Bilan méthodologique R. Métral, D. Lafond et J. Wery
Rendement (hl/ha) Ajustement ou re-conception de l agrosystème? 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Limite d éco-efficience 0 5 10 15 20 25 30 IFT 0 [systématique] 1 [Raisonné] 2 [Intégré] 3 [AB] (Ecophyto R&D, 2009 - France) (D après Keating et al., 2010) 3
De nouveaux enjeux pour l innovation en viticulture Produire plus et mieux avec moins d intrants et tous les ans (Intensification Écologique) Multifonctionnalité (production et services environnementaux) Concevoir des systèmes en rupture Concevoir dans l incertain (climat, prix, politiques) PILOTER EVALUER EXPERIMENTER MODELISER 4
Changer notre regard sur une parcelle de vigne pour une conduite doublement performante (économique et écologique) 5
L innovation repose sur la gestion des interactions Ébourgeonnage Pulvérisation Pas de baisse de rendement Labour Fertilisation Taille Sensibilité aux maladies Vigueur Limitation de l utilisation des pesticides Taille en vert Effeuillage Confusion sexuelle Tonte Zéro herbicides + enherbement Irrigation Ecimage Travail du sol Semis enherbement (d après Guilpart 2014) 6
Pourquoi «re-concevoir»? L hypothèse du progrès «pas à pas» est insuffisante pour dépasser les frontières d éco-efficience L objectif de ce programme : développer une méthode de conception adaptée à la complexité de l agrosytème viticole : Culture pérenne Très grand nombre d interventions techniques chaque année (ex : plus de 25 par an en zone méditerranéenne) Forte pression des bioagresseurs, Diversité des objectifs en quantité/qualité/coûts (cf Merot, 2012) 7
Plan I. Démarche globale II. Outils de conception III. Réajustement des prototypes IV. Conception à la parcelle? V. Conclusion 8
I. DÉMARCHE GLOBALE DE CONCEPTION 9
Rappel des objectifs méthodologiques d EcoViti Tester une démarche de conception de systèmes viticoles innovants À l aide de connaissances scientifiques et d expertises techniques Évaluer et réajuster par expérimentation Diffuser les résultats 10
Approche de prototypage Cadres d objectifs et de ou contraintes (SOC) Prototype théorique Techniques disponibles [SOC;Proto] validé et diffusé Prototype testé en Ferme Prototype technique (Adapté et évalué)
oui non Démarche globale au cœur des résultats Modèle conceptuel (CmA) Cadres d objectifs et de contraintes (SOC) Atelier de prototypage Prototype théorique Critères / Indicateurs Base de connaissance Plateforme expérimentale «SOC/Prototype» Prototype évalué Prototype adapté Réseau de diffusion Prototype validé Test en ferme (Lafond et al, OILB 2012) Diffusion SOC/Prototype 12
II. QUELS OUTILS POUR LA CONCEPTION? 13
Outils d Ecoviti 1. Atelier de prototypage 2. Modèle conceptuel de l agrosystème viticole 3. Cadre d objectifs et de contraintes 4. Plateforme expérimentale 14
Quels outils pour la conception? II.1. ATELIER DE PROTOTYPAGE 15
Les enjeux à relever Viticulture, une constellation de spécialistes (disciplines, régions) Intégrer des connaissances au sein d une réflexion commune et débattue Faire émerger les interactions existantes au sein de l agrosystème viticole 16
Atelier de prototypage Expertise technique Connaissances scientifiques Atelier de prototypage [SOC] Construction collective (consensus) (2 à 3h) Prototype(s) théorique(s) [SOC] Atelier régional [SOC ; prototype] Identification du manque de connaissances Expérimentations analytiques 17
Déclinaison régionale Nécessité de reprendre un atelier de réflexion régional pour finaliser un prototype théorique Difficulté à recréer la diversité des experts nécessaire à la démarche Dynamique régionale créée 18
Quels outils pour la conception? II.2. MODÈLE CONCEPTUEL DE L AGROSYSTÈME VITICOLE 19
Réfléchir «système» Exemple de la maîtrise de l oïdium Approche systémique vs Approche traditionnelle : expérimentation factorielle 20
Cycle de l oïdium de la vigne Contamination des organes durant la saison de croissance Conservation hivernale d un inoculum 21
