Reinven'ng agriculture the role of organic - PowerPoint PPT Presentation

¡ ¡ ¡ ¡Reinven'ng ¡agriculture ¡– ¡the ¡role ¡of ¡ organic ¡agriculture. ¡ ¡ ¡ D. ¡Lynch ¡ NSAC/Dalhousie ¡University ¡ ¡ May ¡14 th , ¡2012 ¡ 1

Presenta'on ¡overview ¡ 1. Overview ¡of ¡OA ¡research ¡in ¡Canada ¡ 2. CRC ¡Program ¡of ¡Research ¡ ¡ 3. Towards ¡a ¡‘transforma've’ ¡agriculture ¡

Canada’s ¡first ¡naBonal ¡OA ¡research ¡program ¡-­‑ ¡ Organic ¡Science ¡Cluster ¡

COSC ¡naBonal ¡research ¡program ¡ ¡ ¡ • Linkage ¡with ¡mul'-­‑stakeholder ¡Organic ¡ Value ¡Chain ¡Round ¡Table ¡ • Term: ¡ ¡ ¡2010-­‑2013 ¡ • Applicant: ¡Organic ¡Federa'on ¡of ¡Canada ¡ ¡ • Administra'on: ¡OACC ¡ ¡ • $6.5M ¡AAFC ¡(federal ¡gov’t), ¡$2.2M ¡industry ¡ + ¡$0.1M ¡provincial ¡= ¡$8.8M ¡ • University ¡and ¡AAFC ¡researchers ¡ • 84 ¡Scien'sts ¡involved ¡ • 53 ¡researchers ¡receiving ¡funding ¡ • 9 ¡research ¡program ¡areas ¡(30 ¡ac'vi'es) ¡ • Communica'on ¡plan ¡

¡ A. ¡Biologically-­‑Based ¡Fer'lity ¡Management ¡ • Improve ¡phosphorus ¡uptake ¡ ¡by ¡managing ¡soil ¡ biology ¡ • 2 ¡Research ¡Ac'vi'es ¡Lead ¡by: ¡ • Dr. ¡C. ¡Hamel ¡– ¡AAFC ¡ • Dr. ¡D. ¡Lynch ¡-­‑ ¡NSAC ¡

B. ¡Integrated ¡Grain-­‑based ¡ ¡ ¡ Cropping ¡Systems ¡ • Tools ¡and ¡prac'ces ¡that: ¡ – Provide ¡seed ¡for ¡organic ¡ • Dr. ¡S. ¡Fox ¡– ¡AAFC ¡ – Reduce ¡soil ¡disturbance ¡ • Dr. ¡M. ¡Entz ¡– ¡UofM ¡ – Build ¡soil ¡fer'lity ¡ • Dr. ¡M. ¡Entz ¡– ¡UofM ¡ – Support ¡control ¡of ¡weeds. ¡ • Dr. ¡S. ¡Shirtliffe ¡-­‑ ¡UofS ¡

C. ¡Organic ¡Greenhouse ¡Produc'on ¡ ¡ Produc'on ¡prac'ces ¡to ¡extend ¡seasons • Geothermal ¡heat ¡& ¡tomato ¡ • Crop ¡nutri'on ¡ ¡ – Dr. ¡D. ¡Halleux, ¡Laval ¡ – Dr. ¡D. ¡Ehret, ¡AAFC ¡ • Fer'liza'on ¡& ¡irriga'on ¡in ¡ • Energy ¡use ¡efficiency ¡and ¡ tomatoes ¡ nutrient ¡recycling ¡ ¡ – Dr. ¡M. ¡Dorais, ¡AAFC ¡ – Dr. ¡M. ¡Dorais ¡-­‑ ¡AAFC ¡ • Cufngs ¡& ¡poged ¡plants ¡ • Ligh'ng ¡& ¡intercropping ¡ – Dr. ¡B. ¡Dansereau, ¡Laval ¡ – Dr. ¡S. ¡Pepin, ¡Laval ¡

D. ¡Integrated ¡Management ¡of ¡Hor'cultural ¡ Field ¡Crops ¡ ¡ • Pest ¡and ¡pathogen ¡ • Seedling ¡peat ¡blocks ¡ control ¡ – Dr. ¡N. ¡Tremblay ¡-­‑ ¡AAFC ¡ – Dr. ¡M. ¡Leblanc ¡-­‑ ¡IRDA ¡ • Pumpkin ¡ • Nitrogen ¡in ¡rota'ons ¡ – Dr. ¡R. ¡Nurse ¡-­‑ ¡AAFC ¡ – Dr. ¡J. ¡Owen ¡-­‑ ¡AFFC ¡ • Vegetable ¡transplants ¡ – Dr. ¡M. ¡Dorais ¡-­‑ ¡AAFC ¡

