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Diversification of an integrated crop-livestock system: Agroecological and food production assessment at farm scale
Thomas PUECH, Auteur ; Fabien STARK, Auteur
Les systèmes agricoles en polyculture-élevage présentent un intérêt en matière de durabilité, en raison de la diversité de leurs espèces et du potentiel de synergie entre les cultures et les animaux. Cependant, leur capacité à maximiser la production alimentaire a été peu abordée et mérite d’être davantage explorée. La question du recyclage des éléments fertilisants soulève des questions sur la répartition des ressources entre les cultures de vente, les aliments pour animaux et les produits d’origine animale. Cette étude, basée sur une expérimentation systémique menée sur la ferme expérimentale de Mirecourt durant une quinzaine d'années dans le nord-est de la France, évalue les processus biotechniques (dont des bilans pour les éléments fertilisants) et les performances de production alimentaire de deux systèmes en polyculture-élevage. Ces systèmes diffèrent à la fois par leurs productions (diversité du bétail et des cultures) et par leurs stratégies globales (recherche d’autosuffisance vs maximisation des cultures de vente). Les résultats montrent que la configuration visant à maximiser les cultures de vente est la plus efficace, mais n’est pas la plus productive. Dans les deux cas, l’efficacité à l’échelle du système est meilleure que celle de chaque production. Cela confirme l’importance de combiner les approches systémiques et analytiques pour mieux comprendre et agir sur le développement des systèmes agricoles agroécologiques. Cette étude montre également l'importance, pour un système autosuffisant, de disposer de stocks pour faire face aux années défavorables. Elle confirme aussi l’intérêt des systèmes en polyculture-élevage en matière d’agroécologie, mais souligne la nécessité d’une réflexion plus approfondie (i) sur les aspects liés à la production alimentaire et (ii) sur la dynamique temporelle des agrosystèmes et des arbitrages entre production alimentaire et cycle des éléments fertilisants.
La fréquentation au robot maintenue sans concentré et en 100 % pâturage
Claire CARAES, Auteur ; Valérie BROCARD, Auteur
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Dans le Finistère, la Ferme expérimentale de Trévarez a mis en place un robot de traite, depuis une dizaine d'années, pour son troupeau laitier biologique. Alors que la distribution de concentrés au robot est souvent systématique pour y attirer les vaches, la Ferme de Trévarez s’essaye au 100 % pâturage, sans concentrés, depuis 2020. Les résultats sont concluants, avec l'arrêt du concentré neuf mois par an, sans baisse significative de la fréquence de traite, ni du niveau de production.
« Une autre forme d’agriculture bio »
Theresa REBHOLZ, Auteur
Le FiBL mène, depuis 2007, le programme SysCom, au Kenya, en Inde et en Bolivie. Ce programme vise à comparer des systèmes biologiques et conventionnels dans des régions tropicales et subtropicales, afin de savoir si la bio peut être un mode de production résilient sous les tropiques. Les essais, menés depuis 15 ans, se concentrent sur des cultures importantes pour ces pays. Les résultats sont évalués en matière de rendement, de santé des plantes et de fertilité des sols. Ces essais sont réalisés en collaboration avec des organisations partenaires locales. Les résultats prouvent que l’agriculture biologique fonctionne bien en région tropicale et subtropicale, et qu’il est important qu’elle repose sur une approche systémique. Par exemple, en Bolivie, des essais ont comparé des monocultures à des systèmes agroforestiers ; et la différence de résultats a été plus importante entre monoculture et agroforesterie, qu’entre agriculture bio et conventionnelle. Afin de transmettre ces enseignements aux agriculteurs locaux, des visites sont organisées sur les différents sites d’expérimentation. En Afrique, ces enseignements sont aussi diffusés via des « knowledge hubs ». En Bolivie, des partenaires locaux assurent la vulgarisation. Ce programme a remporté le Prix Shift, qui distingue des projets agroécologiques qui favorisent le développement durable et qui contribuent à la transformation des systèmes alimentaires.
