AGRO ECOLOGIE DEFINITIONS ET BASES SCIENTIFIQUES. Christian Bockstaller INRA Colmar Dominique Orth DRAAF Alsace

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1 AGRO ECOLOGIE DEFINITIONS ET BASES SCIENTIFIQUES Christian Bockstaller INRA Colmar Dominique Orth DRAAF Alsace Séminaire régional sur l agro-écologie Obernai - 6 juin 2013

2 Plan de la présentation Contexte du développement de l agro-écologie Définitions Concepts et échelles de l agro-écologie Quelques résultats Discussion

3 Contexte et enjeux de la production agricole Des enjeux - Demande alimentaire croissante (croissance démographique, développement des pays émergents ) - Usages non alimentaires en développement - Qualité de l alimentation (sanitaire, organoleptique ) Des incertitudes - Changement climatique - Coût croissant des intrants agricoles de synthèse - Dégradation des ressources naturelles, facteurs de production -- eau, sols, énergies fossiles -- biodiversité végétale et animale Perte en quantité et qualité Concilier performance économique et environnementale pour une production agricole durable

4 Niveau international Rapport Brundltand 1987 Conférence de Rio 1992 Le développement durable est un mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs ECODEVELOPPEMENT DEVELOPPEMENT DURABLE Agronomes (zoologistes, etc) AGRICULTURE DURABLE? AGRICULTURE BIOLOGIQUE, BIODYNAMIQUE AGRO- ECOLOGIE AGRICULTURE EXTENSIVE (low-input) IPM, PRODUCTION, INTEGREE AGRICULTURE RAISONNEE Agriculture écologiquement intensive (Griffon)

5 Rien de nouveau sous le soleil Plus récemment: chantier agroécologie à l INRA (orientations )

6 Différentes approches de l agro-écologie (Wezel et al. 2009) All. (Fr.) 30s 70s Brésil 90s USA USA

7 Un mouvement social Définitions de l agro-écologie (1/2) «L agro-écologie consiste à mieux comprendre la nature pour mieux s en servir» Olivier de Schutter, rapporteur spécial des Nations Unies pour le droit à l alimentation, Agrapresse, fév2013 Une science Agro-écologie : application de la science écologique à l étude, la conception et la gestion de systèmes agricoles durables basés sur des pratiques diversifiées visant à optimiser les processus naturels favorables à la production et à assurer la pérennité des ressources (Adapté de Gliessman, 2007; Wezel al., 2009) Un ensemble de pratiques Intensifier la production tout en respectant les équilibres naturels, en limitant le recours aux intrants chimiques et aux énergies fossiles et en privilégiant le recyclage (Adapté de Inter-Réseaux, 2011) Une agriculture durable respectueuse de l environnement, économiquement performante, porteuse d un développement humain attaché en particulier à la sécurité alimentaire et à la santé des populations (AgriSud, 2010)

8 Définitions de l agro-écologie 2/2) L agroécologie ne correspond pas à un mode de production défini «Un cadre d action qui propose des concepts, des outils, et des pratiques facilitant la transition vers des systèmes agricoles durables» (David et al., 2012) Des formes d agriculture proches de l agro-écologie mais pas totalement synonymes Agriculture biologique Oui si AB va plus loin que la substitution d intrants Production intégrée Oui mais PI reste à la parcelle Agriculture de conservation? Oui mais AC centrée sur 3 moyens (rotation, couv sol, TCSL) utilisable en agro-écologie Agriculture écologiquement intensive Mais AEI centrée sur la dimension écologique Ecoagriculture, Révolution doublement verte etc.

9 Objectifs Economie ressources non renouvelable Concepts de l agro-écologie Maintien/amélioration potentiel productif Réduction intrants à risque Processus/méthode Recyclage matière Moyens/techniques Source d énergie nutriments renouvelables Gestion eau Services écosystémiques Utilisation ressources naturelles/ renouvelables Diversité culture Réduction perturbations physiques Régulations naturelles Maintien implantation zones seminaturelles Réduction pertes éléments nutritifs et eau Maintien couverture de sols Moyens biotechniques

10 Concept clé : l agro-écosystème Les systèmes de production agricoles constituent des écosystèmes, plus ou moins simplifiés et régulés par l activité humaine, répondant aux principales lois écologiques Le concept d écosystème ECOSYSTEME ENERGIE MATIERE BIOTOPE CLIMAT SOL BIOCENOSE PHYTOCENOSE ZOOCENOSE DECOMPOSEURS Ecosystème : système d interactions complexes des espèces entre elles (biocénose) et avec le milieu (biotope) (Tansley, 1935) ESPECES ADAPTEES RECYCLAGE DE LA MATIERE EXPORT FLUX DISSIPATIF REGULATION DES POPULATIONS BIODIVERSITE Agro-écosystèmes : limites tangibles, intervention humaine (perturbations), reconnaissance d une histoire (Tassin, 2012)

