Des insectes herbivores aux préférences nutritionnelles marquées

Des chercheurs se sont intéressés à la performance des insectes (ie croissance et survie) au regard, d'une part, des caractéristiques défensives des plantes (ex : concentration en métabolites secondaires toxiques) et, d'autre part, de leurs qualités nutritives (ex : taux protéique, de potassium). Cette publication dans Nature porte en particulier sur la variation de ces deux éléments (défense et nutrition), dans une population végétale donnée, et sur les effets de cette diversité sur les insectes exposés.

Ce travail s'appuie sur une revue de littérature d'expériences réalisées en laboratoire. Ce sont au total 457 jeux de données, sur 53 espèces d'insectes (en majorité des lépidoptères) qui ont été retenus. De cette méta-analyse, les chercheurs identifient qu'une plus grande variété dans les caractéristiques nutritives des plantes contribue à diminuer la performance des insectes herbivores. Ces conclusions montrent qu'accroître la diversité intra- et inter-spécifique des plantes concourt à la lutte contre les nuisibles, entre autres dans les agroécosystèmes.

Source : Nature

Agriculture urbaine et économie circulaire

« L’agriculture colonise progressivement les villes. Pour le moment, les projets fonctionnent en relative autonomie les uns par rapport aux autres. (…) Et si l’avenir était la mise en réseau de ces projets d’agriculture urbaine pour s’inscrire pleinement dans l’économie circulaire ? ». Publiée en septembre, une note écrite par Guillaume Morel-Chevillet pour Astredhor, l’institut technique de l’horticulture, analyse (à partir d’exemples européens et nord-américains) quatre dimensions importantes pour l’intégration de ces deux problématiques :

- la proximité producteur-consommateur et la sensibilisation à la consommation locale ;

- le recyclage des déchets organiques ;

- le recyclage de l’eau ;

- l’optimisation de l’espace urbain avec un meilleur usage du foncier et du bâti existant pour produire, que ce soit indoor, sur les toits ou au sol.

Source : Astredhor

Le vin scruté par La Recherche : des effets du changement climatique à ceux de l’agriculture biologique

L’édition de juillet-août 2016 de La Recherche propose un dossier sur « Le vin : ce qu’en dit la science », associant des chercheurs de diverses disciplines et des journalistes scientifiques qui vulgarisent les derniers principaux enseignements académiques sur le sujet. Six thèmes sont approfondis : les impacts du changement climatique sur le vignoble français (stratégies possibles d’adaptation de la vigne, conséquences organoleptiques sur le vin) ; l’histoire de l’apparition et de la consommation de vin en France depuis la fin du néolithique ; les mécanismes chimiques sur lesquels repose la vinification ; la performance environnementale du vin bio ; l’influence du contenant sur la perception du contenu ; et les effets du vin sur la santé.

Parmi les travaux sélectionnés, le projet Laccave (Long term adaptation to climate change in viticulture and enology) de l’INRA, sur les stratégies d’adaptation de la vigne au changement climatique, fait l’objet d’un focus spécifique. Associant 80 chercheurs de différentes disciplines depuis 2012, il explore les perspectives offertes par de récents progrès en génétique, en sélection variétale et en agronomie, en particulier sur la gestion de l’eau et du sol.

Source : La Recherche

Émissions de méthane : des pistes d’atténuation dans le monde animal et végétal

Cet été, deux publications scientifiques sur le méthane ont attiré l’attention. La première concerne une variété de riz génétiquement modifiée avec de l’ADN d’orge. Les travaux ont été conduits en laboratoire par des chercheurs en Chine, en Suède et aux États-Unis. Ces plants ont la caractéristique d’être moins émetteurs de méthane tout en ayant une productivité plus importante de grains. Au-delà des questions d’acceptation par le consommateur, cette découverte a aussi conduit à des critiques quant aux impacts possibles sur les sols et leurs écosystèmes. En effet, la plus grande production de grains s’accompagne d’une diminution des apports en matière organique (carbone ou nutriments) libérée par la plante dans les sols. Or ce déficit pourrait nécessiter une application supplémentaire de fertilisants azotés, résultant en des émissions de protoxyde d’azote.

La seconde découverte concerne le secteur animal, avec un additif alimentaire pour diminuer le méthane émis par les vaches laitières. Cet inhibiteur, le 3-nitrooxypropanol, permet une réduction des émissions entériques de l’ordre de 30 % par rapport au contrôle, sans affecter la production ou la composition du lait. Cette diminution a lieu dans les deux premières semaines d’utilisation et persistent même au-delà du traitement. Les résultats montrent également un gain de poids des animaux sous traitement. L’expérience a été réalisée sur 48 vaches en stabulation, avec 3 niveaux de prise de l’inhibiteur (entre 40 et 80 mg/kg de matière sèche destinée à l'alimentation), pendant 12 semaines. Une durée que les auteurs souhaiteraient allonger afin de voir si des effets non désirables sont susceptibles d’apparaître sur le long terme.