Dynamique à long terme des adventices dans des rotations prairies-cultures. 1. Effet de la durée de la phase prairie exploitée en fauche
F. GASTAL, Auteur ; M. Z. SCHUSTER, Auteur ; J. CHARGELÈGUE, Auteur ; ET AL., Auteur
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L’objectif de cette étude était d’évaluer l’effet de la durée d’une prairie et l’effet de sa fertilisation sur la dynamique des adventices, durant plusieurs rotations culturales successives. L’étude a été conduite durant la période 2005-2022, sur le dispositif INRAE d’observation à long terme ACBB (Agro-écosystèmes Cycles Biogéochimiques et Biodiversité) de Lusignan (Vienne). Les traitements expérimentaux comprenaient des prairies de trois ans et des prairies de six ans, qui étaient fauchées et soumises à deux niveaux de fertilisation azotée, en rotation avec une succession de cultures de 3 ans (maïs, blé d’hiver, orge d’hiver). Ces différentes modalités ont été comparées à deux « témoins » : une succession de cultures sans prairie et une prairie semée. Les résultats montrent que la présence d’une prairie dans la rotation des cultures modifie la dynamique, la diversité et la composition des communautés adventices. La présence de prairies de 3 ans ou de 6 ans a, en effet, diminué l’abondance en adventices durant la phase de culture si les prairies étaient fertilisées. Aucun effet n’a, en revanche, été constaté sur les adventices si la prairie de 6 ans n’était pas fertilisée (ce fait est probablement lié à une présence d’adventices plus élevée durant la phase prairiale). Les résultats montrent ainsi que l’arrière-effet des prairies temporaires sur les adventices durant les phases de culture est fortement dépendant du mode de gestion de ces prairies.
Projet Made in AB : Maîtrise des adventices en Agriculture Biologique : Apports des essais systèmes sur l’ EFFET DE LA ROTATION CULTURALE sur la pression adventice
Allonger la rotation est un principe-clé de l’agriculture biologique, visant à améliorer la gestion des bioagresseurs, ainsi que la fertilité des sols et, particulièrement en grandes cultures, à optimiser la gestion des adventices en perturbant leur cycle de développement. Une étude des essais à long terme en grandes cultures biologiques a été menée, afin d’étudier les effets de la rotation. Cette publication est issue du projet "Made in AB" (Maîtrise des adventices en Agriculture Biologique), action du plan Ecophyto. Depuis 2019, ce projet s’appuie sur 11 sites du réseau RotAB et vise à « produire des références techniques sur la maîtrise des adventices sans herbicides, avec des leviers actionnables en agricultures conventionnelle et biologique ». Diversifier les espèces cultivées, introduire une culture pluriannuelle et alterner les périodes de semis sont des leviers mis en place sur une grande partie des sites et reconnus efficaces par les expérimentateurs. La couverture permanente des sols ressort également efficace, mais n’a été testée que sur un site. De façon générale, sur les sites étudiés, les cultures sarclées et les cultures associées sont plus "propres" que leurs cultures précédentes et suivantes. En conclusion, la rotation ne permet pas, à elle seule, de gérer les adventices, mais c’est sa combinaison avec les leviers techniques qui apporte cette maîtrise.
Les sols sont pris dans un étau
Jeremias LÜTOLD, Auteur
En Suisse, l’essai longue durée DOC compare, depuis 1978, des systèmes de grandes cultures cultivés selon des conduites conventionnelle, biologique ou biodynamique. Des toitures ont été installées au-dessus de certaines parcelles de cet essai pour mimer, de manière artificielle, les effets d’une sécheresse. Les premiers résultats, en lien avec cet effet « sécheresse », avaient, tout d’abord, montré que le système en agriculture biologique avait une meilleure capacité à stocker l’eau dans son sol (par rapport au système conventionnel), et qu’il favorisait la diversité microbienne, ainsi que l’activité biologique des sols. Depuis, toujours à partir de cet effet « sécheresse » dans l’essai DOC, Martina Lori (FiBL) a aussi mis en évidence des différences de minéralisation de l’azote en conditions sèches dans les sols biologiques et conventionnels : les sols biologiques ont fourni davantage d’azote (tiré de la matière organique fraîche) que les sols conventionnels. L’approvisionnement en azote est donc plus sécurisé dans les sols biologiques. De son côté, Marie-Louise Schärer (Université de Bale) a recherché, sur l’essai DOC, d'éventuelles différences par rapport à l’humidité du sol, à l’évaporation et à la profondeur d’absorption de l’eau par les racines de blé d’automne et de soja. Les résultats montrent qu’il n’y a pas de différences entre le système bio et le système conventionnel concernant l’évaporation et la profondeur d’absorption. En revanche, l’humidité du sol, dans la zone des racines, est plus importante en bio. L’agriculture biologique offre donc des avantages sur le plan de l’utilisation de l’eau.
