La diversité génétique des plantes cultivées en France

La Mission économie de la biodiversité de la Caisse des dépôts a consacré, en septembre, un numéro de sa revue Biodiv’2050 à la diversité génétique des plantes cultivées en France. Après un bref historique sur la sélection variétale à l’échelle française, relatant notamment la création du Catalogue officiel dans les années 1930, les auteurs présentent les aspects réglementaires et les acteurs de la filière semences, plutôt nombreux en France et en Europe, alors que la filière est concentrée au niveau mondial (4 grandes entreprises contrôlant 50 % du marché). Après un rappel des échelles auxquelles la diversité génétique peut être appréhendée (espèces cultivées, variétés, intra-variété), les différentes visions de la conservation de cette diversité sont développées : ex situ, soit en dehors du milieu naturel (banques de gènes par exemple), ou in situ, avec une expérimentation en milieu réel permettant de conserver et créer de la diversité via un processus dynamique. Différents points de vue d’acteurs viennent aussi éclairer le propos. Cette publication offre ainsi une synthèse des éléments clés sur la diversité génétique des plantes cultivées.

Source : CDC

L'épandage des effluents d'élevage pourrait augmenter les risques d'antibiorésistance

Une équipe de chercheurs américains a récemment étudié les liens entre effluents d'élevage et antibiorésistance. Publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, les résultats montrent que l'épandage de fertilisants organiques issus d'élevages n'ayant pas utilisé d'antibiotiques pourrait tout de même favoriser le développement, dans le sol, de bactéries résistantes à certains antibiotiques.

Les scientifiques ont comparé des échantillons de sol sur lesquels ont été appliqués soit de l'azote minéral, soit du fumier provenant d'élevages bovins n'ayant pas utilisé d'antibiotiques. Les bactéries du sol ont été analysées avant et après traitement, et les gènes codant pour les enzymes appelés β-lactamases (responsables de la résistance à certains antibiotiques, dont la pénicilline) ont été recherchés. Il s'est avéré que l'application de fumier favorisait le développement de ces bactéries résistantes, en particulier les Pseudomonas, responsables de nombreuses infections humaines.

Les mécanismes qui facilitent la multiplication de ces bactéries résistantes ne sont pas encore précisément compris, mais les chercheurs font l'hypothèse que l'application de fertilisants organiques peut jouer un rôle soit en facilitant la nutrition des bactéries, soit en éliminant des micro-organismes concurrents. Non seulement les nutriments mais aussi certains métaux présents dans les effluents d'élevage pourraient être en cause, et ces derniers feront donc l'objet de recherches supplémentaires.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS

Concevoir l’écosystème, un nouveau défi pour l’agriculture. Elsa Berthet

Une relecture stimulante de l’histoire de l’agriculture et de la « crise environnementale » actuelle, d’une part, et des travaux sur les « biens communs » et les services écosystémiques, d’autre part, autorisent Elsa Berthet, ingénieure agronome spécialisée en sciences de gestion, à soutenir « que l’on n’accorde pas suffisamment d’importance aux processus de conception spécifiques aux agro-écosystèmes et que l’on est toujours peu outillé pour le faire ».

Son ambition est donc « d’élaborer, et de mettre à l’épreuve d’une ''situation réelle'' (un cas empirique), un cadre conceptuel pour la conception d’un agro-écosystème », véritable « point aveugle » de l’agronomie comme de l’écologie. Le cas en question est la mise en place d’une filière courte de luzerne de qualité dans la plaine de Niort, zone de production intensive céréalière.

Pour l’auteure, les objets et régulations biologiques mis en évidence par les sciences écologiques ne sont pas donnés, ils ne sont pas des ressources qu’il faudrait préserver. Voir les choses ainsi amènerait à dresser un objectif ou un acteur contre l’autre (la production contre la biodiversité, les agriculteurs contre les environnementalistes). Au contraire, ces objets restent à concevoir. Ils forment « un inconnu commun » qu’il faut explorer, déterminer, au fil de ce que le philosophe John Dewey appelait une « enquête publique », en confrontant les finalités des différents acteurs, de façon collaborative, dans les dynamiques de changement territorial. L’auteure est ainsi amenée à prendre ses distances avec les dispositifs actuels de soutien aux agriculteurs (notamment les MAE) et aux innovations.