Sources : PNAS, Nature, Nature

Stratégies d’adaptation des plantes pour mobiliser l’eau du sol : une étude à l’échelle mondiale

Publiée dans Nature, une étude, résultat d’un travail collaboratif à l’échelle mondiale, explore la capacité des plantes à gérer le compromis entre mobilisation de l’eau du sol et croissance (acquisition de carbone). Les chercheurs ont utilisé des données issues d’environnements différents (zones arides, forêt amazonienne, etc.), et ainsi mis en évidence des stratégies adaptatives fonction de l’écosystème. Ce travail ouvre de nouvelles pistes pour une meilleure compréhension des impacts possibles du changement climatique sur les végétaux.

Sources : Nature, Inra

« Agroécologie et recherche » dans la revue Innovations Agronomiques

 

Fin 2013, l’Inra a organisé, avec l’appui du MAAF et de l’ACTA, un colloque « Agroécologie & Recherche » qui rassemblait 350 participants, dont une moitié de partenaires de la recherche.
Aujourd’hui, un numéro spécial d’Innovations Agronomiques rassemble plusieurs contributions, entre-temps retravaillées, afin de fournir, suivant J.F. Soussana (directeur scientifique Environnement à l’Inra), « un éclairage original sur les interactions entre recherches et pratiques ». L’objectif de cette publication est aussi de souligner « le potentiel d’innovation de l’agroécologie pour conjuguer les performances économiques, environnementales et sociales de l’agriculture ».

Source : Inra

Engrais : projections de la FAO à 2018

La FAO a publié mi-février un rapport explorant des tendances sur la production et l’utilisation des engrais azotés, phosphatés et potassiques à l’horizon 2018. Au niveau mondial, la demande devrait être 25 fois plus importante qu’en 2008, atteignant environ 200 millions de tonnes. La croissance à cet horizon est plus importante pour la potasse (2,6 % par an) et le phosphore (2,25 % par an) que pour l’azote (1,4 % par an). Côté acteurs, l'Asie restera le plus gros consommateur, tandis que la demande européenne devrait se stabiliser. Ces deux zones géographiques, tout comme l’Amérique latine et les Caraïbes, resteraient dépendantes des importations, alors que l’Afrique serait toujours un exportateur malgré une augmentation de sa demande intérieure. Quant aux activités de production, qui excèdent d’ores et déjà la demande réelle, elles devraient croître plus vite que l’utilisation.

Cette publication propose une décomposition pour les trois principaux engrais. S’agissant du phosphore, l’augmentation de la demande devrait venir pour plus de la moitié d’Asie (58 % entre 2014 et 2018, dont 10 % pour l’Inde et 5 % pour la Chine) et pour plus du quart du continent américain (29 %, dont 19 % pour le Brésil seul). Côté production (matières premières, produits intermédiaires et finaux), l’augmentation viendrait principalement d’Asie (environ 63 %) et d’Afrique (environ 37 %), alors que la production en Amérique du Nord serait en retrait (environ -6,6 %). La FAO propose par ailleurs un focus sur l’azote.

Élise Delgoulet, Centre d’études et de prospective

Source : FAO, FAO

 

L’Ademe accompagne la « transition agro-écologique »

À l’occasion du Salon international de l’agriculture, l’Ademe a tiré d’une analyse transversale de plusieurs de ses travaux de prospective, en lien avec l’agriculture, un ensemble de pratiques « structurantes » pouvant permettre d’améliorer les performances économiques et environnementales des exploitations agricoles.

Neuf thèmes ont ainsi été identifiés : la maîtrise de l’énergie ; l’optimisation de la fertilisation azotée ; le recours à des techniques culturales simplifiées ; l’introduction de cultures intermédiaires ; la culture de légumineuses ; la réintégration de l’arbre dans les systèmes agricoles ; l’optimisation des apports protéiques dans l’alimentation animale ; la valorisation des déjections animales ; l’optimisation de la gestion des prairies.

Chaque groupe de pratiques s’y rattachant a fait l’objet d’une fiche détaillée proposant une synthèse de leurs impacts environnementaux et un regard sur les conditions technico-économiques de leur application. Une dixième fiche, donnant des exemples réels de trajectoires d’exploitations agricoles, a également été ajoutée.

