Quelles agricultures pour demain

Une agriculture intensive

Domestication et sélection

Exemple de la domestication du Maïs L’Homme a domestiqué des plantes sauvages, depuis très longtemps (-10 000ans) en ne sélectionnant que les plantes ayant une forte productivité. Exemple de la domestication du Maïs La téosinte : Plante sauvage à l’origine du Maïs actuel Maïs :Plante domestiquée, après plusieurs années de séléctions Épis ne dépassant pas 5 cm de long et qui ne comptent que 5 à 12 grains Épis de 30 cm de long et possèdent plus de 500 grains

Pendant des millénaires, les agriculteurs amérindiens (les indiens d’Amérique) ont sélectionné dans leurs champs les meilleurs épis de maïs pour en semer les grains. Ce patient travail de sélection est à l’origine de très nombreuses variétés dite « paysannes » en Amérique puis en Europe, et demande un travail de plusieurs années. Ces variétés paysannes sont peu productives et leurs caractéristiques ne sont pas stables sur plusieurs générations (les graines ne sont pas de lignées pures).

L'hybridation

Quelles sont les bases scientifiques de l’hybridation? Depuis 1950 les chercheurs sélectionnent et croisent entre elles des variétés pures de plantes (lignées pures ) et obtiennent des hybrides performants: ce travail d’hybridation a permis de multiplier le rendement par 6 en 60 ans! Quelles sont les bases scientifiques de l’hybridation? Quelles sont les avantages, les inconvénients, les limites,… de cette technique au niveau agronomique? L’exemple choisit pour traiter le sujet sera celui du Maïs ….

Ex: L'hybridation du maïs Depuis 1950 les chercheurs occidentaux sélectionnent et croisent entre elles des variétés pures de maïs (lignées pures ) obtiennent des hybrides performants: ce travail d’hybridation a permis de multiplier le rendement par 6 en 60 ans! Ex: L'hybridation du maïs Un plant de Maïs est à la fois mâle et femelle. Les fleurs mâles sont en tête de chaque plante.

une lignée peu productive mais à maturité précoce Après plusieurs croisement contrôlés, on dispose de deux lignées pures de Maïs: [lignée pure : individu qui porte les mêmes allèles pour un ou plusieurs gènes] une lignée peu productive mais à maturité précoce une lignée très productive mais à maturité tardive Contenu génétique Contenu génétique Le caractère « productivité » est sous contrôle d’un gène avec deux versions: Le caractère « maturité » est sous contrôle d’un gène avec deux versions:

on élimine sa fleur mâle = la castration du Maïs On veut fabriquer un hybride qui regroupe les deux caractères intéressants à savoir: « très productif » et « maturité précoce » on sait que l’allèle « forte productivité domine l’allèle « faible productivité » et que l’allèle « maturité précoce » domine l’allèle « maturité tardive » Pour cela il faut croiser les deux variétés et faire en sorte qu’un des deux pieds de maïs ne se croise pas avec ses propres fleurs: on élimine sa fleur mâle = la castration du Maïs

Une fécondation croisée entre les deux variétés pour obtenir un hybride : Allèles portés par les gamètes femelles (ovules) Allèles portés par les gamètes mâle(le pollen) X Le pollen fécondera sa propre variété mais ce pied sera éliminé Le pollen fécondera la fleur femelle de la rangée d’à côté donnant des graines hybrides avec les allèles des deux parents : Des graines portant les caractères: forte productivité et maturité précoce

Les graines hybrides: en les semant donneront des pieds de maïs très productifs et à maturité précoce (on les appelle les hybrides F1) Un hybride F1 (First Filial Generation) est le produit du croisement de deux lignées pures Semence et germination Mais…. Mais les cultivateurs ne réalisent pas toutes ces étapes et pour obtenir des semences des hybrides F1 performants, ils doivent à présent les acheter auprès de l’agro-industrie. La biodiversité est fortement réduite: quelques hybrides cultivés par une grande majorité des cultivateurs; Ces plantes sont devenues très sensibles aux parasites, sécheresse,... Pour que ces variétés expriment leur potentiels génétiques, l’agriculteur doit leur apporter une grande quantité d’eau, d’engrais, de pesticides,…

La multiplication par bouturage : « Le clonage végétale »

Ex: le bouturage de la pomme de Terre A partir d’un organe de la plante on fabrique plusieurs plants identiques à la plante mère

Dégât après propagation des scolytes dans une plantation d’épicéas Le clonage, in vitro permet de produire à faibles coûts , permet de sauver des plantes menacées de disparition,.. Le clonage réduit la biodiversité avec le risque de perdre les plans clonés suite à une invasion de ravageurs: Exemple: Les scolytes, insectes qui pondent au niveau de l’écorce des arbres. Leurs larves creusent des galeries sous l’écorce, ce qui mène à une mort rapide des arbres touchés. Dégât après propagation des scolytes dans une plantation d’épicéas

La transgénèse

Les OGM Quelques géants de l’agro-industrie préparent et commercialisent une nouvelle génération de semences: des semences génétiquement modifiées.

Maïs non résistant à une larve ravageuse Cellules du maïs avec le gène de la toxine dans leurs ADN Cellules provenant du maïs Infection des cellules par la bactérie Bactérie avec un gène qui permet la synthèse d’une toxine Maïs dont les cellules fabriquent la toxine d’où résistance à la larve ravageuse Un OGM

Pour ou contre les OGM?