Approche systémique Effeuillage de la zone fructifère Réduire l incidence et la sévérité Pulvérisation Aide à la décision Produits alternatifs CLIMAT Évacuation des bois de taille hors de la parcelle Réduire l inoculum présent Utilisation d un agent de biocontrôle 22
Approche systémique Au moins 7 techniques en interactions Fertilisation Réduction des traitements «Réceptivité» aux maladies «Vigueur» Porosité Vitesse d apparition des feuilles Système de conduite et taille Irrigation Zéro herbicide + enherbement 23 23
Modèle conceptuel de l agrosystème viticole CmA Vigne Environnement actif Climat Pratiques Environnement proche Microclimat des grappes Enherbement Sol Parcelle Maladies, ravageurs et auxiliaires Rang + Inter-rang «Réceptivité» aux maladies «Vigueur» Vitesse Vigne Porosité d apparition des feuilles Environnement passif Production Qualité des produits Performances environnementales Temps de travail (Lamanda, 2012) 24
Comment représenter un CmA? 25
Un besoin d outils de partage de la connaissance générée par la conception Complétude des connaissances (nombreux composants et relations) «base de connaissances» Ergonomie de la représentation (intelligence individuelle et collective) «générer des graphiques relationnels ad hoc» 26
Quels outils pour la conception? II.3. CADRE D OBJECTIFS ET DE CONTRAINTES 27
«Production» de SOC Bassins de production Nombre de cadres d objectifs et de contraintes réalisés Nombre de prototypes théoriques conçus pour expérimentation Bordeaux - Aquitaine 10 3 Val de Loire 4 4 Arc Méditerranéen 9 2 Sud-Ouest 3 3 Charente-Cognac 6 3 Alsace 10 4 (Bilan EcoViti, 2012) 28
Code cadre AM1 voir onglet "contacts" Alsace (A), Bordeaux-Bergerac (BB), Bourgogne- Beaujolais-Jura-Savoie (BBJS), Champagne (CP), Bassin de production Charentes (CR), Corse (CO), Arc méditerranéen(am), Rhône-Provence (RP), Sud- Ouest (SO), Val de Loire - Centre (VLC) Ordre de priorité du SOC 1 Priorité pour les professionnels du bassin Type de sol Porte-greffe Cépage Relief Environnement contrainte hydrique liée au sol Orientation des rangs, ruissellement éventuel Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie printanière Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie automnale Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie hivernale Temps de ressuyage des parcelles après une grosse pluie Contraintes climatiques particulières contrainte lié au personnel Temps nécessaire pour traiter l ensemble du parcellaire Cahier des charges "environnemental" Principales contraintes sanitaires Appelation Cépages Autres limites ayant un impact sur le système de culture Autres limites ayant un impact sur le système de culture Nature, caractéristiques agronomiques (ex : qualité drainage, limitation en ressources (eau, N) ) A préciser s'ils sont une contrainte importante A mentionner si important (pente importante, terrasses ) Haies, bosquets, etc en jours Secheresses, orages fréquents, risques de grêle en ha si oui, combien de personnes, pendant combien de temps, pour quelles opérations? en heures captage eau, Natura 2000, pesticide interdit sur la zone Raisonné, AB, CDC d'acheteur, Qualenvi, reglementations à l'export : nom du CDC et implications sur SdC Liste des principaux bioagresseurs selon l'orde d'importance en pieds / ha ex : TAP minimum, type de vendange, charge, entretien du sol, irrigation ex : TAP minimum, type de vendange, charge, entretien du sol, irrigation Type de vin produit rouge tranquille Rouge /blanc/rosé, Sec/doux, tranquille/effervescent, appellation eventuelle Exigences liées à la maturité : concentration, Contraintes liées au type de vin arômes ) Contraintes économiques Cout de revient max acceptable du kilo de raisin en /kg Efficacité d'utilisation de l'eau Surface Nombre d'exploitations ou coopérateurs concernées Zone géographique Description générale Contraintes liées à la parcelle Contraintes liées au climat Contraintes liées à l exploitation Contraintes environnementales Contraintes liées à un cahier des charges d'appelation Objectifs de production