AGIR 1248 INRA/INPT & UE

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1 Conception et évaluation expérimentale de prototypes de systèmes de culture à très bas niveaux d intrants Application en systèmes pluvial et irrigué du SO Eric Justes, Didier Raffaillac, Grégory Véricel, André Gavaland INRA, Toulouse-Auzeville, UMR AGIR 1248 INRA/INPT & UE Grandes Cultures Lionel Alletto, Simon Giuliano, Gaël Rametti, François Perdrieux Ecole d Ingénieurs de Purpan, Toulouse, UMR AGIR 1248 INRA/INPT

2 Démarche de prototypage par expertise Filières Blé dur & Conception & Evaluation multicritère Titre intervention

3 Prototypes testés expérimentalement à INRA Auzeville Objectif : Comment valoriser les ressources naturelles abiotiques et biotiques pour limiter les dommages des bioagresseurs sans ou avec peu de produits phytosanitaires? Légumineuses sous couvert Blé dur Féverole Moutarde + Vesce pourpre 3 rotations X CIMS / Sol nu 6 SdC prototypes testés Blé dur Blé dur / Pois Moutarde + Vesce pourpre Triticale ou Blé tendre / Féverole Production intégrée (bas intrants) Prod. int. à très bas intrants (mélanges variétaux) Agroécologique (cultures associées) Féverole + Trèfle incarnat + Avoine strigosa Sorgho Vesce pourpre + Moutarde Sorgho fourrager + moutarde Vesce pourpre + Avoine strigosa Sarrasin / Soja Moha + Moutarde Production intégrée (BI) : Cultures pures, monovariétales 1) Objectif Ecophyto ) + Réduire les fuites en nitrate avec CIMS Production intégrée à très bas intrants (TBI) : Cultures pures, pluri-variétales 1) Tendre vers 0 phyto 2) + Réduire la dépendance aux engrais azotés avec CIMS Agro-écologique (ASSO) : Cultures associées 1) Objectif 0 phyto 2) + Tendre vers une autonomie en azote avec CIMS

4 Des IFT significativement réduits ( Ecophyto 2018) Total IFT céréales Insecticide Fongicide Herbicide % Référence BI BI + CI TBI TBI + CI Asso Blé dur / Pois CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS) Asso Blé dur / Pois + CI Asso Triticale / Féverole Asso Triticale / Féverole + CI

5 Des IFTs réduits aussi pour une culture «rustique» Total IFT tournesol Insecticide Fongicide Herbicide % Référence BI BI + CI TBI TBI + CI Asso Tourn/ Soja Asso Tourn/ Soja + CI CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS)

6 Des rendements de blé dur non affectés (en mono-spé) q/ha (normes) Rendements céréales Féverole Pois 80 Triticale 70 Blé Dur Référence BI BI + CI TBI TBI + CI Blé dur / Pois CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS) Blé dur / Pois + CI Triticale / Féver. Triticale / Féver. + CI

7 Une plus faible consommation d engrais N (rotation) Référence Blé dur : 205 kg/ha/an : 23 kg/ha/an Sur 3 ans : 343 kg/ha CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS)

8 Une bonne efficacité économique sauf en Asso Marge semi-nette ( /ha) Blé dur Sorgho 834 MARGES SEMI-NETTES rotation triennale Blé dur Sorgho 660 Blé dur 1123 Féverole Blé dur 877 Féverole BD / PO 829 BD / PO 631 TT / FV 662 TT / FV 603 TR / SJ 556 Performance de la rotation de référence TR / SJ 443 BD / TR 2551 PI PI + CI TBI TBI + CI AgroEcol AgroEcol + CI Référence Réf BD/TR PO / BD Blé dur FV / TT Féverole SJ / TR Sorgho CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS) Blé dur

9 Prototypes de SdC économes en intrants en maïs irrigué MMREF MM2018 MMST MMSD RC - Maximisation Marge Brute - Réduction herbicides - Réduction fuites nitrate (et pesticides) - Maintien Marge Brute - Réduction irrigation - Réduction énergie - Réduction temps travail - Réduction fuites nitrate (et pesticides) - Maintien IFT - Légère réduction Marge Brute - Réduction énergie - Réduction temps travail - Réduction fuites nitrate (et pesticides) - Maintien IFT - Légère réduction Marge Brute - Réduction irrigation - Réduction herbicides - Réduction irrigation - Réduction N - Réduction fuites nitrate (et pesticides) - Maintien IFT - Maintien Marge Brute Travail du sol intensif Sol nu Variété tardive Intrants non limitants Travail du sol intensif Désherbage mixte Culture intermédiaire Variété adaptée Travail du sol localisée Culture intermédiaire Aucun travail du sol Culture intermédiaire Variété adaptée Rotation Travail du sol modulé Désherbage mixte Lutte alternative Cultures intermédiaires Variétés adaptées Titre intervention

