Analyse multicritère de différents systèmes de culture irrigués Existe-t-il une alternative pertinente à la monoculture de maïs grain?

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1 Analyse multicritère de différents systèmes de culture irrigués Existe-t-il une alternative pertinente à la monoculture de maïs grain? Projet Régional Systèmes de Culture Innovants Point de vue de l irrigant S. Minette, CRA-PC B. Sylvestre, agriculteur NOM DE L AUTEUR 03 / 12 / 2013

2 Contexte «monoculture» en Poitou-Charentes Surface cultivée : ha (RPG 2010) Surface en monoculture de maïs : 5 % (~ ha) Monoculture de maïs = proportion limitée des surfaces cultivées en Poitou-Charentes Surface irriguée totale : 13 % en Poitou-Charentes Proportion de la monoculture de maïs parmi les surfaces irriguées (%) Charente Charente-Maritime Monoculture de maïs : 27 % de la surface irriguée Deux-Sèvres Vienne.01

3 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Objectifs / développement Concevoir Evaluer Promouvoir (si pertinent) Réseau Poitou-Charentes sites Charente Système céréalier irrigué en Nord Charente Quel assolement sur des exploitations avec de l irrigation? - monoculture?? - rotation?? avantages / inconvénients des différentes stratégies.02

4 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Analyse multicritère de l essai Charente Ce qui a été fait Diagnostic des rotations actuelles * 2008 Construction d 1 rotation à «tester» * * Objectifs recherchés - Diminution des intrants (N, phytos) - Diminution des transferts - Diminuer la consommation en eau si moins d accès à l eau - Evaluer la rentabilité? * Culture intermédiaire récoltée.03

5 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Analyse multicritère de l essai conduit en Charente Ce qui a été fait TEST «grandeur nature» pendant 5 ans (1 rotation) sur 3 parcelles 2009 à 2013 Evaluation multicritère = Comparaison avec d autres rotations 2014 Analyse à l échelle d 1 système de culture et non de l exploitation - Même contexte pédoclimatique (proche de l essai) Autres rotations - issues d enquêtes ou d un Observatoire Régional (conduit en parallèle) - étude sur les mêmes années (2009 à 2013) - rotation «innovante» (Sdci Charente : 18 ha) (M-M-Op-Pp-Bd) Références - rotation «agriculteur» (associé à ilôt SdCi : 10 ha) (M-M-M-Op-M) réparties en 4 groupes - 6 monocultures maïs grain (M-M-M-M-M) - 2 rotations maïs grain (x 3) / blé tendre (M-M-M-Bt-M).04

6 Complexité de l évaluation En système sec, on peut comparer deux couples «Systèmes de culture x Sols» En système irrigué, le système de culture est «assujetti» à un système englobant. Il faut donc comparer deux systèmes de culture à système irrigué identique. Surface irrigable Système de culture x Sols Système d irrigation : débit, volume, matériel d irrigation.05

7 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» SAU : 240 hectares UTH : 3.5 = 2 associés salariés 0.5 emploi saisonnier => 60 ha / UTH Assolement

8 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» Surface potentiellement irrigable sur exploitation : 170 ha Surface irriguée «actuelle» : 144 ha (maïs, orge, légume, truffière) Irrigation possible répartie en 2 îlots îlot 1. = 55 ha avec volume d eau disponible : m 3 - autorisation annuelle soumise à restriction - 44 ha effectivement irrigués - 1 pivot enrouleur Eau limitante, disponibilité «aléatoire» îlot 2. = 115 ha avec volume d eau disponible : m 3 - réserve de substitution ha effectivement irrigués - 3 pivots + couverture intégrale enrouleur Eau non limitante, Volume disponible connu à implantation de la culture.07

9 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» Intérêt général Réflexion locale sur bassin Aume-Couture : quantité / qualité de l eau Captage d eau potable sur bassin Aume-Couture Sollicitation de la Chambre agriculture 16 : site pouvant accueillir l essai Intérêt personnel Réflexion agronomique avec groupe de travail «co-conception» sur l économie d intrants (azote, phytos, eau) Réticence au départ pour mise en œuvre de l essai (charge de travail, durée) et intégration dans le système d exploitation (18 ha engagés, 3 parcelles) Mais, intérêts de tester innovation technique et améliorer connaissance technique pour : - l exploitation - alimenter réflexions sur les problématiques locales.08