Représentativité du SOC dans le bassin en ha en nombre et en pourcentage Cadre d Objectifs et de Contraintes - SOC Le SOC exprime le «Pourquoi?» Le SOC définit le domaine de validité du prototype : pédoclimat, environnement, type de vin, exploitation (économie et social) Le SOC n impose pas techniques culturales...mais il peut interdire certaines techniques (exemple : changer de cépage en AOC) Construire un Prototype : le «Comment» AM (vaucluse) Description générale Vaucluse, contraintes hydriques, AOC chez un coopérateur Description succincte du contexte du SOC plutôt calcaire, peu profond, pierreux Profondeur exploitable par la vigne 80-90 En cm grenache syrah Vigueur conférée par le sol faible Description générale : faible, moyenne, élevée pente moyenne à faible ruissellement pas un pb Type de climat Méditerranéen Océanique / continental / méditerranéen Pluviométrie printemps en % 30% ( 100 % = pluviométrie sur l'année) risque mildiou Pluviométrie été en % (juin juillet aout) 10 ( 100 % = pluviométrie sur l'année) estivale contraintes hydrique, surtout juillet-août Pluviométrie automne en % (+Septembre) + 30 ( 100 % = pluviométrie sur l'année) état sanitaire en septembre, surtout Bortrytis. Pluviométrie Hivernale en % 30% ( 100 % = pluviométrie sur l'année) Surface moyenne d une parcelle 80 are - 1 ha max bonne recharge, faible portance des sols 2-3 jours vent du nord défavorable aux maldaies et au traitements Surface moyenne de l exploitation 20-25 en ha Nombre de permanents 1 Recours à la main d œuvre saisonnière main d'œuvre saisonnière pour la taille, peu d'intervention en vert 30 minutes pour un ha, 2 matinées pour une exploitation Enjeux environnementaux locaux? Mildiou/Oïdium; tordeuse; Botrytis; flavescence dorée Marge de variation de la densité de plantation 4000 pied/ha, 2,50 metre entre les rangs Tailles autorisées par cahier des charges taille courte Type, nombre d'yeux laissés à la taille grenache syrah Rendement max 75 hl (9000kg/ha) en hl/ha Rendement visé 50 hl (6000 kg/ha) en hl/ha degré 12, Intensité colorante = 6 (minimum) 77 centimes / kg Prix de vente du vin 100 euro / l'hecto TTC départ caveau si applicable Mode de commercialisation principal GMS, cœur de gamme GMS, caviste, CHR, export Nature du marché visé marché français Concurrentiel, de niche ou de masse représentatifs de la plupart AOC rouges arcs méditerranéens 29
Code cadre AM1 voir onglet "contacts" Alsace (A), Bordeaux-Bergerac (BB), Bourgogne- Beaujolais-Jura-Savoie (BBJS), Champagne (CP), Bassin de production Charentes (CR), Corse (CO), Arc méditerranéen(am), Rhône-Provence (RP), Sud- Ouest (SO), Val de Loire - Centre (VLC) Ordre de priorité du SOC 1 Priorité pour les professionnels du bassin Type de sol Porte-greffe Cépage Relief Environnement contrainte hydrique liée au sol Orientation des rangs, ruissellement éventuel Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie printanière Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie automnale Effets négatif et/ou positif de la pluviométrie hivernale Temps de ressuyage des parcelles après une grosse pluie Contraintes climatiques particulières contrainte lié au personnel Temps nécessaire pour traiter l ensemble du parcellaire Cahier des charges "environnemental" Principales contraintes sanitaires Appelation Cépages Autres limites ayant un impact sur le système de culture Autres limites ayant un impact sur le système de culture Nature, caractéristiques agronomiques (ex : qualité drainage, limitation en ressources (eau, N) ) A préciser s'ils sont une contrainte importante A mentionner si important (pente importante, terrasses ) Haies, bosquets, etc en jours Secheresses, orages fréquents, risques de grêle en ha si oui, combien de personnes, pendant combien de temps, pour quelles opérations? en heures captage eau, Natura 2000, pesticide interdit sur la zone Raisonné, AB, CDC d'acheteur, Qualenvi, reglementations à l'export : nom du CDC et implications sur SdC Liste des principaux bioagresseurs selon