E. ¡Environmental ¡Stewardship ¡and ¡ Product ¡Branding ¡ Modeling: ¡ • Farm ¡scale ¡energy ¡and ¡nutrient ¡ efficiency ¡ • Dr. ¡D. ¡Lynch ¡-­‑ ¡NSAC ¡ • Global ¡Warming ¡Poten'al ¡ reduc'ons ¡by ¡transi'oning ¡ watersheds ¡ • Dr. ¡R. ¡MacRae ¡– ¡York ¡U. ¡

F. ¡High-­‑value ¡fruit ¡produc'on ¡ • Black ¡currants ¡ • Weed ¡& ¡disease ¡ management ¡in ¡apples ¡ – Dr. ¡Hammermeister, ¡OACC ¡ – Dr. ¡J. ¡Reekie, ¡AAFC ¡ • Weed ¡management ¡in ¡ blueberries ¡ • Berries ¡in ¡high ¡tunnels ¡ – Dr. ¡N. ¡Boyd, ¡NSAC ¡ – Dr. ¡S. ¡Khanizadeh ¡-­‑ ¡AAFC ¡ • Soil ¡management ¡in ¡ • Rosy ¡Apple ¡Aphid ¡Control ¡ perennial ¡fruits ¡ – L. ¡Edwards ¡ – Dr. ¡L. ¡Nelson, ¡UBC ¡

G. ¡Benchmarking ¡the ¡Organic ¡Dairy ¡ ¡ Produc'on ¡System Increase ¡the ¡profitability ¡& ¡ ¡ compe''veness ¡: ¡ • Benchmarks ¡for ¡herd ¡ health ¡& ¡welfare ¡ • Benchmarks ¡for ¡milk ¡ quality ¡ – Dr. ¡T. ¡DeVries, ¡Guelph ¡

H. ¡Food ¡processing ¡ • Replace ¡or ¡reduce ¡nitrite/nitrate ¡in ¡organic ¡cured ¡ meats. ¡ – Dr. ¡J. ¡Arul, ¡Laval ¡ ¡

I. ¡Sheep ¡parasite ¡control ¡ • Understand ¡factors ¡and ¡interac'ons ¡associated ¡ with ¡over-­‑wintering ¡of ¡larvae. ¡ ¡ – Dr. ¡A. ¡Peregrine, ¡Guelph ¡

Canada ¡Research ¡Chair ¡Program: ¡To ¡gauge ¡ and ¡enhance ¡the ¡sustainability ¡of ¡OA ¡ Integrated ¡ Mul'disciplinary ¡ Stakeholder ¡Inclusive ¡ ¡ Produc'on ¡Systems ¡ -­‑ ¡Whole ¡Farm ¡(dairy) ¡ Environmental ¡Goods ¡and ¡ -­‑Annual ¡(grains, ¡potatoes) ¡ Services ¡ ¡ -­‑Perennials ¡(blueberries, ¡forages) ¡ -­‑ ¡Greenhouse ¡(growing ¡media) ¡ Sustainability ¡

Environmental ¡Goods ¡and ¡Services ¡ ü Energy ¡Use ¡and ¡GWP ¡ ü Soil ¡Carbon ¡Storage ¡ ¡ ü Soil ¡Health ¡ ¡ ü Biodiversity ¡ ü Nutrient ¡Loading ¡ ¡ ü Greenhouse ¡Gas ¡ Emissions ¡ ¡ Lynch, ¡2009 ¡Can ¡J. ¡Pl. ¡Sci. ¡ 89:621-­‑628 ¡ ¡ Lynch ¡et ¡al. ¡2011 ¡Sustainability ¡ 3: ¡322-­‑362 ¡ ¡ ü Water ¡Quality ¡ Lynch ¡et ¡al. ¡2012 ¡CAB ¡Reviews ¡ 7, ¡No. ¡010: ¡ 1-­‑17 ¡ ¡

Measurable ¡impacts ¡ • Energy ¡Use ¡and ¡GWP ¡ • Soil ¡Carbon ¡Storage ¡ ¡ • Soil ¡Health ¡ ¡ • Biodiversity ¡ • Nutrient ¡(N ¡and ¡P) ¡dynamics ¡ ¡ • Greenhouse ¡Gas ¡Emissions ¡ ¡ • Water ¡Quality ¡