Normandie : Reine Mathilde : nouveau bilan
Jean-Martial POUPEAU, Auteur
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En juin 2021, le Gaec Guibert (basé dans le Calvados) a ouvert ses portes pour présenter un premier bilan du troisième volet du programme Reine Mathilde. Alors que les deux premiers volets de ce programme, menés de 2010 à 2018, portaient sur l’autonomie alimentaire en bovins bio, le troisième volet, qui a débuté en 2019, est consacré à la préservation et à la stimulation de la fertilité des sols, ainsi qu’aux effets du non-labour en bio. Pour cela, un essai a été mis en place dans une parcelle de limons sablo-argileux du Gaec Guibert. L’objectif est de comparer les effets du labour et du non-labour sur deux rotations de 7 et 8 ans (la première étant composée de cultures destinées à l’élevage, et la seconde de cultures de vente). Toutes les deux ont débuté par des prairies temporaires en tête de rotation. Actuellement, plusieurs impacts sont déjà visibles en non-labour : la stabilité structurale du sol est meilleure et la biomasse microbienne plus importante, mais il y a aussi davantage d’adventices. En revanche, les effets à long terme ne sont pas encore visibles : évolution du stockage de carbone dans les sols, du taux de matière organique, du nombre de vers de terre… Il est donc nécessaire de continuer cet essai longue durée.
De la ténacité pour des sols vivants
Maike KRAUSS, Auteur
Un nouvel essai de longue durée, encore plus détaillé que l'essai DOC, installé à Frick (Suisse), expérimente principalement trois facteurs sur des grandes cultures biologiques : le travail du sol, la fumure et les préparations biodynamiques. Il compare : le labour (environ 20 cm de profondeur) au travail du sol réduit (passage de cultivateur à environ 10 cm de profondeur) ; une fumure à base de lisier à une fumure à base de compost de fumier et de purin ; une culture sans et une culture avec préparations biodynamiques. Les résultats des quinze premières années d’essai ont été récemment publiés. Les préparations biodynamiques n’ont influencé ni le rendement, ni la fertilité des sols. La fertilité des sols a, en revanche, été améliorée avec le compost de fumier (comparativement au lisier). Cependant, c’est le passage du labour au travail du sol réduit qui a eu le plus d’effet : ce dernier permet de préserver l’humus (même si quinze ans après, le nouvel équilibre de l’humus n’est pas encore établi pour la modalité travail du sol réduit) et d’augmenter très rapidement le nombre de micro-organismes dans le sol. En revanche, la réduction du travail du sol augmente aussi le nombre d’adventices, ce qui influence négativement le rendement.
L'arbre va (re) trouver sa place dans les vignes
Justine GRAVÉ, Auteur
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Les essais d’agroforesterie se multiplient dans les vignes. Le projet Casdar Vitiforest (2015-2017) avait notamment pour objectif d’évaluer l’impact agronomique environnemental et économique de la conduite de la vigne en agroforesterie. Des premières tendances ont pu être dégagées. A priori, il n’y a pas de concurrence pour l’eau ou l’azote, tant que l’association vigne-arbre a moins de dix ans. En revanche, à Restinclières (contexte méditerranéen), où la cohabitation existe depuis plus de dix ans, une concurrence pour l’azote a été observée. C’est pourquoi il est recommandé de respecter au moins 2,5 m de distance entre les arbres et les rangs de vigne. L’entretien de l’arbre (taille, cernage du système racinaire…) peut également participer à limiter cette concurrence. Dans tous les cas, l’arbre modifie le microclimat (ombre, convection d’air) et a un réel impact positif sur la biodiversité. Par ailleurs, la mise en place d’un système agroforestier se réfléchit sur le long terme et demande de l’anticipation. Un encart est réservé à Landfiles, le réseau social des apprentis agroforestiers.
