélénium 0,34 34 0,27 1,6
Zinc 42 4200 33,00 220

MST signifie matières sèches totales.

p.s. signifie poids à sec.

1.3.2 Fumier et autres matières de source agricole

La fréquence d'échantillonnage exigée pour le fumier dépend de la taille de l'exploitation d'élevage qui produit le fumier. Dans le cas d'une grosse exploitation d'élevage (plus de 300 unités nutritives produites), le fumier doit être échantillonné et analysé au moins une fois au cours de la période d'effet de la stratégie ou du plan de gestion des éléments nutritifs. Cela signifie au moins une fois tous les cinq ans ou plus souvent si l'exploitation subit un changement important, comme un changement dans la stratégie d'alimentation ou un changement dans le stockagel'entreposage du fumier. Les exploitations plus petites ont le choix d'utiliser soit les résultats des analyses d'échantillons, soit la teneur moyenne en éléments nutritifs du type de fumier produit selon les indications de la base de données du logiciel NMAN (aussi fournie dans les publications 360F, 363F et 811F du ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation de l'Ontario [MAAO]).

Même si le Règlement ne l'exige pas, il peut être souhaitable d'échantillonner le fumier plus souvent pour en déterminer avec précision la teneur en éléments nutritifs, surtout si la composition du fumier risque d'être variable. Une bonne façon de procéder consiste à prélever un échantillon à chaque vidange de la cellule de stockaged'entreposage du fumier et à poursuivre les prélèvements jusqu'à ce qu'une valeur constante soit obtenue (écart inférieur à 15 % par rapport à l'échantillon précédent). L'échantillonnage peut par la suite se poursuivre à raison de une fois au cours de la durée de chaque plan de gestion des éléments nutritifs.

Les analyses qui doivent être faites relativement au fumier et aux autres matières de source agricole portent notamment sur les matières sèches totales, l'azote Kjeldahl total, l'azote ammoniacal, le phosphore total et le potassium total. Il n'est pas nécessaire de déterminer la teneur en nitrates des matières de source agricole étant donné qu'elle est généralement très faible par rapport à la teneur en azote organique et en azote ammoniacal, mais il peut être bon d'inclure cette analyse dans le cas de certaines matières.

1.3.3 Matières de source non agricole

Les matières de source non agricole doivent obligatoirement être échantillonnées et analysées à une fréquence correspondant à tout le moins à la fréquence indiquée dans les tableaux qui suivent. Les exigences d'échantillonnage indiquées dans le tableau 1-3 s'appliquent à toutes les matières de source non agricoles. Les exigences d'échantillonnage relatives à E. coli ne s'appliquent qu'aux biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts.

Tableau 1-3. Fréquences d'échantillonnage pour les métaux réglementés1, E. coli, azote Kjeldahl total, azote ammoniacal, azote des nitrates, matières sèches totales, matières sèches volatileset phosphore total.
Taille des exploitations productrices d'éléments nutritifs Fréquences d'échantillonnage
Producteurs de biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts d'une capacité nominale approuvée ne dépassant pas 45 400 m3/jour ou producteurs d'autres matières de source non agricole produisant au plus 2 500 tonnes/an, poids à sec Deux échantillons dans les 30 jours qui précèdent l'épandage sur les terressur des biens-fonds, et deux échantillons supplémentaires dans les 90 jours qui précèdent l'épandage sur les terressur des biens-fonds, les échantillons devant être prélevés à au moins 2 jours d'intervalle
Producteurs de biosolides d'épurationmatières sèches biologiques provenant d'égouts d'une capacité nominale approuvée supérieure à 45 400 m3/jour ou producteurs d'autres matières de source non agricole produisant plus de 2 500 tonnes/an, poids à sec Deux échantillons par mois, les échantillons devant être prélevés à au moins 2 jours d'intervalle

1 Voir le tableau 1-1 pour la liste des métaux réglementés.

2 Aux fins du présent Règlement, les matières sèches volatiles doivent être interprétées comme étant équivalentes à de la matière organique.

Quelle que soit la situation, des résultats doivent être disponibles pour au moins un échantillon prélevé par période de 30 jours avant (et y compris) le jour de l'épandage proprement dit sur les terressur des biens-fonds et deux échantillons supplémentaires doivent avoir été prélevés dans les 90 jours précédant l'épandage sur les terressur des biens-fonds.

Réduction de la fréquence d'échantillonnage
  1. Dans le cas de l'analyse des métaux, si la moyenne augmentée de deux fois l'écart-type (calculé à partir des 12 derniers échantillons ou à partir de l'équivalent des échantillons prélevés au cours de toute l'année précédente, selon le nombre d'échantillons le plus grand) est inférieure aux concentrations maximales autorisées pour tous les métaux, la fréquence d'échantillonnage qui précède peut être réduite de moitié.
  2. Dans le cas de E. coli, si la moyenne géométrique mobile de 4 échantillons sur les 12 derniers échantillons prélevés ou sur l'équivalent des échantillons prélevés au cours de l'année précédente, selon le nombre d'échantillons le plus grand, respecte toujours le critère correspondant à moins de 2 x 10unités formatrices de colonies par gramme, la fréquence d'échantillonnage qui précède peut être réduite de moitié.
  3. Dans le cas de l'analyse des éléments nutritifs, si le coefficient de variation calculé à partir des 12 derniers échantillons ou à partir de l'équivalent des échantillons prélevés au cours de l'année précédente, selon le nombre d'échantillons le plus grand, est inférieur à 20 %, la fréquence d'échantillonnage qui précède peut être réduite de moitié.

