État des lieux et défis pour la recherche sur la canne à sucre

En juin 2021 s'est tenue en Inde (Coimbatore) une conférence internationale consacrée à la recherche sur la canne à sucre, organisée par le Sugarcane Breeding Institute. Réunissant de nombreuses contributions, les actes qui viennent de sortir brossent un panorama des connaissances actuelles et des défis : amélioration des plantes, techniques de production, gestion des maladies et des ravageurs, mécanisation des systèmes de production, etc. Cultivée dans 103 pays, avec le Brésil, l'Inde et la Chine en tête, la canne à sucre occupe environ 25,3 millions d'hectares, pour une production annuelle d'environ 1,9 milliard de tonnes. Parmi les défis partagés au niveau mondial, figure l'amélioration des rendements : selon l'une des contributions, en 80 ans, la forte progression de la production a été liée à l'accroissement des surfaces, alors que les rendements ont dorénavant atteint un plateau. Dans ce cas, comme dans d'autres, les technologies génétiques présentent, pour les intervenants, des opportunités intéressantes. La diversification des valorisations (bioénergie, biocarburants) est un autre défi important, en particulier pour les entreprises de transformation.

Source : Sugarcane Breeding Institute

Développement de variétés de blés intégrant un gène d'inhibition de la nitrification de l'azote du sol

Une équipe internationale de chercheurs a réussi à identifier puis à implanter dans des variétés de blé, par des méthodes de sélection conventionnelle, un gène inhibiteur de la nitrification présent dans des graminées sauvages. Les résultats de ces travaux sont parus très récemment dans la revue PNAS.

Ce transfert de gène permet de réduire à la fois la consommation d'azote du blé et le processus de nitrification, responsable de l'émission de gaz à effet de serre. Cette amélioration a été obtenue tout en préservant les qualités protéiques et le niveau des rendements.

Source : PNAS

La PAC est déconnectée des enjeux climatiques

Pour la période 2014-2020, la Commission européenne estime que 26 % du budget total de la Politique agricole commune (PAC), soit 100 milliards d'euros, ont participé à l’atténuation du changement climatique. Pourtant, les émissions de gaz à effet de serre de l'agriculture, dans l'Union, n'ont plus diminué depuis 2010. La Cour des comptes européenne a donc décidé d'étudier les effets de la PAC sur l'atténuation du changement climatique. Les résultats sont présentés dans un rapport publié en juin.

Les auteurs dressent d'abord un état des lieux des émissions agricoles, qui représentent près de 16 % des émissions totales de l'UE (sans compter celles liées aux importations d'alimentation animale) et proviennent de trois sources principales : l'élevage (50 % du total des émissions agricoles), l'application de fertilisants organiques ou minéraux (36 %) et les changements d'usage des terres (14 %). Elles avaient diminué de 25 % entre 1990 et 2010, principalement grâce à une réduction de l'usage de fertilisants et de la taille du cheptel, puis elles se sont stabilisées ensuite (figure).

Émissions de gaz à effet de serre de l'agriculture dans l'UE depuis 1990 (UE-27)

Source : Cour des comptes européenne

Lecture : sont représentées, de bas en haut, les émissions issues de la digestion du bétail (vert foncé), du stockage du fumier (vert clair), de la fertilisation (bleu), des changements d'usage des terres (violet). Les autres émissions (ex. : liées aux carburants) sont représentées en gris.

Les auteurs analysent ensuite la pertinence et l'effet de la PAC sur ces trois sources d'émissions. Ils notent qu'aucune mesure ne vise à limiter l'élevage ni la consommation européenne de viande, en augmentation depuis 2014. Les aides couplées encouragent même ces productions, fortement émettrices. Concernant l'utilisation de fertilisants, les auteurs remarquent que la PAC ne cible pas les pratiques les plus efficaces (ex. : technologies de l'agriculture de précision pour l'application d'azote ou d'inhibiteurs de nitrification). Enfin, ils mettent en évidence la faiblesse des mesures mises en œuvre pour réduire les émissions liées au changement d'usage des terres, notamment au drainage des tourbières et à la conversion de prairies en terres arables (figure).