Plantes transgéniques rendues résistantes à des maladies virales, à des attaques de champignons, à des attaques de ravageurs,… Mais il y a le risque que le parasite développe une résistance à la toxine et qu'il faille, par conséquent utiliser des produits plus puissants pour s’en débarrasser.

L’utilisation de plantes transgéniques par l’agriculteur le place dans une position où il utilise un produit breveté, ce qui lui interdit de le réutiliser l’année suivante (par réensemencement de son champ avec une partie de la récolte de l’année précédente) : il devra donc racheter des semences chaque année.

OGM: deuxième génération Modification de la valeur nutritive de la plante Exemple : Le riz Golden, auquel on a ajouté un gène de jonquille permettant ainsi à la graine de produire du beta-carotène qui est l'élément principal de la vitamine A. L'objectif est de combler une carence dont 100 à 140 millions d'enfants souffrent et qui entraîne chaque année la cécité (la cécité est l'absence complète de vision d'un ou des deux yeux) de 500 000 d'entre eux. Les recherches sur ce type d'OGM n'en sont encore qu'à leurs débuts et sont à l'étude en ce moment.

Ces innovations de hautes technologies sont prometteuses en terme de rendement, et de traitement de certaines maladies mais suscitent aussi beaucoup de craintes quand à leurs impacts sur la biodiversité, l’environnement, la santé,..

Etat des lieux en France                                                              Etat des lieux en France La France cultive déjà des plantes transgéniques, essentiellement à destination de l'alimentation animale. Un projet de loi est en cours pour imposer aux agriculteurs qui cultivent des OGM de les déclarer au ministère de l'Agriculture (avant la déclaration était facultative). Les OGM sont-ils déjà présents dans nos assiettes ? le seul OGM autorisé pour l'alimentation humaine est le maïs doux BT11. Mais on peut trouver dans l'alimentation humaine certains ingrédients issus de plantes transgéniques.

Les hautes technologies au service de l’agriculture…. Vers une agriculture de précision

Des satellites prennent des mesures et photographient à 800 kilomètres d’altitude avec une précision de 100m2 les parcelles des exploitations.

Carte satellite de parcelles Les observations de la végétation ou des cultures, permettent d’extraire des informations en relation directe avec le stade de développement, la biomasse, les anomalies de croissance ou les maladies. Zone avec bonne croissance Zone de mauvaise croissance

L’ensemble des données sont ensuite collectées par des cabinets d’agronomes qui déterminent de manière extrêmement poussées la dose d’engrais nécessaire à chaque parcelle en fonction de ses besoins.

Certains agriculteurs font appels à des sociétés  et reçoivent des conseils issus des données satellites (abonnement payant!) Ces sociétés transmettent directement au GPS du tracteur, les zones concernées, les doses à appliquer; entraînant ainsi une utilisation efficace des engrais, de l’arrosage, des pesticides… sur la durée tout en limitant l’utilisation des intrants.

Une agriculture paysanne

Exemple: L’agroforesterie L'agroforesterie réintroduit les arbres, à faible densité, dans les systèmes de production agricole. Culture d’orge sous peupliers

La motorisation et l'intensification des pratiques culturales ont condamnés des millions d'arbres auparavant associés aux cultures… Ces arbres rendaient de multiples services: bois, fruits, protection contre le vent et le ruissellement, habitat pour des espèces (insectes, oiseaux,..). Culture d’orge traditionnelle Culture d’orge sous peupliers

Tableau récapitulant l'évolution de certains paramètres Aujourd'hui, des chercheurs démontrent qu'il est encore possible de faire cohabiter arbres et grandes cultures, mais aussi que l'association se révèle très bénéfique sur de nombreux plans: Ex: en plantant 113 arbres par hectare avec des cultures alternées de blé et de colza entre les arbres on obtient les résultats suivants: Tableau récapitulant l'évolution de certains paramètres (résultats moyens sur 60 années) Productivité des cultures Productivités totale (biomasse des cultures + des arbres) Stockage de carbone (troncs, racines,..) Erosion des sols Fertilisation par l'azote -40% +60% +106t/ha -60% -50%

« Association pour le maintien de l’agriculture paysanne » Exemple: Les AMAP « Association pour le maintien de l’agriculture paysanne » Une association qui consiste en un partenariat entre une ferme locale et un groupe de consommateurs qui désirent consommer des produits de la ferme (les plus souvent biologiques) et soutenir une agriculture de proximité.

L’AMAP est basée sur un système de distribution de « paniers »

Une AMAP, c’est aussi un contrat solidaire, reposant sur l’engagement des deux partenaires:  le consommateur qui achète à l’avance sa part de récolte qu’il récupère pendant la saison de production. L’achat à l’avance garantit un revenu stable à l’agriculteur et lui permet le maintien de l’activité agricole.   Le paysan s’engage à exclure tout produit chimique, et à privilégier les variétés de terroir ou anciennes.

La proximité de la ferme (au maximum 100 km) du lieu de consommation minimise les transports et l’usage d’emballage: une économie locale performante, sociale et solidaire.

L’agriculture durable…… une équation complexe!! Respect de l’environnement, viabilité économique, vie sociale acceptable… Les objectifs de l’agriculture durable font l’objet d’un large consensus et chacun les façonne à sa manière FAIM…