l'orde d'importance en pieds / ha ex : TAP minimum, type de vendange, charge, entretien du sol, irrigation ex : TAP minimum, type de vendange, charge, entretien du sol, irrigation Type de vin produit rouge tranquille Rouge /blanc/rosé, Sec/doux, tranquille/effervescent, appellation eventuelle Exigences liées à la maturité : concentration, Contraintes liées au type de vin arômes ) Contraintes économiques Cout de revient max acceptable du kilo de raisin en /kg Efficacité d'utilisation de l'eau Surface Nombre d'exploitations ou coopérateurs concernées Zone géographique Description générale Contraintes liées à la parcelle Contraintes liées au climat Contraintes liées à l exploitation Contraintes environnementales Contraintes liées à un cahier des charges d'appelation Objectifs de production Représentativité du SOC dans le bassin en ha en nombre et en pourcentage Évaluation des résultats et des performances SOC Tableau de bord AM (vaucluse) Description générale Vaucluse, contraintes hydriques, AOC chez un coopérateur Description succincte du contexte du SOC plutôt calcaire, peu profond, pierreux Profondeur exploitable par la vigne 80-90 En cm grenache syrah Vigueur conférée par le sol faible Description générale : faible, moyenne, élevée pente moyenne à faible ruissellement pas un pb Type de climat Méditerranéen Océanique / continental / méditerranéen Pluviométrie printemps en % 30% ( 100 % = pluviométrie sur l'année) risque mildiou Pluviométrie été en % (juin juillet aout) 10 ( 100 % = pluviométrie sur l'année) estivale contraintes hydrique, surtout juillet-août Pluviométrie automne en % (+Septembre) + 30 ( 100 % = pluviométrie sur l'année) état sanitaire en septembre, surtout Bortrytis. Pluviométrie Hivernale en % 30% ( 100 % = pluviométrie sur l'année) Surface moyenne d une parcelle 80 are - 1 ha max bonne recharge, faible portance des sols 2-3 jours vent du nord défavorable aux maldaies et au traitements Surface moyenne de l exploitation 20-25 en ha Nombre de permanents 1 Recours à la main d œuvre saisonnière main d'œuvre saisonnière pour la taille, peu d'intervention en vert 30 minutes pour un ha, 2 matinées pour une exploitation Enjeux environnementaux locaux? Mildiou/Oïdium; tordeuse; Botrytis; flavescence dorée Marge de variation de la densité de plantation 4000 pied/ha, 2,50 metre entre les rangs Tailles autorisées par cahier des charges taille courte Type, nombre d'yeux laissés à la taille grenache syrah Rendement max 75 hl (9000kg/ha) en hl/ha Rendement visé 50 hl (6000 kg/ha) en hl/ha Prototypes expérimentaux degré 12, Intensité colorante = 6 (minimum) 77 centimes / kg Prix de vente du vin 100 euro / l'hecto TTC départ caveau si applicable Mode de commercialisation principal GMS, cœur de gamme GMS, caviste, CHR, export Nature du marché visé marché français Concurrentiel, de niche ou de masse représentatifs de la plupart AOC rouges arcs méditerranéens 30
Critères et indicateurs d EcoViti Évaluation/Pilotage/ Analyse Critères Indicateurs communs Indicateurs spécifiques Agronomique 12 16 17 Environnemental 5 3 4 Économique 2 5 2 Social 2 7 3 Total 19 31 26 31
Quels outils pour la conception? II.4. PLATEFORME D EXPÉRIMENTATION DE SYSTÈMES VITICOLES 32
Plateformes EcoViti DEPHY EXPE Val de Loire 3 sites 4 essais Alsace 5 sites 10 essais Charentes-Cognac 3 sites 6 essais Bordeaux-Aquitaine 4 sites 10 essais Mécanisation Stratégie de protection Résistance génétique Plurispécificité Sud-Ouest 3 sites 3 essais Arc méditerranéen 8 sites 13 essais 33
Définition de l expérimentation d un système de culture Une expérimentation système teste des prototypes de conduite de SdC Qu est ce qu un prototype? «C est l ensemble des techniques culturales et leurs interactions, avec leurs règles de décision mises en œuvre sur une parcelle ou groupe de parcelles agricoles pour atteindre un objectif économique, social et/ou environnemental. Sont décrits également les différents indicateurs nécessaires pour l analyse, le pilotage et l évaluation du prototype.»