L’ouvrage met en œuvre des concepts nouveaux, sans doute déroutants. La densité de l’argument et les ruptures nombreuses avec les catégories habituelles des politiques publiques, si elles nécessitent un temps d'adaptation intellectuelle, devraient intéresser les acteurs impliqués dans l'agro-écologie.

Florent Bidaud, Centre d’études et de prospective

Lien vers un extrait du livre

 

Durabilité en agriculture : la nouvelle alliance entre agronomie et économie ?

La revue Agronomie Environnement & Sociétés, éditée par l’Association française d’agronomie, consacre son dernier numéro aux nouvelles convergences disciplinaires autour de « la triple performance économique, environnementale et sociale ». Les articles reprennent des contributions présentées aux Entretiens du Pradel de septembre 2013. Ils sont regroupés en trois parties.

La première dresse un état des travaux. Florence Jacquet retrace ainsi la collaboration entre économistes et agronomes au fil des évolutions de la PAC depuis 1992. Les économistes construisent aujourd’hui des fonctions de production « plus complexes, intégrant mieux les dimensions agronomiques » : rotations et itinéraires techniques ; complémentarité et substitutions entre les inputs en engrais, en pesticides et en travail ; organisation spatiale des systèmes de production, etc. Mais « une des difficultés auxquelles ils sont cependant toujours confrontés est le manque de données statistiques permettant d’associer pratiques techniques et performances économiques ». Marie-Hélène Jeuffroy conclut pour sa part que « les économistes peuvent aider les agronomes à se saisir d’un nouvel objet de recherche pour eux : les politiques publiques ».

La deuxième partie, qui concentre l’essentiel des articles, rend compte de réflexions à « différents niveaux d’intervention (pratiques, systèmes techniques, systèmes de production) » sur différents objectifs environnementaux (maintien de la biodiversité, qualité de l’eau). Parmi d’autres, on citera seulement ici le texte de Elsa Martin et Nicolas Meunier-Jeulin (« Le dispositif  Ecophyto est-il suffisant pour réduire l’usage des pesticides ? »). Ils soulignent que « le réseau DEPHY est un outil probablement unique au monde, à la fois pour la démonstration des systèmes économiques en pesticides, et pour combler ces lacunes des connaissances sur les stratégies agronomiques qui permettent de concilier la faible dépendance aux pesticides avec les différentes composantes de la durabilité ». Mais là encore, les politiques publiques doivent être inventives, car la démonstration de la performance ne suffit pas à provoquer le changement.

En conclusion de la troisième partie, qui ouvre des perspectives, Florence Jacquet et Thierry Doré dégagent quatre voies de collaboration entre agronomie et économie : l’approfondissement de la représentation des décisions de production, l’étude du lien entre territoires et politiques publiques, la construction de données communes croisant les références agronomiques et économiques et, enfin, les scénarios d’évolution des agricultures (prospective).

Florent Bidaud, Centre d’études et de prospective

Sources : Association Française d’Agronomie, Vidéos des Entretiens du Pradel

 

Conséquences de la sécheresse dans l'État californien sur le secteur agricole

Publiée par le Center for Watershed Sciences en juillet 2014, une étude évalue l'impact de la sécheresse sur l'agriculture californienne. 2014 est la troisième année de sécheresse consécutive et également la troisième plus importante historiquement. L'étude couvre plus de 90% des terres irriguées de cet État (3,8 millions d'ha). Concernant la méthodologie, plusieurs modèles sont utilisés : le Statewide Agricultural Production Model pour les aspects économiques liés aux productions agricoles (chiffre d'affaires, coûts, intrants dont eau) couplé avec le Impact Analysis for Planning Model pour les impacts sur l'emploi au niveau de l'État, et le modèle C2VSim qui simule les prélèvements en eau (souterraine et de surface).

Repérage des zones étudiées

Source : UC Davis

Dans un premier temps, les auteurs estiment que la ressource en eau de surface diminuerait en 2014 de 8,1 milliards de m³, soit un volume représentant 25% de la quantité annuellement utilisée par le secteur agricole dans les zones étudiées. Ce déficit serait compensé aux trois-quarts par des extractions d'eau souterraine, à hauteur de 6,3 milliards de m³ : leur part dans les prélèvements totaux passerait ainsi de 31% à 51%. Le coût de ce pompage additionnel est évalué à environ 454 millions de dollars.