Tendances des émissions de gaz à effet de serre liées au changement d'usage des terres (2010-2018)

 

Source : Cour des comptes européenne

De manière générale, les auteurs soulignent l'écart entre les ambitions climatiques affichées dans la programmation 2014-2020 et les très faibles changements concrets observés, liés notamment à la conditionnalité et aux mesures du second pilier. Le paiement vert, introduit en 2014, a quant à lui un impact marginal sur le climat, comme le montrait déjà un précédent rapport de la Cour (voir à ce sujet un autre billet). Les auteurs concluent par des recommandations, suggérant notamment de fixer des cibles d'émissions du secteur agricole pour chaque État membre.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Cour des comptes européenne

Un scénario pour une Europe agro-écologique à l'horizon 2050

Une étude récemment publiée par la revue One Earth s'intéresse aux conditions biophysiques et aux leviers mobilisables pour une Europe agro-écologique à l'horizon 2050. Les auteurs concentrent leur analyse sur le problème du cycle de l'azote. Depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, la croissance de la production agricole a été due, pour une grande part, à l'augmentation des rendements permise par l'utilisation des engrais minéraux azotés. Si elle a assuré une alimentation stable à une population européenne plus nombreuse, avec moins de terres agricoles utilisées, elle est aussi à l'origine de dommages environnementaux : eutrophisation des eaux, émission de gaz à effet de serre, dépendance par rapport à l'extérieur (gaz pour la fabrication des engrais minéraux, protéines importées pour l'alimentation animale).

À l'aide du modèle GRAFS développé par les auteurs et utilisant les données de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), l'article fournit un bilan détaillé de l'ensemble des flux d'azote liés au système alimentaire européen, de la production à la consommation, entre 1961 et 2013. Il propose également un scénario agro-écologique à l'horizon 2050, fondé sur une réduction de la dépendance à l'azote et un rebouclage de son cycle, en considérant trois leviers : un régime alimentaire sain inspiré de plusieurs références (EAT-Lancet, Nitrogen on the Table, etc.) ; des pratiques agro-écologiques (rotations culturales) ; une reconnexion des flux d'azote entre cultures et élevage.

Les résultats du scénario 2050 montrent qu'en associant ces trois leviers, il est possible, sur le plan de la disponibilité en azote, de nourrir une population de 601 millions d'habitants (contre 538 en 2009-2013), en utilisant moins de terres agricoles pour les cultures (98 millions d'hectares, contre 120). Les apports d'azote sont majoritairement assurés par la fixation symbiotique, à hauteur de 5 millions de tonnes par an, contre 9 millions de tonnes par les engrais synthétiques et 2,7 millions de tonnes par les importations en aliments du bétail en 2009-2013 (cf. figure). Cette réduction des flux, associée à une circularité accrue, permet en outre de diviser par deux le surplus d'azote en Europe, qui passerait en moyenne annuelle de 63 kg par hectare de cultures à 30 kg par hectare en 2050.

Flux d'azote liés au système alimentaire européen : comparaison entre 2009-2013 et le scénario agro-écologique à l'horizon 2050

Source : One Earth

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : One Earth

Jessica Oublié, Nicola Gobbi, Kathrine Avraam, Vinciane Lebrun, Tropiques toxiques, Paris, Les escales Steinkis, 2021, 239 p.

Écrit par J. Oublié, Tropiques toxiques porte sur la pollution par le chlordécone des territoires antillais et ses conséquences, retraçant pour cela 70 ans d’usage de la molécule en agriculture, de l’invention du Kepone aux États-Unis en 1952 jusqu’aux recherches françaises actuelles sur la décontamination des écosystèmes. Cette bande dessinée augmentée d'archives accessibles via l'application SnapPress, au service de la documentation scientifique, témoigne des nouvelles formes éditoriales qui rendent compte des controverses contemporaines sur la production alimentaire. Reposant sur une enquête qui inclut 137 entretiens (producteurs, chercheurs, responsables administratifs), l’album est assorti de références bibliographiques et d’une chronologie.

En 1971, la Commission des toxiques déclasse le chlordécone, alors considéré comme un poison, en « simple » substance dangereuse, décision qui inaugure son usage massif dans les bananeraies antillaises. Eu égard à la santé humaine, l’introduction de cette molécule dans les organismes se traduit par des naissances prématurées et une multiplication par deux du risque de cancer de la prostate. Les mécanismes de transfert de la molécule des sols et eaux vers les productions alimentaires sont également documentés. En matière de pêche, la découverte de niveaux de contamination différenciés selon la position des poissons dans la chaîne trophique (plus celle-ci est élevée, plus l’accumulation de la molécule est probable) a participé de la délimitation de zones d’interdiction des captures. Pareillement, différentes cultures sur une même parcelle manifestent des degrés de contamination hétérogènes : trois catégories de produits ont été distinguées, les patates douces, ignames et carottes se caractérisant par une sensibilité élevée.