Prototypes testés par l unité au domaine du Chapitre IPM-50% InnoBio Résistance variétale Résistance variétale Produits alternatifs Mode de conduite Produits alternatifs Mode de conduite Prophylaxie Méthodes culturales Prophylaxie Méthodes culturales RDD innovantes (phyto) RDD innovantes (phyto) Degré d utilisation : Non mobilisé Faible Moyen Fort 35
Prototypes IMP-50% et InnoBio Socle commun : Zéro herbicides Enherbement permanent (1/2) Enherbement «flexible ou adaptable» (1/2) Fertilisation conduite selon état du système sol-herbe-vigne IPM-50% Règles de décision POD Mildium + Optidose Limiter le choix des produits : pas de CMR et pas de produits classés toxiques InnoBio Produits de l AB, du biocontrôle et autres produits alternatifs Mobiliser les approches prophylaxiques : ébourgeonnage, évacuation des bois de taille, effeuillage... 36
Principes de l expérimentation d un système de culture Principe 1 fondamental : «être un écosystème indépendant» (maladies et ravageurs) Principe 2 : «veiller à pouvoir mécaniser autant que possible les interventions culturales testées» Principe 3 : «positionner des stations de mesures selon la variabilité» (analyse statistique)
Expérimentation d'un système vs. d'une technique Pas une comparaison de modalités définies Expérimentation de règles de décision avec intervention de techniques définies et respectées Contraintes de suivi (indicateur->rdd->action) Enregistrer les écarts et réajustement possible des RDD en cours de campagne Pluri-disciplines / Pluri-acteurs Partage de l espace Coordination des mesures Partage de la base de données
III. RÉAJUSTEMENT DES PROTOTYPES 39
Des indicateurs d évaluation Clés d acceptation des résultats Choix du collectif EcoViti Fort impact sur les suivis expérimentaux 40
Illustration d'un indicateur d'évaluation et de ses seuils de référence 16 14 IFT 12 10-33% -24% -18% -21% 8 SOC 6 4 2 0 2013 Grenache Référence Domaine (Chapitre) 2013 Grenache IPM-50% (Chapitre) 2013 Grenache InnoBio (Chapitre) 2013 Mourvèdre InnoBio (Chapitre) 2013 Mourvèdre IPM- 50% (Chapitre) Fongicide mildiou (Downy M.) Fongicide oïdium (Powdery M.) Insecticide Herbicide 41
Évaluation multicritères (sans agrégation) Plateforme du Chapitre (Grenache - 2013) Réduction IFT 1.2 1 0.8 Sévérité Oïdium (Qualité de la récolte) 0.6 0.4 0.2 0 Rendement Sévérité Mildiou (Qualité de la récolte) Temps de travaux (Faisabilité) Objectifs Référence Exploitation 42
Évaluation multicritères (sans agrégation) Plateforme du Chapitre (Grenache - 2013) Réduction IFT 1.2 1 0.8 Sévérité Oïdium (Qualité de la récolte) 0.6 0.4 0.2 0 Rendement Sévérité Mildiou (Qualité de la récolte) Temps de travaux (Faisabilité) Objectifs IPM-50% Référence Exploitation 43
Évaluation multicritères (sans agrégation) Plateforme du Chapitre (Grenache - 2013) Réduction IFT 1.2 1 0.8 Sévérité Oïdium (Qualité de la récolte) 0.6 0.4 0.2 0 Rendement Sévérité Mildiou (Qualité de la récolte) Temps de travaux (Faisabilité) Objectifs Innobio IPM-50% Référence Exploitation 44
Évaluation globale multi-critères Inra 45
Évaluation de la durabilité avec Dexi-PM Vigne Global 5 4 3 2 1 Economie 0 Environnement Social Référence Chapitre IMP-50% InnoBio 46
Réajustement en questions 1. Est-ce que la règle de décision doit être changée? 2. Effet millésime acceptable ou non? 3. Les objectifs doivent-ils être revus? 4. Changer la structure du système? 47
Rendement Frontière d éco-efficience Structure complexe (Vigne plurispécifique) IPM-M Structure actuelle (Vigne pure) InnoBio-M IPM-G InnoBio-G Dom. IFT 48
IV. CONCEPTION À LA PARCELLE 49
De la parcelle à une échelle supérieure? Système de Culture : combinaison du biophysique et du technique Système de Décision Objectifs Règles De Décision Indicateurs de Pilotage Niveau Exploitation Système technique Désherbage Genotype Taille Système de Culture Traitements Agrosystème Fertilisation (domaine biophysique) Microclimat des grappes Enherbement Sol Parcelle Rang + Inter-rang Maladies, ravageurs et auxiliaires Vigne Durabilité Socio-economique Niveau Parcelle Durabilité Environnementale et Productivité (Le Gal et al., 2010 Merot et al., 2012) 50
V. CONCLUSION 51
Succès Mise œuvre réussie d une méthode issue de la recherche et non testée (en plante pérenne) Mobilisation de la filière autour de la notion d agrosystème viticole Mise en place d un réseau national EXPEcoViti Production des premiers résultats de prototypes évalués 52
Étapes et apports à venir Nouvelles questions analytiques Intégration de la modélisation numérique Changement d échelle (Parcelle->Exploitation ->Environnement proche) 53
Améliorations Perfectionner les outils de conception (CmA Vigne, ) Pérenniser les interactions nationales Améliorer la gestion des données et le partage des résultats Développer la diffusion Ouverture vers d autres partenaires souhaitant rejoindre cette démarche collective 54
metral@supagro.inra.fr - http://umr-system.cirad.fr/ MERCI DE VOTRE ATTENTION 55