Boucler les grands cycles Légumineuses et symbioses l avenir

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1 Boucler les grands cycles Légumineuses et symbioses l avenir

2 Une quasi disparition des légumineuses dans les assolements français Part des prairies artificielles (luzerne) dans la SAU Part des protéagineux dans la SAU Sources : Recensements agricoles Cauley et Mignolet (2013).02

3 Pourtant, les légumineuses procurent de nombreux bénéfices environnementaux aux agro-écosystèmes Réduction des émissions de GES (N 2 O et CO 2 ) par rapport aux cultures fertilisées (Jensen et al., 2012; Jeuffroy et al., 2013) Réduction de la consommation d énergie fossile : -50% par rapport à une culture fertilisée, -11% à l échelle d une rotation de 5 ans incluant 1 pois (Nemecek et al., 2008) Rupture des cycles des bioagresseurs (pathogènes telluriques, adventices) sur une parcelle, permettant une réduction de l usage de pesticides (piétin-verse : Colbach et al., 1996 ; adventices: Deytieux et al., 2012) Accroissement de la diversité cultivée au niveau du paysage réduction des populations de bioagresseurs à dispersion aérienne (Tscharntke et al., 2005 ; Mulumba et al., 2012) Rôle clé dans la biodiversité associée : pollinisateurs sur féverole, luzerne, trèfles (Tasei 1978, 1984) et sur la microflore du sol dont les symbiotes rhizobia et endomycorhizes à vésicules et arbuscules (Zancarini et al., 2013).03

4 Pourtant, il existe de nombreuses manières d améliorer les performances des systèmes de culture grâce à l insertion de légumineuses Introduire une culture de pois dans la rotation: C-B-O C-B-P-B-O ou C-B-O-P-C-B-O ou.. Intrants Écart de rendement d un blé selon son précédent, par rapport au blé moyen (q/ha) Résultats d Analyses de Cycle de Vie +8.4 Résultats issus des enquêtes Centre de gestion Résultats économiques Schneider et al., 2010; Carrouée et al., 2012; CasDar Pois-Colza-Blé.04

5 Pourtant, il existe de nombreuses manières d améliorer les performances des systèmes de culture grâce à l insertion de légumineuses Introduire une association pois-blé (féverole-blé dur) dans la rotation: Efficience énergétique du blé Efficience énergétique de l association Marge brute Reliquat Nminéral à récolte Rendement IFT (usage pesticides) Taux protéines blé Utilisation de l azote pour l association Utilisation de l azote pour le blé Pelzer et al., 2012; Cohan et al., 2013; CasDar associations Rdt Asoociation (q/ha à 0% hum.) Y=X Pois-blé Effet moyen: q/ha Points blancs: fertilisés Points bleus: non fertilisés Rdt de 0.5 ha cér. Pure ha de lég. Pure (q/ha 0 % hum).05

6 Introduire une culture intermédiaire relai dans la rotation: N total aérien (kg N ha -1 ) Culture Blé N restitué à la culture suivante NHI ±0.03 Grains Pailles B 0.74 ±0.02 AB 0.73 ±0.01 Témoin Minette Luzerne Trèfle violet + 46 kg N ha -1 / témoin A 0.73 ±0.01 A Pourtant, il existe de nombreuses manières d améliorer les performances des systèmes de culture grâce à l insertion de légumineuses Assoc. relais 0.74 ±0.01 A Trèfle blanc Maïs MS aérienne des adventices pendant l automne-hiver suivant Fin automne (semaine 40) MS aérienne (kg ha -1 ) T0 *** a b Légumineuse Minette Rendement en grains (t ha -1 ) Luzerne Trèfle violet Trèfle blanc Effet sur le rendement de la culture suivante b a Témoin Minette Luzerne T. violet T. blanc +30% / Témoin Amossé et al., 2013; ISARA a a a.06

7 Introduire une légumineuse comme compagne d une culture de rente : colza-légumineuses Colza Leg. Légumineuse gélive qui disparaît en hiver Services fournis: Contrôle des mauvaises herbes : -20% à -50% (13 essais en France) Fourniture d N (fixé) au colza : + 40 kg/ha max (fonction de la légumineuse et de l essai) Pourtant, il existe de nombreuses manières d améliorer les performances des systèmes de culture grâce à l insertion de légumineuses Rendement du colza : -10% à +15% selon la légumineuse et les conditions d essai Valantin-Morison et al.; CasDAR Picoblé ; Lorin et al., travaux en cours.07

