«Agroécologie » : quelle réalité, et quelle stratégie pour ARVALIS

«Agroécologie » : quelle réalité, et quelle stratégie pour ARVALIS 1. L’agro-écologie qu’est ce que c’est ? 2. Quel positionnement et quelle stratégie pour ARVALIS ? 3. Les leviers techniques de l’agro-écologie

Agro-Ecologie : carrefour entre Agronomie et Ecologie Mot qui dérive des deux racines grecques agros : « champ », et nomos : « loi », désigne une partie ou la totalité des sciences appliquées à l'agriculture.  l’environnement est considéré comme extérieur au système Ecologie L'écologie est la science qui étudie les êtres vivants dans leur milieu et les interactions entre eux. Le terme écologie vient du grec oikos (maison, habitat) et logos (science)   AgroEcologie = comme une extension de l’agronomie ; avec une approche transdisciplinaire

Les mots clés les plus cités (125 articles les plus cités) Agro-Ecologie : carrefour entre Agronomie et Ecologie Les mots clés les plus cités (125 articles les plus cités) Biodiversité Agriculture Paysage, Territoire Effets Management Plantes Sol Conservation

AgroEcologie : Science, Mouvement, Pratiques 1928 Benism, agronome russe utilise les méthodes de l’écologie pour mieux utiliser les plantes commerciales 1965 Tischler : premier livre d’agro-écologie : étude des différents compartiments de l’agroécosystème et leurs interactions (éléments biologiques, agronomie et pratiques agricoles) passage de l’échelle de la parcelle, à l’exploitation, au paysage, au système alimentaire à partir de 1970, inflation des publications scientifiques : 2500 avec le mot « agro-écologie » et 33 000 avec mots clés associés Prend une ampleur au niveau mondial en réaction à la « révolution verte » (1960-90 : fondée principalement sur l'intensification par l'utilisation de variétés sélectionnées à haut rendement , les intrants, qui sont des engrais ou produits phytosanitaires ; l’importance de l'irrigation (CYMMIT, IRRIT…)

une réflexion complémentaire… Agroécologie : quelques repères et définition une réflexion complémentaire… …L’Ecologie était une science au départ … 1971 : Odum EP, « Fundamentals of ecology. » WB. Saunders Co 574 pages Traduit dans de nombreuses langues (en français dès 1975 et enseigné dans les universités) 1975 : Dajoz R, « Précis d’écologie » (dernière édition 2006) 1974 : Duvigneaud P, « La synthèse écologique » … pour devenir ensuite plus une position politique…

Agroécologie : mise en pratique, site de « terre et humanisme » Dans un monde dit moderne, de plus en plus minéral, monétariste, mécaniste et hors-sol, y a-t-il un avenir conforme à la nature profonde de l'être humain ? Initiée par Pierre Rabhi, l'association Terre & Humanisme oeuvre depuis 1994 à la transmission de l'agro-écologie pour l'autonomie alimentaire des populations et la sauvegarde des patrimoines nourriciers....

Agroécologie : mise en pratique au Brésil Ariculation Nationale d’Agroécologie au (Brésil) Latin American Scientific Society Of Agroecology  Développement de L’AgroEco comme une base scientifique

Agroécologie : mise en pratique, site du CIRAD

Agroécologie : une science avec des spécificités Comprendre et valoriser les régulations biologiques dans un champ cultivé L’agronomie ne focalise pas ses approches sur les régulations biologiques ; elle ne vise que le peuplement cultivé. L’ Agro-écologie est une extension de l’agronomie mobilisant davantage les leviers biologiques Les processus optimisés à travers l’utilisation des techniques de l’Agro-écologie : MO et cycles des nutriments Activité biologique des sols Contrôle naturel des mécanismes (maladies, biocontrôle des insectes, adventices) Conservation et recyclage des ressources et régénération (sol, eau, plantes) Stimulation générale de l’agro-biodiversité et des synergies entre les différents composantes