Du point de vue des productions agricoles, les moins impactées sont celles à haute valeur ajoutée comme les arbres fruitiers, les fruits à coques ou les légumes. Les mises en jachère liées à la sécheresse concernent au total 173 200 ha, principalement des cultures de moindre valeur ajoutée comme les pâturages irrigués et des cultures annuelles. La diminution nette de ressource en eau induit des pertes de l'ordre de 810 millions de dollars pour les cultures et de 203 millions pour l'élevage, auxquelles il faut ajouter le coût du pompage additionnel cité plus haut. Au final, le coût global de la sécheresse 2014 pour la collectivité est de 2,2 milliards de dollars avec une perte de 17 100 emplois saisonniers et à temps partiel. À noter que 2015 pourrait aussi être une année avec des déficits importants en eau, hors prise en compte de l'impact d'El Niño.

Les auteurs mettent en évidence deux thèmes nécessitant de meilleures connaissances. D'une part, les usages de l'eau souterraine en Californie sont méconnus, bien que le niveau des nappes phréatiques soit bien suivi. Ces dernières ne se rechargeant pas entièrement chaque année, y compris en année humide, cette ressource est donc de plus en plus difficile d'accès et les coûts plus élevés (pompages plus profonds). Un enjeu d'autant plus important que cette étude met en évidence la dépendance du secteur agricole à la ressource souterraine en cas de sécheresse.

D'autre part, il paraît nécessaire de mieux connaître les marchés de l'eau californiens : ces marchés fonctionnent essentiellement de manière informelle, et il y a absence d'informations centralisées sur les prix et les quantités disponibles qui impactent la bonne gestion de la ressource en eau en cas de sécheresse.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Sources : UC Davis

Pour plus d'informations sur l'évolution de la sècheresse : Pacific Institute

Un choix stratégique des terres pour l'expansion de la production agricole pourrait contribuer à limiter le déstockage de carbone par les sols

Dans une publication de juillet 2014, des chercheurs américains de l'université du Minnesota se sont interrogés sur la manière de combiner le maintien d'un service écosystémique, à savoir le stockage du carbone, avec l'expansion des terres agricoles, qui elle répondrait à la hausse de la demande alimentaire.

L'idée est de mettre en regard, via une approche spatialisée, le nombre de calories produites et la quantité de carbone stocké pour chaque région. Une donnée supplémentaire est alors ajoutée : le coût social du carbone, soit les dommages qui résulteraient des émissions de carbone (37 $ par tonne de carbone).

Leur conclusion est la suivante : à l'horizon 2050 et à l'échelle mondiale, un choix stratégique des terres mobilisées pourrait préserver environ six milliards de tonnes de carbone pour une valeur approximative d'un milliard de dollars, en comparaison avec un scénario au fil de l'eau. Les zones concernées (US Corn Belt, Europe de l'Ouest, vallée du Nil, plaine de la rivière Gange et Est de la Chine) sont des régions actuellement agricoles dont la mobilisation ne se ferait qu'à la marge, limitant les pertes de carbone liées à la destruction de forêts.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS

Des progrès majeurs dans le séquençage du génome de plusieurs plantes commerciales (blé tendre, colza, agrumes)

Plusieurs plantes commerciales ont récemment vu leur génome séquencé, ce qui ouvre la voie à d'importantes avancées en amélioration génétique. Les travaux concernent le blé tendre et le colza, aux génomes quatre à cinq fois plus grands que celui de l'Homme, ainsi qu'une dizaine d'agrumes.

Tout d'abord, l'Inra de Clermont-Ferrand, leader au sein du Consortium International de Séquençage du Génome du Blé (IWGSC), vient de déchiffrer la première séquence de référence du chromosome 3B du blé tendre. Une première ébauche du génome complet de cette céréale est donc désormais disponible. Ce résultat a nécessité « la mise au point d’une stratégie originale de séquençage, le développement d’outils bioinformatiques et l’identification de plusieurs dizaines de milliers de marqueurs moléculaires ». Publié dans la revue Science, ce travail devrait permettre d'identifier des caractères d'intérêt (résistance aux bio-agresseurs, à la sécheresse, amélioration des rendements, etc.). Le Consortium souhaite maintenant terminer le séquençage des 20 autres chromosomes dans les trois ans qui viennent.