8 Pourtant, il existe de nombreuses manières d améliorer les performances des systèmes de culture grâce à l insertion de légumineuses Introduire une légumineuse comme plante de service pour une culture de rente : bananiers avec jachère intercalaire de Crotalaria juncea ou culture associée de Canavalia ensiformis Evaluation a priori par simulation bio-économique /an year Years after adoption Années après adoption Ananas Crotalaire Jachère Monoculture (Blazy et al., 2010) Services fournis: -régulation des nématodes -contrôle des mauvaises herbes -fourniture d N Réduction des intrants (nématicide, herbicide et engrais N).08

9 Des méthodes pour la re-conception de systèmes de culture durables récemment mises au point et mobilisées par les acteurs Expérimentation-système (Meynard et al., 1996; Debaeke et al., 2009) mais peu de systèmes testés! Modélisation (Dogliotti et al., 2003; Stockle et al., 2003) Il est nécessaire de développer des modèles simulant les effets combinés du milieu, des successions et des itinéraires techniques! Le prototypage et les ateliers de conception (Vereijken et al., 1997; Reau et Landé, 2007; Lançon et al., 2008) reposant sur 5 étapes et permettant : - d associer les acteurs concernés, - de combiner les connaissances scientifiques et expertes - d adapter les solutions proposées aux conditions locales (techniques, sociales et économiques) Reau et al.,

10 Des méthodes pour la re-conception de systèmes de culture durables récemment mises au point et mobilisées par les acteurs Des outils d évaluation multicritère, qui permettent : de prendre en compte l intégralité du système de culture d évaluer des performances diverses par une évaluation intégrée: économiques, environnementales et sociales de prendre en compte des impacts qui s expriment à des échelles de temps variées: rentabilité (CT), risques pour la santé (MT), réchauffement climatique (LT) de tenir compte de préoccupations associées à différents niveaux d organisation: agriculteurs, filières, société d adapter les critères d évaluation et leur paramétrage au contexte socio-technique Outil MASC Sadok et al, 2009; Craheix et al.,

11 Des échanges sur les connaissances techniques actionnables et sur les innovations systémiques expérimentées par les agriculteurs, indispensables à la conception et à la diffusion Espace de connaissances Espace d échanges Capitaliser & consulter les connaissances sur les techniques mobilisables pour la conception de systèmes de culture - Descriptions de techniques Propositions d enrichissement Recueillir des expériences Favoriser les échanges autour des techniques - Proposition d innovations (nouvelles techniques et combinaisons de techniques) Outil collaboratif disponible sur web : (Ballot et al., 2011; Soulignac, 2012).011

12 Pour réussir la réintroduction des légumineuses dans les assolements, il est impératif de combiner plusieurs leviers simultanément au niveau : De la Recherche & Développement: Favoriser l innovation variétale Imaginer de nouveaux produits et procédés de transformation Concevoir de nouveaux systèmes de culture insérant les légumineuses Des débouchés Ré-organiser les débouchés de l alimentation animale: réconcilier polyculture et élevage pour des systèmes agricoles territoriaux plus durables Investir le marché de l alimentation humaine (ingrédients fonctionnels, graines entières) Se différencier par des qualités reconnues par le marché national et mondial (valeur ajoutée ) De la coordination des acteurs Mettre en place des dispositifs de partenariat de longue durée entre acteurs des filières, de la recherche, du conseil, de la sélection et des collectivités locales Meynard et al, 2013: étude freins et leviers à la diversification.012

13 Des changements nécessaires à des échelles globales pour améliorer l efficience de valorisation de l azote symbiotique Rééquilibrer les régimes alimentaires de l homme en introduisant davantage de protéines de légumineuses : impacts environnementaux positifs attendus à l échelle mondiale Rapprocher la production de protéines végétales par les grandes cultures et leur consommation par les élevages réduction des pertes d azote dans la chaîne de production ; renforcement de la robustesse des systèmes agricoles face aux aléas (Boiffin et al., 2013).013

14 MERCI à Gérard Duc, Elise Pelzer, Marie-Benoit Magrini, Jean-Pierre Cohan (Arvalis), Christophe David (ISARA), Laurence Guichard, Catherine Mignolet, Harry Ozier-Lafontaine, Raymond Reau, Anne Schneider (UNIP), Muriel Valantin-Morison Boucler les grands cycles Légumineuses et symbioses L avenir Jeuffroy, Duc, Pelzer, Magrini