Dossier grandes cultures
Gaëlle FOREST, Auteur ; Florence LETAILLEUR, Auteur ; Stéphane HANQUEZ, Auteur ; ET AL., Auteur
Ce dossier présente divers essais ou résultats d’essais consacrés aux grandes cultures biologiques en Pays de la Loire. Il commence par détailler les principaux enseignements établis à la suite de huit années d’essais sur la fertilisation organique de printemps du blé d’hiver. Il présente ensuite, à l’aide d’un tableau synthétique, les conclusions d’un ensemble d’essais permettant de mieux orienter les choix des espèces dans les associations céréales-protéagineux. Il effectue également un point sur l’essai ROTALEG, qui vise à optimiser l’intégration de légumineuses dans les rotations des cultures afin de maximiser leurs bénéfices agronomiques, notamment en matière de fertilité (la parcelle de l’essai n’a reçu aucun intrant organique depuis 2008). Ce dossier présente aussi les résultats d’un essai qui a testé l’efficacité de dix produits biostimulants ou de biocontrôle foliaire sur blé. Il décrit ensuite les avantages des ensilages CERPRO basés sur des associations céréales-protéagineux complexes. Par ailleurs, des essais viennent d’être mis en place pour tester l’agriculture biologique de conservation et des premiers résultats variétaux sur blé tendre, seigle et triticale sont disponibles.
Enhanced soil quality with reduced tillage and solid manures in organic farming – a synthesis of 15 years
Maike KRAUSS, Auteur ; Alfred BERNER, Auteur ; Paul MÄDER, Auteur ; ET AL., Auteur
Dans cet essai à long terme, mis en place depuis 2002 en Suisse, au FiBL, et conduit en agriculture biologique, différentes stratégies susceptibles d'améliorer la qualité du sol sont testées. Cet essai compare : un travail du sol simplifié versus un labour classique, des fumiers compostés et du lisier versus du lisier seul, ainsi que le recours ou non à des préparations biodynamiques. Il est conduit sur un sol limono-argileux situé en zone tempérée. Pour la modalité travail du sol réduit, l’analyse des données compilées depuis 15 ans révèle une augmentation du carbone organique dans la couche arable (+ 25%), de la biomasse microbienne (+ 32%), de l'activité biologique (+ 34%), ainsi qu’un déplacement des communautés microbiennes. Les sols soumis à un travail du sol réduit sont en effet plus stratifiés en carbone organique et en nutriments. L’application de fumier composté a conduit à une augmentation du carbone organique du sol de 6% par rapport à l'application de lisier seul, avec peu d'impacts sur les microorganismes du sol. Les préparations biodynamiques ont eu un impact mineur sur la qualité du sol. Globalement, le type de fertilisation et les préparations biodynamiques n'ont pas significativement affecté les rendements. En revanche, les rendements à la fois les plus élevés et les plus faibles ont été constatés dans le système en travail du sol réduit. Les principaux facteurs de variation du rendement sont la quantité d’azote fournie et le niveau d’infestation en adventices (parfois plus important avec un travail du sol réduit). Cet essai à long terme a permis de démontrer qu’un travail du sol continuellement réduit en agriculture biologique améliore la qualité du sol. Toutefois, il présente des défis supplémentaires en matière de gestion de la culture.