10 Des ITF réduits en maïs (hors non-labour) Giuliano et al., soumis EJA MM REF MM 2018 MM ST MM SD RC Indicateur IFT Objectifs : > 100 % 90 % < Obj. < 100 Titre % intervention 80 % < Obj. < 90 % < 80 %

11 Quasi toutes les molécules dans les eaux de drainage Dans ce pédoclimat et système de culture irrigué, on retrouve presque toutes les molécules épandues dans les eaux de drainage (lysimètres à 1 m de profondeur dans le sol) Glufosinate (herbicide, n est pas Dicamba autorisé) Bentazone Iodosulfuron Florasulame Thiamétoxam (Insecticide Trait. Sem.) Métaldéhyde (Molluscicide) Epoxiconazole (Fongicide) Nicosulfuron 25 % S-métolachlore 25 % Mésotrione, molécule «remplaçant» le S-Métolaclore Mésotrione 40 %

12 Et à des concentrations parfois élevées Année SdC Nbre évènements avec [C] > 0,1 µg/l Concentration moyenne / année (µg/l) MM REF MM MM SD MM STILL MM REF MM MM SD MM STILL MM REF MM MM SD MM STILL MM REF MM MM SD MM STILL Les techniques de l Agriculture de Conservation des Sols ne permettent pas de réduire systématiquement les concentrations en pesticides dans les eaux de drainage Des écoulements préférentiels? Pertes très élevées sur 2014 en lien avec le climat de la saison culturale

13 En guise de conclusion Ferme expérimentale de Lamothe (EI-Purpan) Semis direct de maïs dans un couvert vivant de féverole

14 Réduire les pesticides dans les SdC du SO: Yes we can! IFT réduit de 50% sans perte économique est possible (analyse rotation) Complexité de mise en place de certaines techniques est réelle : ex. complexité croissance : Binage < Herse étrille < Strip-till Une phase d apprentissage nécessaire mais des progrès ont été réalisés d année en année! Spirale positive de progrès Des résultats convaincants pour les rotations diversifiées avec CIMS Rotations avec cultures associées pénalisées économiquement (coût tri, prime PAC, rendements plus faibles) mais des solutions sont en cours de test avec espèces plus rémunératrices : ex. lentille / blé de force Des transferts rapides de certaines modèles (notamment en strip-till) Des molécules de traitement des semences retrouvées dans les lixiviats rotation agroécologique ( ) avec des semences non traitées Autres effets des leviers utilisés (IPM, diversification, couverts végétaux, ) Effet significatif de réduction de 30 à 60% de fuites de nitrate CIMS permettent de stocker du C dans le sol à moyen et long terme Réduction N 2 0 avec légumineuses ; effet neutre CIMS ; émissions liées nitrification

15 Merci de votre attention Collaborations étroites avec d autres équipes : INRA, UR Agro-Impact Laon (02) : mesures N 2 O et modélisation INRA, UMR ECOSYS Grignon (78) : modélisation transfert pesticides.015

16 De bons rendements de tournesol (en mono-spé) q/ha (normes) Rendements tournesol Soja Référence BI BI + CI TBI TBI + CI Tourn/ Soja Tourn/ Soja + CI CI = Couvert Intermédiaire Multi-Services (CIMS)

17 Conception experte de SdC avec maïs irrigué i Identification (forces) / faiblesses du SdC référence ii Monoculture de maïs irrigué Consommatrice d eau Consommatrice d énergie Emettrice de polluants (pesticides, nitrate) Faible protection des sols Adaptation des bioagresseurs (adventices) Définition & priorisation des objectifs des SdC alternatifs iii Evaluation ex ante & ajustement Identification & articulation des leviers agronomiques Localisation des intrants Utilisation OAD pour irrigation Optimisation des variétés Lutte alternative (faux semis, désherbage mixte) Utilisation de cultures intermédiaires Localisation / Suppression du travail du sol Allongement des rotations Efficience Substitution Reconception Attoumani-Ronceux et al., 2011

18 Evaluation multicritère quantitative des prototypes MM REF MM 2018 MM ST MM SD RC Indicateur IFT Fertilisation N Irrigation Energie Drainage Lixiviation Pesticides Temps de travail ND ND ND ND Production Marge Brute Titre intervention > 100 % 90 % < Obj. < 100 % 80 % < Obj. < 90 % < 80 %

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