Le même type de travaux a été mené sur le colza, par un consortium international d’une trentaine d’instituts de recherche, piloté par l’Inra et le CEA (Genoscope) : ils ont permis de déterminer la séquence de référence du génome complet du colza, ainsi que celle d’une collection de variétés représentant la diversité de cette espèce. La grande majorité des gènes du colza étant dupliqués, les chercheurs ont également pu étudier le « dialogue » entre ces gènes : ils suggèrent que ces derniers peuvent servir de « réservoir important de diversification, d’adaptation et d’amélioration ». Comme précédemment, ces travaux, publiés dans Science, pourraient déboucher sur d'importantes améliorations génétiques (teneur et composition en huile, résistance à des pathogènes, tolérance au froid, etc.).

Enfin, une équipe internationale a séquencé le génome d'une dizaine d'agrumes (oranges, mandarines, pamplemousses, etc.). Ces travaux ont révélé l'histoire de la domestication des agrumes et les liens entre les différentes espèces. Ils ont également démontré leur faible diversité génétique, ce qui pourrait menacer leur survie face aux maladies (ex : maladie du Dragon jaune). Ce travail souligne ainsi la nécessité de créer de nouveaux types d'agrumes permettant de mieux résister aux stress et aux bio-agresseurs.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Sources :

Blé tendre : Inra

Colza : Inra

Agrumes : Nature biotechnology

Découverte des bases génétiques de la résistance des insectes au coton Bt

Dans un article de la revue Plos One, des scientifiques ont révélé les mécanismes génétiques à l'origine de la résistance de certains insectes au coton Bt, qui secrète lui-même une ou plusieurs toxines insecticides Bt (Bacillus thurigensis) – voir à ce sujet le billet de mai 2013 de ce blog. L'étude a porté sur le ver rose du cotonnier (Pectinophora gossypiella) en Inde, où les populations de ce ravageur sont devenues résistantes. Les chercheurs ont testé l'hypothèse selon laquelle ces insectes étaient devenus résistants à la toxine Bt selon les mêmes mécanismes génétiques que ceux précédemment observés en laboratoire aux États-Unis.

Les résultats ont finalement montré que la résistance des insectes en Inde était associée au même gène codant pour une protéine cadhérine (protéine transmembranaire), mais que les différentes « versions » de cette protéine étaient étonnamment plus nombreuses que celles repérées en laboratoire aux États-Unis. Les chercheurs ont découvert que la diversité de ces protéines était due à un mécanisme génétique appelé « épissage alternatif ».

Ce mécanisme génétique permet d'obtenir, à partir d'un même brin d'ADN, de très nombreux variants de protéines et de générer l'apparition de résistances à certaines toxines. La compréhension des mécanismes selon lesquels les insectes deviennent résistants au coton Bt devrait ainsi ouvrir la voie à l'élaboration de stratégies pour retarder l'apparition de telles résistances.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Source : University of Arizona

De nouveaux travaux sur la dépendance de l'agriculture au phosphore

Plusieurs articles scientifiques se sont récemment intéressés à l'utilisation du phosphore (P) en agriculture, et pointent l'importante dépendance du secteur à cette ressource minérale non renouvelable. Utilisé à 90% comme fertilisant agricole dans le monde, le phosphore est en effet extrait chaque année de 178,5 Mt de roches phosphatées dans quelques pays seulement (Maroc, Chine et États-Unis principalement).

Dans le premier article, la contribution du phosphore extrait des roches phosphatées, ci-dessous nommé phosphore anthropique, à la fertilité des sols agricoles a été évaluée au niveau français. L'équipe de chercheurs de l'Inra a combiné diverses bases de données et un modèle simulant les flux de P : ils ont montré que 82% du stock de P dans les sols agricoles français étaient d'origine anthropique en 2009. Cette proportion a considérablement augmenté entre 1948 et 1974 (+2,4% par an), en lien direct avec la forte hausse de l'utilisation des engrais minéraux dans la seconde moitié du XX^e siècle. Les auteurs soulignent que malgré la forte baisse de l'utilisation des fertilisants minéraux après 1975, la part de P d'origine anthropique dans les sols a continué à s'accroître. L'article révèle également que la majorité du P présent dans les sols agricoles l'est sous forme stable (762 kg P / ha en moyenne), et donc non accessible pour les plantes à court terme. Le stock de P « labile », directement disponible pour les plantes, représente 187 kg P / ha en moyenne. Les auteurs concluent que, pour les pays ayant une agriculture intensive telle qu'en France, la forte dépendance au P d'origine anthropique contribue à l'épuisement de la ressource et à accroître les risques d'eutrophisation des eaux.