L’album revient aussi sur les dispositifs d’adaptation à cet environnement dégradé (productions hors sol, recours à des canards et oies « tondeurs de gazon »), ainsi que sur l’effort de recherche, qui porte notamment sur l'analyse de la demi-vie de la molécule dans les organismes animaux, donnée introduite dans la modélisation de scénarios de décontamination. Enfin, l’ouvrage documente les décisions et non-décisions publiques qui ont permis au chlordécone de prospérer en dépit des alertes multiples dont il a fait l’objet.

Les travaux de l’équipe du professeur Sarra Gaspard sur la dépollution des sols

Source : Tropiques toxiques

Nathalie Kakpo, Centre d’études et de prospective

Lien : Les escales Steinkis

Quels sont les bénéfices du biocontrôle ?

Le biocontrôle pourrait être un levier majeur de la transition agro-écologique de l'agriculture européenne, selon un rapport commandé par l'association internationale des producteurs de biocontrôle à l'Institut pour une politique environnementale européenne (IEEP - voir un précédent portrait). Les auteurs y définissent le biocontrôle, passent en revue les différentes techniques existantes et discutent de son lien avec l'agro-écologie, l'agriculture biologique et la protection intégrée des cultures. Ils présentent ensuite ses bénéfices directs pour la biodiversité, la qualité des sols et la santé humaine. Ils reviennent également sur ses effets indirects tels que la baisse des coûts de production à rendements constants, la réduction des émissions de gaz à effet de serre dus à la production et à l'application de pesticides, l'évolution des systèmes de cultures, etc. Enfin, ils font cinq recommandations, parmi lesquelles la création d'une définition et d'un cadre légal spécifiques pour l'autorisation des produits de biocontrôle.

Source : lnstitut pour une politique environnementale européenne

L'agriculture biologique peut-elle nourrir la planète avec les ressources azotées disponibles ?

Des études récentes considèrent que l'agriculture biologique (AB) pourrait nourrir la population mondiale en 2050. Toutefois, elles ne tiennent pas compte de la disponibilité des ressources en azote pour l'AB et surévaluent donc son potentiel de production. Dans un article publié en mai dans la revue Nature Food, des chercheurs étudient la possibilité d'une transition globale et massive vers l'agriculture biologique, en prenant en compte ce facteur limitant.

Les auteurs utilisent un modèle biophysique d'optimisation linéaire (GOANIM) qui maximise, pour chaque unité géographique, la production en AB étant donné la quantité d'azote organique disponible. 216 scénarios sont ensuite comparés à un scénario de référence dans lequel la production repose à 100 % sur l'agriculture conventionnelle. Ces scénarios diffèrent selon 6 critères : i) la part de la surface agricole dédiée à l'AB ; l'utilisation d'azote issu ii) des eaux usées et iii) d'exploitations d'élevage conventionnel ; iv) la reconception des systèmes d'élevage ; v) un changement de régime alimentaire ; vi) une réduction des pertes alimentaires.

Les résultats montrent qu'une conversion totale à l'AB diminuerait la production alimentaire de 36 % par rapport au scénario de référence, avec une forte variabilité selon les régions. Il serait donc impossible, selon les auteurs, de nourrir la population mondiale avec une agriculture 100 % biologique, même en réduisant complètement les pertes alimentaires. Cependant, il serait possible d'atteindre cet objectif avec 60 % d'AB si des changements étaient mis en œuvre à la fois du côté de la production (ex. : possibilité d'utiliser de l'azote issu d'élevages conventionnels ou d'eaux usées) et de la consommation (ex. : changement de régime alimentaire) (figure ci-dessous). Convertir 20 % de la surface agricole mondiale serait même possible sans modifier la demande ni la réglementation sur les sources d'azote autorisées en AB.

Possibilités de réalisation des différents scénarios 

Source : Nature Food

Lecture : chaque cellule représente un scénario (tous les scénarios ne sont pas représentés). Les chiffres dans chaque cellule indiquent la quantité moyenne d'azote nécessaire pour que la production biologique couvre la demande alimentaire mondiale (kgN/ha). Les scénarios sont classés selon quatre catégories : réalisable (vert foncé - production plus élevée que la demande), probablement réalisable (vert clair - production inférieure à la demande de moins de 5 %), probablement réalisable (orange - production inférieure à la demande de plus de 5 % mais de moins de 8 %) et irréalisable (rouge - production inférieure de plus de 8 % à la demande). Le scénario correspondant à une transition totale de l'agriculture vers l'AB est présenté dans la dernière ligne.