Energy ¡and ¡GWP ¡footprint ¡ Lynch ¡et ¡al. ¡(2011) ¡Sustainability ¡3: ¡322-­‑362 ¡ ¡ • Conducted ¡on ¡behalf ¡on ¡na'onal ¡organic ¡value ¡ chain ¡roundtable ¡– ¡current ¡branding ¡ini'a've ¡ • Organic ¡systems ¡reduce ¡E ¡use ¡and ¡improve ¡E ¡ efficiency ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡…both ¡per ¡ha ¡and ¡per ¡unit ¡product ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡…for ¡livestock ¡and ¡cropping ¡systems ¡ ¡ But ¡… ¡ • GHG ¡data ¡oren ¡lacking, ¡and ¡methods ¡differ ¡ • Need ¡to ¡place ¡in ¡context ¡of ¡food ¡system ¡E ¡use ¡ 17

Measurable ¡impacts ¡ • Energy ¡Use ¡ • Soil ¡Carbon ¡Storage ¡ ¡ • Soil ¡Health ¡ ¡ • Biodiversity ¡ • Nutrient ¡(N ¡and ¡P) ¡dynamics ¡ • Greenhouse ¡Gas ¡Emissions ¡ ¡ • Water ¡Quality ¡

Soil ¡carbon ¡storage ¡ ¡ ¡ Study ¡ Org=Conv ¡ Type ¡of ¡ Org ¡< ¡ Org ¡> ¡ Authors ¡ Region ¡ Period ¡ study ¡ Conv ¡ Conv ¡ (years) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 12 ¡ ¡ ¡ [135] ¡ ¡ Canada ¡ Field ¡trial ¡ √ ¡ ¡ ¡ 22 ¡ ¡ ¡ 20-­‑25% ¡ [113] ¡ US ¡ Field ¡trial ¡ ¡ ¡ 9 ¡ ¡ ¡ 19% ¡ [22] ¡ US ¡ Field ¡trial ¡ ¡ ¡ 11 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [23] ¡ US ¡ Field ¡trial ¡ √ ¡ ¡ ¡ 8 ¡ 12% ¡ ¡ ¡ [137] ¡ ¡ US ¡ Field ¡trial ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 27 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [54] ¡ Switz. ¡ Field ¡trial ¡ √ ¡ ¡ ¡ 18 ¡ ¡ ¡ 16% ¡ [53] ¡ Sweden ¡ Field ¡trial ¡ ¡ ¡ 1-­‑58 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [56] ¡ England ¡ Farm ¡study ¡ √ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 11 ¡ ¡ ¡ [71] ¡ Denmark ¡ Field ¡trial ¡ √ ¡ 19 Lynch et al. 2012 CAB Reviews 7, No. 010: 1-17

Measurable ¡impacts ¡ • Energy ¡Use ¡ • Soil ¡Carbon ¡Storage ¡ ¡ • Soil ¡Health ¡ ¡ • Biodiversity ¡ • Nutrient ¡(N ¡and ¡P ¡dynamics) ¡ • Greenhouse ¡Gas ¡Emissions ¡ ¡ • Water ¡Quality ¡

Microbial ¡quo'ent ¡and ¡earthworm ¡ popula'on ¡response ¡ 5 a 2006 2007 a 4 ab % MBC of TOC a b a 3 b bc bc bc 2 c cd d 1 0 P P+1 P+2 P+3 P+4 Ref Phase of the rotation (years) Earthworm biomass/m2 Earthworm #/m2 300 a 600 a 2006 a 2006 a a a 250 2007 2007 a 500 a 200 ba b 400 b b 150 b 300 bc 100 200 c c c c 100 c 50 c c c c c 0 0 P P+1 P+2 P+3 P+4 Ref P P+1 P+2 P+3 P+4 Ref Phase of the rotation (years)

Test ¡use ¡of ¡ Folsomia ¡candida ¡ ¡ as ¡a ¡ single ¡indicator ¡of ¡soil ¡health ¡ • Poten'al ¡of ¡a ¡laboratory ¡test ¡ using ¡an ¡organism= ¡bioindicator ¡ • Less ¡costly ¡ • Springtails ¡are ¡associated ¡with ¡ key ¡ecological ¡processes ¡ – Decomposi'on ¡ – Nutrient ¡cycling ¡ • Exis'ng ¡ISO ¡for ¡metal ¡toxicology ¡ (ISO, ¡1999) ¡ Nelson ¡et ¡al. ¡2011 ¡Pedobiologia ¡54:79-­‑86 ¡