Au niveau européen, d'autres chercheurs ont produit des cartes de concentration en phosphore des sols cultivés dans les différentes régions de l'UE (à partir des mesures de l'enquête LUCAS). Il en ressort qu'environ un tiers des sols ont une faible disponibilité en P, tandis qu'environ la moitié des sols a une forte disponibilité en P (en général, les zones où les rendements attendus sont les plus importants). Les différences peuvent toutefois être marquées au sein d'un même pays : c'est le cas de la France, où la disponibilité en P semble plus importante dans la moitié Nord que dans la moitié Sud. Il est par ailleurs estimé que les besoins annuels européens en P s'élèvent à 3,85 Mt, alors que la consommation en fertilisants minéraux n'est « que » de 2,36 Mt. Mais les auteurs expliquent que, compte tenu du fait qu'environ la moitié du P épandu en Europe provient des effluents d'élevage, le bilan est en réalité largement positif, avec même des zones d'excédents importants.

Carte de la concentration en phosphore des sols cultivés en Europe

(source : Toth et al., 2014. European Journal of Agronomy)

Face à ce constat, une équipe de chercheurs britanniques propose des pistes pour une gestion plus durable de la ressource au service de la production alimentaire. L'idée générale serait de cibler la fertilisation phosphorée davantage sur la plante et moins sur le sol, qui immobilise une grande partie du phosphore (dans le compartiment « stable »). Les quatre pistes de recherche identifiées sont les suivantes : 1) réduire la demande en P des plantes (en améliorant l'efficience d'utilisation, i.e. en diminuant le stockage de P dans les compartiments de la plante sans affecter sa croissance) ; 2) remobiliser le P déjà présent dans le sol (favoriser le transfert du P de la fraction « stable » vers la fraction « labile ») ; 3) recycler en remplaçant le P minéral par du P organique (valoriser davantage les effluents d'élevage, les digestats de méthanisation, les composts, etc., à condition d'en évaluer les impacts environnementaux) ; 4) faciliter l'accessibilité du P à la plante (améliorer la formulation des engrais phosphorés et les méthodes d'application pour limiter l'immobilisation du P dans le compartiment « stable » du sol).

Tous ces travaux font écho aux deux conférences internationales dédiées au phosphore début septembre à Montpellier (Phosphorus in Soils and Plants et Sustainable Phosphorus Summit), ainsi qu'à la volonté des agronomes de développer des méthodes et des travaux de recherche sur l'agronomie globale.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Sources : Global Biogeochemical Cycles, European Journal of Agronomy, Environmental science and technology

 

ASIRPA : une méthodologie pour évaluer les impacts de la recherche finalisée

L'Inra vient de rendre public le rapport final du projet ASIRPA, consacré à l'analyse des impacts de la recherche publique agronomique. Mise au point dans le cadre des procédures d'(auto-)évaluation du travail de l'Inra, l'approche procède par études de cas standardisées.

Dans un premier temps, les évaluateurs établissent une chronologie « à plat » d'un domaine de recherche (par exemple, la lutte génétique contre la tremblante du mouton). Dans un second temps, ces événements et actions sont qualifiés et redistribués thématiquement dans un « chemin d'impact » (impact pathway) repérant le contexte, les inputs et les outputs de la recherche, les intermédiaires qui assurent la circulation des outputs, les impacts immédiats (effets sur les premiers utilisateurs de l'innovation) et à plus long terme (généralisation d'une innovation). Enfin, dans un troisième temps, les impacts eux-mêmes sont représentés sous forme de « radars » à cinq dimensions (impacts sanitaire, économique, environnemental, territorial-social, politique), chaque dimension recevant une note de 1 à 5.

La granulométrie choisie permet d'obtenir des synthèses à différents niveaux, les études de détail pouvant être considérées comme des cas d'espèce d'un « méta-cas ». C'est ainsi l'exemple d'une synthèse sur la fertilisation minérale mettant en perspective les analyses d'impact sur les cas de l'azote, de la potasse et du phosphore.

