Le maïs, une plante pour l intensification écologique. Jean-paul Renoux

Transcription

1 Le maïs, une plante pour l intensification écologique Jean-paul Renoux

2 Le maïs, une plante pour l intensification Écologique Ce paradoxe apparent a été introduit par le concept de l agroécologie qui se propose de concilier productivité et environnement. L intensification maitrisée, par l utilisation efficace des terres disponibles, permet d économiser de l espace, de plus en plus précieux. L efficience des intrants, l autonomie énergétique et azotée des exploitations, l économie agricole au service des territoires sont mis en avant. Sans renier ou ignorer le rôle de l agriculture dans l économie française, sa capacité exportatrice, l excellence de ses filières spécialisées, un compromis est possible

3 L AEI: une approche «intégrative» Agriculture Agriculture Durable Techniques Résilience Intégrée Dimension écosystème Intrants Agriculture Écologiquement Intensive Agriculture de conservation Sols Rotations, stockage carbone No Till Doubly green revolution Intensification (CIRAD) (CIRAD Rapport De Schutter FAO Ecoagriculture Agroforesterie Biodiversité Paysages

4 La Milpa, association vivrière de la mésoamérique ou l agriculture écologiquement intensive des origines

5 Durabilité: performance: Efficience : carbone eau azote - pesticides Contribution à la biodiversité, paysages Réchauffement climatique : température, stress hydrique, gaz à effet de serre, sols Résilience : progrès génétique Economie des territoires

6 Performance: les cultures d hiver sont impactées proportionnellement autant que les cultures d été par le réchauffement climatique

7 Efficience:carbone Le bilan carbone et la fertilité chimique des sols sous maïs ne se dégrade pas. Le mulching des résidus de culture se développe pour lutter notamment contre le risque d érosion. Conservation des sols : le maïs champion de la séquestration de carbone

8 Le maïs fixe 10 tonnes de CO² à l hectare (une tonne de CO² pour une tonne de biomasse aérienne produite) Le maïs est très efficace dans la fixation de CO² et dans la productivité brute (PPB)et nette (PPN) de fixation de Carbone l écosystème et même si le bilan en tenant compte de la respiration est équilibré (PNE), le bilan final de carbone fixé par la plante est très élevé

9 Efficience: eau efficience azote : l efficience Plante: France: Évolution des surfaces totales irriguées : - 22 % Évolution des rendements : % / ha / an: + 22% Source : Agreste L efficience de globale la plante du maïs vis-à-vis L efficience maïs de lade l eau s améliore avec des «ferme constamment, France» n a notamment cessé apports d eau faibles ou20 modérés d augmenter depuis ans

10 Efficience: azote Efficience: moins de 2kg d azote par quintal de grain produit Autonomie des exploitations vis-à-vis de l azote minéral 1/3 des besoins azotés du maïs proviennent de la minéralisation estivale des sols Le maïs valorise très bien l azote des engrais organiques Le mulching des résidus de culture consomme dès la récolte 15 à 40 kg d azote et diminue d autant les risques de lixiviation La part de l azote organique dans la fertilisation azotée totale est la plus élevée des céréales: 22% pour les maïs grain pluviaux, 57% pour le maïs fourrage (Blé tendre : 5% )

11 Pesticides Utilisation modérée des PPP le maïs est la culture à l IFT le plus bas et avec peu d interventions Le maïs ne reçoit pas de fongicides, 1/3 des maïs seulement sont correctement protégés contre les ravageurs Tolérance variétale et mulching Le maïs est la seule grande culture à bénéficier d une lutte intégrée à grande échelle (Trichogrammes: ha) Le maïs est une plante sarclée: le binage et le désherbage mixte se développent Biocontrôle possible: amélioration du contrôle des mauvaises herbes par modification de l écartement de semis Semis sous couvert permanent: encore expérimental Le maïs a tous les atouts pour se développer en agriculture biologique

12 Biodiversité: espèce Paysages : contribution La diversité génétique de l espèce Zea mays est naturellement très grande Le catalogue français recense aujourd hui 800 variétés et 2200 variétés «de pays» sont conservées dans les collections de l INRA et de Promaïs Il y a plus de diversité génétique aujourd hui dans une seule parcelle de maïs que dans toutes les populations françaises avant l arrivée des hybrides La diversité des types de grain ( farineux, vitreux, waxy, pop, sweet) correspond aux nombreux usages de la céréale : amidonnerie, semoulerie, gavage, alimentation humaine Le brassage des gènes dans la sélection variétale moderne, aidée par la génomique accélère l adaptation du maïs à tous les contextes pédo-climatiques et augmente la diversité génétique Les mélanges variétaux ne sont pas interdits

13 Biodiversité: parcelle La biodiversité des parcelles cultivées n est pas nulle Le sol abrite 80% de la biomasse de la biosphère et de sa biodiversité: l entretien de la MO du sol entretient la biodiversité Spontanées ou cultivées les lisières sont les réserves de la biodiversité

14 Biodiversité: paysages : contribution Le maïs fait partie du paysage agraire français depuis le 17ème siècle C est la céréale du petit parcellaire et des régions bocagères: Il occupe de nombreux terroirs réputés pour la qualité de leurs productions et de leur paysage La biodiversité doit être traitée au niveau de la mosaïque paysagère d un bassin de production Carte du parcellaire français