Pour l’Ademe, ces pratiques doivent être considérées comme des « moteurs » d’une évolution plus globale des systèmes de production. Il s’agit en effet de mieux tirer parti des cycles naturels pour accroître l’efficience des systèmes agricoles autant d’un point de vue économique que environnemental. Ces évolutions contribueront finalement à répondre aux enjeux de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, de réduction de la consommation énergétique, d’amélioration de la qualité des sols et de l’air. Par ailleurs, selon une publication précédente de l’Ademe, ces pratiques s’intègrent parfaitement dans les principes de l’agro-écologie présentés dans la loi d’avenir pour l’agriculture.

Clément Villien, Centre d’études et de prospective

Source : Ademe

Quelles perspectives pour l’utilisation des drones en agriculture aux États-Unis ?

Dans un article publié récemment dans Food Policy, deux chercheurs de l’université du Tennessee reviennent sur le débat actuel entourant la question de l’utilisation des drones aux États-Unis. Si plusieurs observateurs prévoient notamment que 80 % des ventes domestiques de drones pourraient être à usage agricole, l’utilisation domestique fait face à une forte opposition, liée en particulier aux images diffusées sur les opérations des drones militaires, aux préoccupations de sécurité et aux craintes d’atteinte à la vie privée.

Cette publication montre que, suite au mandat donnée par le Congrès à la Federal Aviation Administration pour intégrer pleinement les drones à l’espace aérien américain, un nombre significatif de lois a été adopté par les États pour réguler cette utilisation. Certaines de ces dispositions peuvent avoir un impact potentiellement négatif pour l’agriculture, en créant une incertitude législative et/ou en interdisant ou réduisant fortement l’usage local de drones. Face à ce constat, plusieurs pistes sont évoquées : réduire l’incertitude légale, adopter un code industriel de conduite et de pratiques sûres, élaborer un consensus, via une discussion ouverte, pour équilibrer utilisation de drones et garanties sur la vie privée et les droits de propriété. Enfin, du fait du fort pouvoir de lobbying de cette industrie et du développement potentiel des drones en agriculture, les auteurs pensent qu’une réglementation pourrait prochainement autoriser cette utilisation en l’encadrant au niveau fédéral.

Julia Gassie, Centre d’études et de prospective

Source : Food Policy

Cartographier les risques liés au ruissellement des insecticides

Environmental Pollution a mis en ligne en mars un article proposant une cartographie, à l’échelle du monde, des risques de ruissellement qui entraîneraient une pollution par insecticides des eaux de surface. Pour ce faire, les chercheurs ont distingué deux catégories de variables : celles liées à l’environnement (pente, pluie et son intensité, caractéristiques du sol, etc.) et celles liées aux pratiques agricoles (taux d’application d’insecticides, etc.). La spatialisation permet de visualiser les zones à haut risque de contamination, comme le montre la figure ci-dessous. Une gradation Nord-Sud apparaît clairement, en Europe par exemple. Les chercheurs concluent que 40 % des terres seraient sujets au risque de ruissellement des insecticides dans les cours d’eau.

Risques de ruissellement des insecticides à l’échelle mondiale

Source : Environmental Pollution

Source : Environmental Pollution

 

Deux nouvelles cartes pour apporter une vue globale sur l’agriculture

L’IIASA et l’IFPRI ont récemment produit deux nouvelles cartes à l’échelle mondiale sur des sujets agricoles. La première présente les pourcentages de terres agricoles pour l’année 2005, avec une résolution d’un kilomètre. Basée sur l’hybridation de multiples sources de données et cartes, avec une validation des données par des volontaires (crowdsourcing), elle améliore une précédente carte réalisée en 2011 par l’IIASA.

IIASA-IFPRI Global Cropland Map (View of northern and central Africa)

Source : IIASA Geo-Wiki Project, Google

La deuxième carte porte sur la taille des parcelles agricoles.

IIASA Global Field Size Map (View of northern and central Africa)

Source : IIASA Geo-Wiki Project, Google

Ces deux cartes sont disponibles sur la plate-forme Geo-Wiki.

Sources : IIASA, Global Change Biology

 

L’agroécologie et son potentiel environnemental en Zambie : de l’utilité d’une réflexion sociotechnique pour l’aide au développement

L’Agence Française de Développement (AFD) a récemment publié un document de travail consacré à l’agroécologie et à son potentiel environnemental en Zambie. S’inspirant de la « sociologie de la traduction », développée dans le milieu des années 1980 en France par le Centre de sociologie de l’innovation, cette recherche s’intéresse aux deux principales options agroécologiques testées dans le pays, l’agriculture de conservation et l’agriculture biologique, et met en évidence une diversité d’agroécologies.

Au terme de cette analyse, les auteurs dégagent plusieurs messages : il est déterminant de penser l’organisation des conditions de l’adoption d’une agriculture agroécologique ; les débats cherchant à savoir si l’agriculture biologique a sa place dans l’agroécologie ou si l’agroécologie propose de la remplacer doivent être dépassés ; le phénomène agroécologique reste encore très marginal, ce qui amène à questionner les doctrines agricoles des bailleurs de l’aide internationale. Enfin, les travaux de terrain sur le suivi et l’évaluation des résultats restent trop peu développés.