Cette démarche de scoring, pour être probante, suppose de disposer de nombreux cas d'étude. La période couverte par le rapport a permis d'en étudier trente, couvrant des domaines variés. Le rapport final les regroupe en quatre catégories : 1) la productivité durable de la forêt, 2) l'alimentation et les industries agroalimentaires, 3) l'environnement et la gestion durable des ressources, 4) les politiques publiques. Il dégage des « enseignements généraux » sur la temporalité – longue – des investissements nécessaires pour obtenir des impacts significatifs, et sur la conduite de projet (notamment sur la question des partenariats privilégiés et des brevets). Il pose aussi des questions, la tension entre la production de connaissances fondamentales et leur appropriation par les acteurs socio-économiques restant au cœur des enjeux d'une recherche finalisée « de pointe ».

Florent Bidaud, Centre d'études et de prospective

Source : Inra

Présentation de la démarche

Site dédié, avec des résumés des études de cas

Une expertise scientifique collective sur les « Mafor », matières fertilisantes d'origine résiduaire, et leur valorisation sur les sols agricoles

Le 3 juillet 2014 a eu lieu le colloque de restitution de l'expertise scientifique collective « Mafor », commanditée par les ministères de l'agriculture et de l'écologie et réalisée par l'Inra, le CNRS et l'Irstea. Ce travail portait sur la valorisation des matières fertilisantes d'origine résiduaire (Mafor) : il visait à faire le bilan des connaissances sur « les bénéfices agronomiques des Mafor et les impacts de leur épandage en termes de contaminations potentielles des écosystèmes, en tenant compte des intérêts, contraintes et conséquences économiques et sociales de cette pratique ». L'évaluation des risques sanitaires fait quant à elle l'objet d'une saisine de l'Anses.

L'étude a permis de dresser un état des lieux de l'utilisation des Mafor en France. Les effluents d'élevage en représentent la très grande majorité avec 274 Mt brutes en 2012, dont 50% émis directement dans les pâtures. À côté de cela, il existe des Mafor d'origines urbaine et industrielle : environ 0,7 Mt sèches de boues d'épuration urbaines, 2,2 Mt brutes de composts et digestats issus de déchets urbains et 1,8 Mt sèches d'effluents industriels (ex : vinasses de betterave). En 2011, 25% des surfaces de grandes cultures et 30% des prairies ont reçu des Mafor, mais avec de fortes disparités régionales.

Les auteurs de l'étude ont ensuite qualifié la valeur agronomique des Mafor : ces dernières comportent une valeur fertilisante en éléments minéraux (N, P, K) et une valeur amendante (enrichissement en matière organique), qui peuvent chacune varier en fonction des éventuels traitements appliqués (méthanisation, séchage, compostage). Si elles ont des valeurs fertilisantes en phosphore et potassium équivalentes à celles des engrais minéraux, la situation est différente pour l'azote en raison de sa présence sous forme organique dans les Mafor. Les Mafor sont la seule source renouvelable de phosphore et, à l'échelle de la France, « les quantités de phosphore présentes dans les Mafor pourraient couvrir l'ensemble des prélèvements annuels de phosphore par la production agricole ».

Outre les pertes possibles de carbone vers l'environnement (sous forme de méthane ou de composés organiques volatils), les scientifiques ont analysé les risques de transfert d'agents biologiques pathogènes et d'apport de contaminants chimiques. Bien que le lien de cause à effet entre épandage de Mafor et transmission de maladies soit difficilement établi, des agents pathogènes (bactéries, virus, parasites) sont fréquemment détectés dans les effluents d'élevage bruts. Certains traitements (compostage...) permettent d'en abattre la charge potentielle. Par ailleurs, l'épandage de Mafor est susceptible de favoriser la dissémination de l'antibiorésistance dans l'environnement. S'agissant des contaminants chimiques, deux types ont été distingués : les ETM, éléments traces métalliques (principalement cuivre et zinc mais aussi plomb, mercure, cadmium...), qui peuvent s'accumuler dans les sols, même si les apports sont de faible quantité ; et les CTO, composés traces organiques, plutôt d'origine anthropique (molécules pharmaceutiques, résidus de pesticides, PCB, HAP, bisphénol, etc). À l'inverse des ETM, les CTO sont dégradables et peuvent se transformer en divers métabolites. Ils sont plus ou moins persistants dans les sols, et sont susceptibles d'être transférés dans les matières premières alimentaires (accumulation possible dans les tissus graisseux, le lait ou les œufs par exemple).