Effects of 16-Year Woodchip Mulching on Weeds and Yield in Organic Farming
Jialu XU, Auteur ; Martin GAUDER, Auteur ; Wilhem CLAUPEIN, Auteur ; ET AL., Auteur
Afin d’obtenir des références sur l’utilisation d’un paillage à base de déchets verts (copeaux de bois issus de haies), pour contrôler les adventices en grandes cultures biologiques, un essai en plein champ a été mené, durant 16 ans, dans le Sud-Ouest de l'Allemagne (station d'expérimentation en AB, Klein Hohenheim). Cet essai longue durée s’est appuyé sur une rotation culturale typique des systèmes biologiques, alliant céréales d'hiver, cultures fourragères et légumineuses. Les copeaux de bois ont été produits à partir des haies de la station. Différents volumes ont été appliqués au champ : 0 m3/ha (témoin) ; 80 m3/ha (WCM80) et 160 m3/ha (WCM160). Le développement des adventices (densité au printemps, biomasse à la récolte et stock semencier contenu dans le sol), la température du sol et sa teneur en azote ont été mesurés certaines années stratégiques. Les rendements des cultures ont été enregistrés chaque année. En général, la densité moyenne des mauvaises herbes a été réduite pour la modalité WCM160 (135 plantes/m2) par rapport à la modalité WCM80 et au témoin (respectivement 150 et 160 plantes/m2). Aucune différence significative de rendement (pour les céréales et la féverole) n’a été observée entre les deux modalités de paillage. En revanche, le rendement relatif des parcelles paillées a légèrement diminué au fil du temps, comparé au témoin. La température du sol et sa variation au cours de la journée étaient plus faibles dans WCM160 par rapport au témoin. Globalement, ces résultats montrent qu’un mulch de copeau de bois, combiné à une application d'engrais adaptée, peut être un outil efficace pour contrôler le développement des adventices en agriculture biologique, sans engendrer de perte de rendement significative.
Des repères pour l'engraissement des vaches bio
Sophie BOURGEOIS, Auteur
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La ferme expérimentale de Thorigné d’Anjou, en élevage de Limousines bio, dans le Maine-et-Loire, a réalisé des essais, de 2000 à 2015, sur l’engraissement de vaches. Les résultats ont été synthétisés. Jean-Paul Coutard, responsable de la ferme expérimentale, les présente. Tout d’abord, de fortes hétérogénéités des performances ont été relevées dans un même essai, et entre les essais. Entre le début et la fin des essais, le poids carcasse et la durée d’engraissement ont augmenté. Cependant, un constat a été fait : sur les 3 dernières années de l’essai, la prise de poids en fin d’engraissement a chuté malgré une augmentation des concentrés distribués, conséquence, selon le responsable, de la sélection importante sur le niveau de précocité des animaux, avec une augmentation de la croissance et du développement squelettique. Une prochaine étude devrait donc mettre en évidence l’intérêt ou non de réaliser un engraissement limité à 130 jours afin d’obtenir une meilleure marge sur coût alimentaire. Enfin, l’intérêt de distribuer des fourrages de qualité pour obtenir un coût d’engraissement limité est abordé. Un fourrage équilibré en PDI et UF permet de ne pas distribuer de complément azoté, réduisant le coût alimentaire. Le pH du rumen a été mesuré grâce à des bolus sur 10 vaches, alimentées avec un régime à très fort risque acidogène pour vérifier que la ration distribuée ne comporte des risques.
Station expérimentale d'Archigny
La station expérimentale d'Archigny (Vienne) composée de 14 ha est entièrement en bio depuis 2007. Elle est gérée par la FRAB Nouvelle-Aquitaine en étroite collaboration avec la Chambre d'Agriculture de la Vienne. La station est divisée en 12 parcelles entourées de bandes enherbées pour le passage du matériel. Deux haies sont aussi présentes sur le bord extérieur et une séparant la surface totale en deux. Un dispositif pluriannuel a été mis en place avec pour objectif de mesurer l'impact du travail du sol et des rotations sur la gestion de l'enherbement, la fertilité du sol et la vie du sol (programmes RotAB et SolAB). En parallèle, des essais annuels sont mis en place : itinéraire technique de colza d'hiver, d'autres cultures ou encore de plantes fourragères.
Bons rendements bio sur la durée
Moritz SAUTER, Auteur ; Frédéric PERROCHET, Auteur ; Paul MÄDER, Auteur ; ET AL., Auteur
L’essai comparatif DOC de longue durée, mené en Suisse par le FiBL et Agroscope depuis 1978, montre que les rendements en agriculture biologique sont en moyenne plus bas (de 20 % par rapport au conventionnel), mais que l’utilisation des éléments nutritifs et de l’énergie est plus efficiente. Ainsi, les cultures bio ont besoin de 19 % d’énergie de moins par unité de rendement. Cependant, le maïs d'ensilage et le soja bio obtiennent de bons rendements. Le soja révèle d'ailleurs un rendement en bio équivalent au conventionnel et avec un bon arrière-effet sans avoir reçu aucune fumure spécifique.