15 Réchauffement

16 Le maïs, une plante en C4

17 Le progrès génétique + les stratégies d adaptation augmentent la résilience du maïs Le progrès génétique est aussi rapide en bonnes conditions qu en conditions sèches. Même en climat continental (USA), des semis plus précoces accompagnent l augmentation des rendements. En France l écart entre années extrêmes est de 20 quintaux Dans l hémisphère nord, les dates de semis ont avancé de 10 jours (climat continental) à 20 jours (climat océanique)

18 Mieux connaître et choisir une variété plus tolérantes au stress hydrique: un enjeu de 15 quintaux dans les conditions françaises Progrès attendus grâce à la sélection génomique (génotypage et phénotypage à haut débit): +1à+2% par an Tolérantes + 7q/ha Sensibles - 9q/ha L enregistrement automatique de milliers de données sur le fonctionnement des plantes dans des conditions contrôlées est au centre de la sélection génomique:, Arvalis, INRA)

19 Gaz à effet de serre : sobriété Autonomie énergétique : émission de GES et maïs ensilage Il n y a pas de lien entre la proportion de maïs dans l assolement et les émissions de GES(enquête DMK-Allemagne- 637 exploitations)

20 Emissions de GES de la culture du maïs La culture du maïs, telle que le révèlent les enquêtes SCEES de 2006, présente un bilan d émission comparable à d autres cultures à l hectare mais est champion des faibles émissions ramenées à la tonne produite. Cette efficacité est la clé de la contribution du maïs à l atténuation des émissions.

21 Bilan environnemental du maïs fourrage: efficience par la productivité Maïs Fourrage 10.2 TMS/ha sortie silo 30% MS 1TMS = 920 UFL Impact de la variabilité interannuelle des rendements our 1 p n o i t Varia <1% ha < Rendement sortie champ -15% (12TMS/ha) Consommation en énergie primaire (MJ/1000UFL) + 15% 14TMS/ha +15% (16TMS/ha) % Contribution au changement climatique + 17% % (kg éq. CO2/1000 UFL) Contribution à l eutrophisation + 17% (kg éq. PO43-/1000 UFL) Commission Maïs fourrage Juin 2009 Maïs Fourrage 12TMS/ha sortie silo 30% MS 1TMS = 920 UFL % Maïs Fourrage 13.6 TMS/ha sortie silo 30% MS 1TMS = 920 UFL

22 Un exemple de pratique agroécologique intensive: le mulching des résidus de culture: Mulching: broyage rapide et contact au sol des résidus de culture Simple à réaliser Augmentation du taux de matière organique des sols: Fertilité des sols Biodiversité des sols Résistance aux tassements Amélioration de la réserve utile en eau Lutte préventive contre les fusariums et les foreurs Protection contre l érosion et le ruissellement Contribution à l atténuation des gaz à effet de serre: gisement potentiel de plus de 100 millions de tonnes de résidus carbonés à l échelle européenne séquestrable

23 Maïs grain humide: une technique qui se développe, une ACV favorable

24 Exportation des cannes de maïs : quelles incidences pour le sol? Que lle in pour cidence le so l?

25 Résilience Températures: avantage plafond thermique et lien rendement et températures >40 c au lieu de 25 c (plantes en C4) compenser le raccourcissement du cycle par des variétés plus tardives Concentration en CO² Plantes en C4 déjà à l optimum, progrès possible avec plantes en C3 pour la production de biomasse Progrès génétique Investissements élevés des recherche privées et publiques, caractère hybride (variabilité, hétérosis) Centré sur le rendement et la tolérance au stress hydrique Plutôt tolérant aux maladies fongiques, robuste en fin de cycle Implantation au printemps Possibilités d esquive Efficience des intrants eau et azote Besoin en protection chimique limitée (sauf protection au départ) Points faibles Besoins en eau les mois déficitaires en été, Système racinaire délicat : importance de la qualité du travail du sol Vulnérabilité au stress hydrique à la floraison

26 Le maïs au service de l économie des territoires (économie circulaire) Autonomie énergétique et protéique des exploitations: Intensité territoriale: potentiel de rendement grain et de biomasse élevé Autonomie fourragère des exploitations d élevage Autonomie énergétique : méthanisation Bilan énergie et GES à la tonne produite Recyclage de l azote organique Equilibre carboné des sols Complémentarité maïs-légumineuses Economie des territoires Utilisations multiples du maïs sur l exploitation Aliments du bétail Filières à haute valeur ajoutée (semences) Emplois induits L irrigation comme facteur d équité entre les territoires

27 Résumons: le maïs une plante pour l agroécologie? Conservation des sols et séquestration du carbone: Gisement potentiel de plus de 100 millions de tonnes de résidus carbonés à l échelle européenne séquestrable Efficience des intrants (plante en C4): Eau, azote Protection chimique raisonnable: IFT bas, 1.5 passage / an Maintien de la fertilité physique des sols, Désherbage alternatif Protection contre l érosion Esquive, mulching Vs fusariotoxines Résilience et durabilité: Tolérance variétale aux maladies fongiques Le progrès génétique garantit la progression des rendements Peu de phénomènes de résistances Lutte intégrée à grande échelle possible Autonomie énergétique des exploitations: Aptitude aux températures élevées Intensité territoriale: potentiel de rendement Rotations ou monoculture: grain et de biomasse élevé Efficacité maintenue même en monoculture longue Recyclage de l azote organique Précédent neutre ou favorable dans les rotations Bilan énergie et GES à la tonne produite Complémentarité maïs-prairies et maïs-luzerne Méthanisation