Dès que l'une ou l'autre des conditions mentionnées ci-dessus n'est plus respectée, la fréquence d'échantillonnage doit revenir à la fréquence initiale.

Dans les situations où les matières sont transférées d'une cellule de stockaged'entreposage située sur un site de production vers une installation de stockaged'entreposage temporaire, aux fins de l'échantillonnage, l'installation de stockaged'entreposage temporaire peut être considérée comme faisant partie de l'usine seulement si la matière se trouve dans la cellule de stockaged'entreposage temporaire pendant moins de quatre semaines avant d'être épandue sur des terres. Si cette exigence est respectée, il est permis d'utiliser les résultats d'analyse les plus récents des échantillons provenant de l'installation productrice. Si la matière se trouve dans une cellule de stockaged'entreposage temporaire pendant une période plus longue, si la matière est mélangée avec des matières d'autres sources, ou si la matière est gérée de manière à ce que des changements dans les concentrations d'éléments nutritifs ou de contaminants sont prévisibles, il faut prélever des échantillons de la matière qui se trouve dans la cellule de stockaged'entreposage temporaire, afin de les faire analyser, conformément au tableau 1-3.

1.4 Moyenne des résultats

Lorsqu'il faut faire analyser une matière pour connaître les concentrations de métaux réglementés ou la densité de E. coli, la concentration de métaux ou la densité de E. coli dans la matière est considérée comme étant la moyenne des concentrations ou des densités des quatre derniers échantillons. Cette façon de procéder permet de tenir compte de toute variation qui peut se produire dans l'échantillonnage ou l'analyse des matières, tout en veillant au maintien de la protection de l'environnement. Les concentrations de métaux correspondent à une moyenne arithmétique simple, c.-à-d. que les concentrations de chacun des métaux dans les quatre derniers échantillons sont additionnées, et la somme est ensuite divisée par quatre. Les densités de E. coli correspondent à une moyenne géométrique, c.-à-d. qu'on multiplie entre elles les densités de E. coli dans les quatre derniers échantillons et qu'on calcule la quatrième racine du produit obtenu.

Lorsque la concentration moyenne ou la densité moyenne pour un paramètre quel qu'il soit dépasse la limite autorisée et que le producteur a quand même l'intention d'épandre la matière sur des terres, il a la possibilité d'échantillonner à nouveau la matière. Il lui suffit de continuer à prélever des échantillons représentatifs à intervalles d'au moins deux jours entre chaque échantillonnage. Les résultats d'analyse sont alors utilisés pour calculer la valeur moyenne. L'échantillonnage peut se poursuivre ainsi jusqu'à ce que la valeur moyenne des quatre échantillons les plus récents se situe en deçà des limites autorisées pour tous les paramètres. Cette méthode peut être utile lorsque la moyenne est faussée par une valeur représentant un écart important et pouvant être attribuable à un résultat d'analyse erroné.

1.5 Sites d'échantillonnage

Les échantillons destinés à l'analyse des éléments nutritifs doivent être prélevés à l'endroit ou aux endroits d'où la matière est transportée vers les sites d'épandage sur les terressur des biens-fonds. Cette mesure vise à fournir à l'agriculteur l'estimation la plus juste possible des concentrations de N total, de N assimilable et de P total.

Les échantillons qui sont prélevés pour servir à l'analyse des teneurs en matières sèches totales, en matières sèches volatiles et en métaux réglementés doivent être prélevés à la fois sur les lieux de stockaged'entreposage d'où la matière est transportée vers les sites d'épandage sur les terressur des biens-fonds, et sur les lieux d'où la matière est transportée vers un lieu de stockaged'entreposage centralisé (c.-à-d. les installations où la matière est produite) si des matières de différentes sources sont mélangées.

Les échantillons de matière qui doivent être analysés pour déterminer la densité de E. coli doivent être prélevés à un endroit situé immédiatement après le procédé de traitement.

Dans les cas où les matières sont transférées d'une cellule de stockaged'entreposage située sur un site de production à une installation de stockaged'entreposage temporaire, aux fins de l'échantillonnage, l'installation de stockaged'entreposage temporaire peut être considérée comme faisant partie de l'usine seulement si la matière se trouve dans la cellule de stockaged'entreposage temporaire pendant moins de quatre semaines avant d'être épandue sur des terres. Si cette exigence est respectée, il est permis d'utiliser les résultats les plus récents d'échantillons provenant de l'installation productrice. Si la matière se trouve dans une cellule de stockaged'entreposage temporaire pendant une période plus longue, si la matière est mélangée avec des matières d'autres sources, ou si la matière est gérée de manière à ce que des changements dans les concentrations d'éléments nutritifs ou de contaminants sont prévisibles, il faut prélever des échantillons de la matière qui se trouve dans la cellule de stockaged'entreposage temporaire, afin de les faire analyser.


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Auteur : Le personnel du MAAARO
Date de création : 10 decembre 2003
Dernière révision : 10 decembre 2003