Agroécologie : définition et spécificités Définition « INRA » (d’après T. Doré) Compréhension, grâce notamment aux concepts et méthodes de l’écologie, des mécanismes, processus et régulations biologiques à l’œuvre dans les agro-écosystèmes appréhendés à différentes échelles, et valorisation des connaissances afférentes dans la conception et l’évaluation de systèmes techniques agricoles innovants» Ou en plus condensé : « Compréhension des mécanismes, processus et régulations biologiques dans les agro-écosystèmes appréhendés à différentes échelles ; valorisation des connaissances afférentes dans la conception et l’évaluation de systèmes techniques agricoles innovants» Les conditions du succès : différents niveaux d’échelle et intégration de compétences complémentaires : - phytopathologie - microbiologie - entomologie

Les démarches agroécologiques identifiées : Les « prémices » de l’agroécologie en réaction à la révolution verte : l’Evergreen revolution (Inde) et l’agriculture raisonnée La révolution doublement verte (Griffon, CIRAD) L’agriculture Ecologiquement Intensive (AEI) L’agriculture de conservation L’agriculture sous couverts permanents L’agro-foresterie La Permaculture L’agriculture biologique La production intégrée La protection intégrée L’agriculture urbaine hors sol ?

L’agro-écologie pour ARVALIS

Agro-écologie : composante incontournable de l’agriculture de demain   Epuisement des ressources naturelles (Azote, Phosphore, eau…) et… coûts engendrés Dépendance énergétique et épuisement des énergies fossiles Environnement et santé : réduction de l’usage des pesticides et des engrais Demande sociétale (et des agriculteurs) : produire plus propre, moins d’exposition au PPP

Une discipline s’inscrivant dans un continuum ARVALIS, compte tenu de sa mission, a défini l’intégration de l’agro-écologie de la manière suivante : « Encore mieux valoriser les régulations biologiques des milieux pour produire plus, toujours mieux, et durablement, grâce à l’innovation et à une agriculture écologiquement raisonnée. »  Pour ARVALIS, l’agro-écologie consiste donc à combiner les différents leviers par grands facteurs qui déterminent la production et la qualité en identifiant et en maximisant ceux faisant appel à des régulations biologiques

Agro-écologie L’agro-écologie repose donc sur la mobilisation de plusieurs types de leviers : Leviers agronomiques et écologiques en complément aux leviers génétique et aux intrants de synthèse. Par l’association de ces leviers, l’objectif est d’optimiser certains processus biologiques pour combiner haut niveau de production, contribution positive vis-à-vis de l’environnement, et préservation des ressources naturelles et de la biodiversité.

De la « protection intégrée » à l’Agroécologie Génétique Pilotage de la protection Leviers agronom. Maîtrise de la pulvérisation Techniques alternatives Elargir la gamme de solutions de protection des cultures et les combiner entre elles Génétique (dont Plantes de service) Pilotage des cultures de L’exploitation Leviers agronomiques et biologiques. Maîtrise et efficience des Techniques culturales Techniques Alternatives dont lutte biologique Mobiliser les régulations biologiques (dont agronomiques) aux différents niveaux d’échelles

Exemple d’objectifs caractérisant un système agro-écologique Préserver la fertilité(s) du sol Protéger la qualité des eaux Améliorer le bilan énergétique Atténuer le développement des bioagresseurs Gestion économe /optimisée des intrants Optimiser l’utilisation de la ressource en eau Haute performance économique …

Les conditions du succès Prise en compte de différents niveaux d’échelle Intégration de compétences complémentaires : phytopathologie, microbiologie, entomologie… Mobilisation de l’ensemble des leviers disponibles et utiles y compris les intrants de synthèse quand nécessaire car ne pas compromettre la « double performance » des systèmes de culture (=évaluation multicritères)

Les leviers clés de l’agro-écologie …sources d’innovation

Les leviers clés de la protection des cultures Lutte biologique (ennemis naturels) Lutte intégrée (on combine) Biodiversité fonctionnelle auxiliaires  aménagements et pratiques Ravageurs: confusion sexuelle (phéromones),insectes stériles, plantes attractives ou répulsives (kairomones) Champignons et adventices : Allélopathie  « télétoxie » Biofumigation Biotisation SDP  Et bien entendu : les PPP, la tolérance génétique, les OADs…

Lutte intégrée, changement d’un modèle . Un bio-agresseur = une gamme de solutions  phytosanitaires et leviers complémentaires Un complexe de bio-agresseurs = un itinéraire de protection combinant plusieurs solutions à effets plus ou moins partiels Réglage et optimisation à faire !