11 Echelle parcelle Agro-écosystèmes «Cultures annuelles» - diversité faible, pullulation de quelques espèces, flux de matière élevé (intrants, exports) - perturbations intenses : interventions pour réduire / éliminer les interactions négatives des espèces sur la culture, maximiser les facteurs de croissance, remise à zéro annuelle Agro-écologie : rotation des cultures, mélange d espèces, diversité de variétés, semis sans labour, méthodes de lutte alternatives (mécanique, biologique ), sol couvert en interculture

12 Agro-écosystèmes «cultures pérennes ligneuses» - système complexe avec stratification importante (ligneux, couverture du sol, aménagement en bordure), diversité élevée dont bioagresseurs - perturbation : traitements pesticides récurrents Thématique centrale à l INRA de Colmar sur vigne Agro-écologie : variétés résistantes, enherbement, lutte biologique Agroforesterie

13 Agro-écosystèmes «prairies» Systèmes «semi-naturels» (prairie permanente) - végétation diversifiée, nombreux habitats pour la faune - flux de matière plus limités (principalement fertilisation), recyclage intense en système pâturé, pérennité PNR des Ballons des Vosges, 2004, La biodiversité dans les espaces agricoles - perturbations : prélèvement de biomasse (importance date de fauche, chargement, type d animal ), piétinement Agro-écologie : biodiversité / autonomie fourragère, légumineuses

14 L agro-écosystème appréhendé à des échelles plus vastes La parcelle et son environnement immédiat = bord de champ, bandes enherbées, haies - réservoir d auxiliaires des cultures (espèces utiles) - zones tampon (filtre, limitation des flux de matière) La France Agricole, 2003 = éléments paysagers dans et en bord de parcelle - Habitats pour des espèces végétales - Abris et alimentation pour la faune Agro-écologie : maintien et développement de la diversité des éléments «naturels» Source : Service Romand de Vulgarisation Agricole,Appréciation de la qualité écologiaue des herbages

15 L exploitation agricole appréhendée comme un agro-écosystème Flux d énergie et de matière entre les différentes composantes de l exploitation Exemple d une ferme ardennaise (bovins lait et viande) Duvigneaud, 1977 Agro-écologie : des systèmes plus autonomes (protéines, énergie, fertilisants ) complémentarité élevage/culture

16 Le territoire agricole vu comme un agro-écocomplexe Diversité de productions (annuelles / pérennes) Variétés, races Diversité de pratiques, d itinéraires techniques Organisation spatiale des productions Quantité, qualité, distribution des éléments naturels Bertrand, 2001, Educagri Agro-écologie : favoriser la diversité, limiter les flux physiques (pertes eau, éléments nutritifs), favoriser les flux biologiques favorables (régulation naturelle)

17 Quelques résultats(1/3) Bianchi et al : effet de la complexification du paysage Effet positif Neutre Négatif Sur auxiliaires (n=24*) Sur pression ravageurs (n=10) 74 % 21 % 5 % Rôle favorable des structures herbacées (80 %) 45 % 40 % 15 % Rôle favorable de la fragmentation du paysage * 4 études sur le maïs 1 seule étude portait sur le taux de prédation, 12 sur le parasitisme 3 sur les dégâts cultures Voir aussi expertise collective INRA (Le Roux et al. 2008):

18 Quelques résultats(2/3) Une impasse technique (cf. PI) Une approche agro-écologique gagnante-gagnante Mais nécessité d une mobilisation territoriale

19 Quelques résultats en grandes cultures (3/3) Colza (problème résistance aux insecticides) Rotation pois/colza/blé (au lieu colza/blé/orge) Mélange variété, Sous-semis de légumineuse Binage Maïs : en «monoculture» (5 sur 6 ans)? Faux semis et date de semis Variété résistante Lutte biologique (trichogramme) : maïs riche en auxiliaires Couverture du sol? Sous-semis? Choix de l espèce Nécessité d aménagement des bords de parcelles

20 Discussion (1/2) Une approche non prescriptive mais reposant sur prise en compte des processus écologiques Approche systémique Dimension spatiale Approche collective Utilisation de moyens biotechniques pas exclus Ex : Modèle de prévision, agriculture de précision Un potentiel énorme dans les pays du Sud pour augmenter la production Une solution face aux impasses de la lutte chimique (à venir en Europe?)

21 Discussion (2/2) : Agro-écologie et niveaux de rupture (Hill, 1999) 1. Efficience 2. Substitution 3. Reconception Améliorer l efficience : traiter au bon moment, à la bonne dose, avec du matériel perfectionné) Dépendance aux pesticides demeure Utile mais pas suffisant pour une approche agroécologique Produit plus respectueux de l environnment, du chimique au biologique/mécanique Effets colatéraux? Changement des pratiques (date semis, travail du sol, etc.) de la rotation (introduction luzerne), etc. Complexité?

22 Merci pour votre attention