Source : AFD

Favoriser les pratiques favorables à la qualité des sols : résultats du projet de recherche européen « Catch-C »

Le 19 novembre 2014, à Bruxelles, ont été présentés les principaux résultats du projet de recherche « Catch-C » sur la qualité des sols. Ce projet européen, dont l’objectif était d’identifier et de favoriser l’adoption de pratiques agricoles favorables à la productivité agricole, à l’atténuation du changement climatique et à la qualité des sols, est le fruit d’une collaboration entre instituts de recherches de huit pays européens (dont la France). Les travaux ont porté sur les effets de ces pratiques, sur les freins et les leviers à leur adoption par les agriculteurs et sur leur prise en compte dans les politiques publiques.

L’incidence d’une cinquantaine de pratiques sur la qualité des sols, l’atténuation du changement climatique et la productivité a été évaluée, en s’appuyant sur les résultats de nombreuses expérimentations de long terme, menées à travers l’Europe. Ces travaux montrent les effets bénéfiques de certaines pratiques, comme la rotation des cultures sur le rendement, l’usage efficient des fertilisants azotés, la diminution du ruissellement, etc. Ils montrent également l’effet plus incertain d’autres pratiques, comme le non-labour ou l’implantation de cultures intermédiaires, pour lesquelles des compromis sont à trouver entre avantages (sur le taux de matière organique et la vie du sol par exemple), et inconvénients (notamment des émissions accrues de gaz à effet de serre). Il n’y a, dans tous les cas, aucune pratique n’ayant que des effets positifs en toutes circonstances.

Les niveaux d’adoption de ces pratiques sont très variables entre pays et entre types d’exploitations. Concernant les techniques culturales sans labour par exemple, ce niveau varie entre 42 et 78 % en France. La lutte contre l’érosion, l’amélioration de la structure et de la vie du sol figurent parmi les leviers fréquemment mentionnés par les enquêtés, alors que la recrudescence des adventices, le risque de transmission de pathogènes ou le manque de matériel agricole adapté sont les principaux freins.

Quelles sont enfin les mesures de politiques publiques qui favorisent l’adoption de ces pratiques ? « Catch-C » en a fait un recensement détaillé et montre qu’elles relèvent principalement de la politique agricole commune (via les mesures agro-environnementales ou la conditionnalité), de la mise en œuvre de directives européennes (directives nitrates et couverture des sols par ex.) et, dans certains cas, de politiques nationales spécifiques.

Ces intéressants résultats de recherche contribueront vraisemblablement à renforcer la stratégie thématique sur les sols de l’UE, comme ont pu en témoigner, lors de ce séminaire, des représentants des directions environnement et agriculture de la Commission.

Clément Villien, Centre d’études et de prospective

Lien : projet Catch-C

Une encyclopédie en ligne des ravageurs et auxiliaires de plein champ

Le bureau de développement de l'agriculture et de l'horticulture du Royaume-Uni a publié une encyclopédie de plus de 200 ravageurs et auxiliaires de plein champ. Ces derniers y sont décrits, ainsi que leur nuisibilité ou utilité, et les moyens de les limiter ou de les favoriser (en grandes cultures principalement). L'ouvrage, accessible en ligne, fournit des clés d'identification des stades larvaires, des seuils d'intervention, des descriptions des cycles de reproduction, etc. L'encyclopédie n'est disponible qu'en anglais mais les noms latins des espèces permettent de trouver la traduction française.

Source : AHDB Agriculture & Horticulture Development Board

Analyse de sédiments pour retracer les usages des pesticides

L'édition de novembre de la revue du PNAS rapporte une rétrospective (environ 100 ans) des traitements en herbicides, fongicides et insecticides, réalisée par des laboratoires français et suisse, à l’échelle d’un bassin versant viticole. Pour ce faire, les auteurs ont recouru à l’analyse des sédiments lacustres. Ces recherches ont permis de reconstruire les chroniques d'apparition de nouvelles molécules, leurs usages et aussi leurs interdictions d'application. L’originalité de ce travail, selon ses auteurs, tient dans l’analyse de long terme du stockage des pesticides, retenus dans les sols agricoles par exemple, mais aussi dans l'étude des transferts dynamiques de ces molécules (soit comment les changements de pratiques ou de conditions environnementales peuvent libérer des molécules autrefois stockées dans les sols). Par exemple, le recours au glyphosate, qui est associé à une érosion accrue des sols, a conduit à un relargage dans l’environnement de DDT, molécule rémanente et anciennement stockée dans les sols.

Source : PNAS