10 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» Quels sont les problèmes liés à la disponibilité de l eau sur l îlot de l essai? Baisse «drastique» des volumes annuels autorisés depuis ~10 ans (-50 % ) liée à mise en place du PGE Fleuve Charente Ressource régulièrement restreinte, non assurée => difficultés de choix et conduite des cultures (difficultés à fixer des rendements objectifs, planning irrigation) Solutions? Gestion technique sur l exploitation Au delà de l application de «l arrêté cadre», gestion collective et volontaire de l eau à l échelle du bassin versant en limitant l irrigation pour éviter les coupures précoces et maintenir la possibilité d irriguer aux périodes sensibles des cultures Exemple : «campagne 2005» : restriction volontaire à 2 jours / semaine pour «sauver» les cultures et maintenir la possibilité d irriguer plus longtemps.09

11 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» Contexte Localisation : Oradour (Aigre) Climat : - océanique - hivers doux / étés chauds Pluviométrie annuelle : 775 mm T C moy annuelle : 11 C Déficit hydrique en été (souvent d avril à octobre).10

12 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Support de l essai en Charente «Systèmes de culture innovants» Contexte : SOL Groies moyennes Argilo-calcaire moyennement profond sur calcaire dur Réserve facilement utilisable mm Sol sain, non hydromorphe, cailloux en surface Sol non battant ph 8 (RU : 75 mm).11

13 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Analyse multicritère - Performances des systèmes étudiés Méthode en «2 temps» : 1.- VERIFIER les objectifs de départ 2.- EVALUER les «effets collatéraux» Sylvestre / MINETTE Analyse multicritères de systèmes de culture.09

14 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances : AZOTE Apports d azote réduits Fertilisation équilibrée Indicateur Syst N, CRA-PC 2014 SdCi Charente à Limitation des risques de transfert de l azote Améliorations possibles. Monoculture Système SdC "agri" rotation SdCi Charente maïs grain maïs/blé tendre M-M-M-Op-M longue 2014 : CI "azote" Concentration moyenne en NO sous le profil racinaire (mg NO 3 /L) (mini : 50; maxi : 67) (mini : 50 ; maxi : 60) AZOTE NO3 lessivés (kg N/ha/an) années climatiques identiques : Avec CI à destination "azote" (non récoltées) Diminution de 10 à 15 mg/l de la concentration de la lame d eau drainante.13 - couverts en interculture destinés à la gestion de l'azote (pas de récolte) : capter d capitaliser (asso avec légumineuses)

15 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances : produits phytosanitaires, exemple IFT - 20 % - 16 % - 38 % SdCi = diminution intéressante de l IFT total augmentation IFT HH (fongicide) diminution IFT H Système «agri» classique très performant pour IFT IFT modéré à faible de certaines rotations avec maïs grain (labour, binage, herse étrille).14

16 Stratégies retenues Schéma décisionnel de la maîtrise des adventices systématique non systématique Action sur le stock semencier Labour + reprise Lutte mécanique Herse étrille à l aveugle 1 binage Semis direct si conditions humides - Labour - Semis en combiné Rotation longue avec une diversité d espèces Déchaumage Labour Si Ø CI : déchaumage Si CI sale : Labour Si CI propre : semis direct Attentes de l exploitant : Des rendements élevés : blé dur : 70 q/ha; maïs : 115 qx/ha orge de P : 70 qx/ha Pois de P : 40 qx/ha Maïs grain X 2 Orge de P Pois de P CD Blé dur CD CD Résultats attendus 2 post-levée AG + AD à ½ dose si passages mécanique impossible Lutte chimique 1 AG + AD post-levée à ½ dose si passages mécanique 1 passage précoce à ½ dose si parcelle sale précocement ou un herbicide totale si très sale 2 AD à ½ dose en avril 1 herbicide total présemis si pas de CI Seuils de tolérance Chiendents, ambroisie, armoise et chardons : pas plus de quelques pieds par ha dans des ronds localisés (pouvant être enlevés à la main) Atténuation Compétitivité du couvert Evitement Alternance de cultures d hiver et de printemps Semis retardé > 01/11