Différents types de plantes (ou couverts) Les démarches agroécologiques identifiées : Différents types de plantes (ou couverts) 1. Plantes « cultures de vente » : récolte des graines et commercialisation 2. Plantes «cultures intermédiaires «ou intercalaires, entre 2 cultures de vente 3. Plantes « couverts permanents » 4. Plantes « associées », en mélange dans la même parcelle 5. Plantes « hôte » / « non hôte » Proportion dans le paysage, dans un mélange… 6. Plantes « de services » ou « compagne » (peuvent être 2,3,4ou 5)

Les leviers clés de la fertilisation Rechercher des sources d’azote naturelles (substitution) Légumineuses (fixation de l’azote) : rotation, culture intercalaires, couverts permanents… Produits organiques ; complémentarité Systèmes de culture Blés symbiotiques ? Améliorer l’extraction des nutriments Mycorhizes : augmentations endogènes (systèmes) ou inoculation de souches Plantes associées Fertilité physique et chimique  Et bien entendu : les engrais, les aptitudes génétiques et les OADs…

Les leviers clés pour valoriser la génétique Optimisation des espèces (assolements) / contraintes des milieux Par espèce combiner Stratégie d’esquive Amélioration génétique du « produire + et mieux » (progrès génétique, tolérances, efficience, sobriété) Bouquets variétaux pour minimiser l’aléa interannuel (climatique) Mosaïque spatiale pour durabilité des résistances Evaluer les variétés dans des systèmes « innovants » ITK « agro-écologiques » ex : avec couverts permanents, mélanges (stress précoces…), mycorhizes…  Et bien entendu : OADs de prévision du rendement et de la qualité

Fixation symbiotique de l’azote (Soja)

Une forte densité peu accentuer la pression de maladie L’effet densité Une forte densité peu accentuer la pression de maladie 200 grains/m2 320 grains/m2 (d’après P. Perroy) Lusignan, 2008

Nodosités sur Gesse

Hervé 2012- Maïs sur avoine + radis (excellente couverture , contrôle adventices)

Sainfoin dans le blé dur (Parcelle Brémond, avril 2013) (Parcelle Brémond, juillet 2013)

Culture commerciale de betterave Broyage et enfouissement des résidus Recommandations pour la mise en œuvre de la technique de biofumigation août octobre mars + Irrigation temps La technique de biofumigation repose sur l’implantation pendant la période d’inculture, d’une Brassicacée On la cultive jusqu’au stade pleine floraison, moment où la quantité de GSL dans les tissus est maximale Puis on broie et on enfouie les résidus car il est nécessaire qu’il y ait destruction cellulaire pour libérer le maximum de composés toxiques notamment les ITC sur le pouvoir desquels la technique de biofumigation est fondée Culture commerciale de betterave Broyage et enfouissement des résidus Phase de culture

Electrophysiologie Electroantennographie- EAG

Le sol est un milieu « vivant » Combien d’espèces ? 1 m2 1000 espèces d’invertébrés: 400 – 500 Acariens 60 – 80 Collemboles 90 Nématodes 60 Protozoaires 20 – 30 Enchytréides 10 – 12 Lombriciens 15 Diplopodes etc 1 g > 1000 000 espèces de bactéries > 100 000 sp de champignons D’après Decaëns. Torsvick et al. (1994), Hawksworth (2001), Schaefer et Schauermann (1990)

L’avenir du désherbage, c’est aussi : les robots autonomes et intelligents