En conclusion, les Mafor représentent un potentiel non négligeable pour se substituer au moins en partie aux engrais minéraux de synthèse. À ce titre, elles peuvent utilement contribuer au bouclage des cycles (P, K...), au recyclage des déchets et à l'économie circulaire. En revanche, pour optimiser leur utilisation (maximiser l'efficacité agronomique et minimiser les risques environnementaux), il sera nécessaire d'intégrer l'ensemble des caractéristiques des filières de production et de traitement des déchets, d'optimiser les pratiques d'épandage et les périodes d'apport, d'évaluer l'acceptabilité des pratiques et leur balance coût/bénéfice, et enfin de poursuivre les recherches sur les contaminants des Mafor (ex : nanoparticules).

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Source : INRA

Méthode de comptabilisation des gaz à effet de serre à l'échelle d'une exploitation agricole et des forêts : un guide publié par l'USDA

Fin juillet, l'United States Department of Agriculture publiait un ouvrage sur les méthodes de comptabilisation des émissions de gaz à effet de serre (GES), ainsi que du stockage de carbone. Travail d'experts, le but est d'uniformiser les modes de calcul en prévision des futurs inventaires nationaux et de l'évaluation des programmes d'atténuation. Ce rapport fait ainsi une revue des différentes approches actuellement utilisées pour estimer les émissions de GES à l'échelle d'une exploitation agricole et des forêts. Au final, le mode de calcul qui paraît scientifiquement le plus pertinent est retenu, et ce pour chaque source d'émissions (ex. : fermentation entérique, riziculture). Des axes de recherche sont aussi proposés afin de permettre l'amélioration future de ces méthodes.

Source : USDA

Le carbone organique dans le sol

Cette publication de l'ADEME en date de juillet 2014 est issue des travaux du Groupement d'Intérêt Scientifique (GIS) Sol et de l'Inra. Elle illustre le rôle du sol vis-à-vis des émissions de gaz à effet de serre en France, et de leur réduction : « les terres agricoles et la forêt occupent plus de 80 % du territoire national et séquestrent actuellement 4 à 5 GtC (soit entre 15 et 18 Gt CO2) dont plus des deux tiers dans les sols. »

L'attention est portée sur les pratiques favorisant ou maintenant le capital existant dans les sols, dont entre autres sa capacité à stocker du carbone. Les principaux leviers identifiés sont : raisonner l'intensification des prélèvements pour la forêt, agir sur les entrées et sorties de matière organique pour les sols agricoles (retour au sol, bandes enherbées, non-labour, etc.), ainsi que maîtriser l'occupation du sol.

Source : ADEME

AGROBIOFILM, un film biodégradable à usage agricole

Fabriqué avec des matériaux dégradables par la microfaune du sol, ce film permet de couvrir le sol, et ainsi de réguler la température du sol, lutter contre les adventices, limiter les pertes d'eau. Ses concepteurs mettent l'accent sur les gains environnementaux et économiques réalisés ; en effet, ce biofilm peut être enterré directement dans le sol contrairement à une couverture en matière plastique, synthétisée à partir d'hydrocarbures.

Le projet AGROBIOFILM a été coordonné par le Portugal en collaboration avec la France, l'Espagne, la Norvège et le Danemark via un financement du 7^e programme cadre à hauteur de un million d'euros (2011-2013).

© Ruud Morijn - Fotolia.com

Source : Joint Research Center

 

Une quantification des effets globaux d'El Niño sur les rendements des quatre principales cultures

Les effets du phénomène climatique El Niño sont relativement connus sur la température et les précipitations saisonnières, mais les impacts globaux sur les rendements n'avaient pas encore été quantifiés. Des chercheurs ont récemment produit une carte mondiale des impacts d'El Niño sur les rendements des principales cultures produites dans le monde. Il en ressort qu'El Niño améliore globalement le rendement moyen du soja (+2 à 5%), mais qu'il pénalise ceux du maïs, du riz et du blé (-4 à +1%). Les rendements moyens de ces quatre cultures pendant les années à phénomène inverse (La Niña, associé à un refroidissement), tendent également à être réduits (entre 0 et -4,5 %).

Source : Nature communications