17 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances : Eau : consommation moyenne / hectare / an Consommation sur 5 ans (2009 à 2013) SdCi Charente SdC "agri" M-M-M-Op-M Monoculture Maïs grain Système maïs g / blé t. Quantité Irrigation (mm/ha/an) M-M-Op-Pp-Bd (140 à 240 mm) 130 (105 à 155 mm) -20% -33% -8% SdCi «utilise» moins d eau que les autres systèmes Diminution de ~ 20 à 35 % par rapport aux monocultures de «références» Blé dur / pois / orge => 0 à 60 mm d eau / ha / an (cultures peu exigeantes) Rotation avec «blé tendre» assolé peu consommatrice en eau car blé tendre non (ou peu) irrigué.16

18 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances : BILAN Evaluation agronomique SdCi de Charente : Amélioration du critère : Stabilisation du critère : Dégradation du critère Comparaison : «système SdCi» // références Diminution IFT Diminution fertilisation azotée minérale Diminution volume d'eau Evaluation environnementale Réduction risque transfert phytos Réduction risque lessivage azote.17

19 Performances Effets collatéraux, RENTABILITE ECONOMIQUE Moyenne monoculture Moyenne Maïs / blé t. SdCi limitation des charges opérationnelles (azote, phyto) Marge semi-nette fortement dégradée (Produit brut - charges opér. - coût mécanisation).18

20 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances Effets collatéraux, RENTABILITE ECONOMIQUE SdCi : pas économiquement rentable face à monoculture de maïs grain irriguée à «optimum» technique MAIS SdCi nécessite 25 à 30 % d eau en moins Comparaison de systèmes à volume d eau restreint équivalent Comparaison à «volume d eau disponible équivalent» - SdCi (600 mm d eau par hectare répartis sur 5 ans) - monoculture de maïs grain (5 * 120 mm) - SdC «Mg-Mg-Mg-Bt- Bt» (3 * 200 mm) +( 2 *0 mm) Volume disponible maximum = 600 mm Rendements : - monoculture de maïs grain => rendement à 85 qx/ha - SdC maïs/blé : maïs grain (120 qx/ha); blé tendre (65 qx/ha).19

21 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances Effets collatéraux, SdCi Charente Monoculture Maïs grain "Rendement limité" Système mixte Mg-Mg-Mg-Bt-Bt Charges opérationnelles (euros/ha/an) Cultures conduites en «sec» RENTABILITE ECONOMIQUE Coûts mécanisation (euros/ha/an) Marge semi-nette (euros/ha/an) Maïs monoculture «eau non limitante» 1410 /ha/an A volume d eau restreint équivalent : - SdCi a une rentabilité équivalente aux autres systèmes - Rentabilité > à monoculture maïs avec rendements limités (eau limitante) - mais perte importante de rentabilité des exploitations si diminution forte des volumes d eau disponibles.20

22 Projet régional Systèmes de Culture Innovants Performances : BILAN Comparaison : «système SdCi» // références : Amélioration du critère : Stabilisation du critère : Dégradation du critère.21

23 Projet régional Systèmes de Culture Innovants CONCLUSIONS SdCi Système performant pour de nombreux critères mais pénalisant pour la marge par rapport à des systèmes irrigués «à l optimum» (irrigué à ETM) Intéressant dans le cas où les volumes d eau diminueraient ou dans des systèmes avec des problèmes agronomiques (tassement, adventices résistantes ) Evaluation délicate des systèmes irrigués Problème «matériel» : - eau disponible sur une surface donnée - déplacement long et coûteux des enrouleurs (impossible pour pivot) => surface irrigable non extensible sur les exploitations Certaine monoculture de maïs semble assez performante sur de nombreux critères, mais dépendante d une disponibilité en eau.22

24 Exploitation agricole «EARL de Chantereine» Point de vue de l irrigant sur les résultats Enseignements - Essai a permis de démontrer : intérêt du raisonnement agronomique à l échelle système et de conforter des choix techniques (désherbage mécanique x chimique, introduction protéagineux ) que les choix techniques restent très dépendants des conditions de l année culturale et l adaptation doit être permanente (les 5 prochaines années ne seront pas une copie des 5 passées) IRRIGATION SECURISEE = «eau disponible» - possibilité de stabiliser / sécuriser les rendements (adéquation fertilisation/rendement) - possibilité d accéder à d autres cultures à haute valeur ajoutée => maintien d emplois voire embauches sur des surfaces modérées Maïs grain irrigué : - culture relativement économe en intrants - impact environnemental limité pour les transferts «azote» et «phytos».23

25 Remerciements aux partenaires du projet régional Agriculteurs volontaires, accueillant les essais Partenaires techniques Partenaires financiers.24