Les auteurs soulignent enfin l'importance de restructurer les systèmes d'élevage pour le développement de l'agriculture biologique. Selon eux, il faudrait notamment les réorienter vers des élevages ruminants et mieux les répartir sur le territoire pour favoriser le bouclage du cycle de l'azote. Ces observations contrastent avec les résultats d'autres études qui s'appuient sur une baisse drastique de la taille du cheptel, ignorant ainsi le rôle crucial de l'élevage comme source d'intrants pour l'AB.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Food

Modéliser les arbitrages entre court et long termes : le cas de l'agriculture ghanéenne

Des chercheurs ont évalué sur les court, moyen et long termes, l'évolution d'un site « climat-intelligent », lancé par le CGIAR en 2011, destiné à promouvoir et suivre les changements de pratiques agricoles dans sept villages au nord du Ghana. À l'aide d'un modèle quantitatif ont été estimées, sur plusieurs décennies (de 2011 à 2061), les conséquences des pratiques, technologies et politiques actuelles, ainsi que celles des évolutions démographiques et climatiques, sur l'atteinte de trois objectifs :

- L'augmentation de la productivité agricole et des revenus pour améliorer la sécurité alimentaire des générations présentes et futures, évaluée en observant les évolutions des rendements, de la production et des bénéfices tirés du maïs, ainsi que celles de la disponibilité alimentaire et de la biomasse. Le choix du maïs se justifie par l'importance de sa culture sur le site, bénéficiant de fortes subventions publiques et ayant un impact important sur la sécurité alimentaire.

- L'adaptation et la résilience au changement climatique, évaluées à partir de la dynamique du nombre de foyers ayant recours à des pratiques de gestion climat-intelligentes des terres et des sols, et des hectares concernés.

- L'atténuation du changement climatique, mesurée à l'aune des émissions et séquestrations de gaz à effet de serre (GES).

Le système a d'abord été caractérisé à l'aide d'un diagramme de boucles causales représentant les schémas mentaux des agriculteurs et des scientifiques du CGIAR impliqués dans le projet (figure ci-dessous). Celui-ci a ensuite été traduit en diagrammes de stocks et de flux servant de base à une modélisation réalisée sur six sous-modèles : population ; biomasse ; changements d'usage des terres ; production de maïs, pratiques et technologies ; profit brut lié au maïs ; émissions de GES.

Diagramme de boucles causales représentant les schémas mentaux des agriculteurs et des scientifiques

Source : Agricultural Systems

Lecture : les flèches indiquent des causalités, les signes + et – le sens des relations entre les variables. Les lignes doubles sur les flèches indiquent un délai de réponse au stimulus.

Les conclusions de l'étude montrent qu'en dépit des progrès réalisés sur le court terme pour la productivité et les revenus, des impacts négatifs apparaissent pour l'atténuation des émissions. Par ailleurs, l'augmentation des subventions pour l'utilisation d'intrants pour le maïs modifie les dynamiques du système (figure ci-dessous), augmente la dépendance à cette culture et finit par accroître, après 2030, la vulnérabilité aux changements climatiques et socioéconomiques ainsi qu'aux événements climatiques extrêmes.

Adaptation et résilience au changement climatique sur la période 2011-2061: surfaces en maïs et nombre de foyers selon le recours aux pratiques d'agriculture climat-intelligente et selon l'utilisation d'intrants

Source : Agricultural Systems

Marie-Hélène Schwoob, Centre d'études et de prospective

Source : Agricultural Systems

Les prairies au sommaire du dernier numéro de Reliefs

Le 21 mai est sorti en kiosque et en librairie le numéro 13 de la revue Reliefs, dont le dossier est consacré aux prairies. Accompagnée d’une iconographie de grande qualité, la revue regroupe des articles, des analyses et des interviews de chercheurs et praticiens de différentes disciplines : agronomie, écologie, sociologie, ethnologie, philosophie, histoire. Ce numéro permet de découvrir une typologie des prairies (M. Dufumier), de mesurer l’ampleur et les conséquences du déclin des insectes en Europe, tout en prenant connaissance de leurs rôles (P. Grandcolas). L’évolution des estives dans les Alpes et au sud du Massif central ainsi que dans l’Atlas marocain est évoquée par A.-M. Brisebarre, qui livre un témoignage sur l’inscription de l’agropastoralisme au patrimoine mondial de l’Unesco. Enfin, le dossier est complété par une interview d’A. Corbin, auteur de La fraîcheur de l’herbe (voir à ce sujet un précédent billet) et de différents extraits littéraires.

Source : Reliefs

Des nanofibrilles de protéines pour une filtration de l'eau plus respectueuse de l'environnement ?

Un article de la revue Nature Communications s'intéresse au potentiel des nanofibrilles de protéines comme solution durable pour la filtration de l'eau potable. L'enjeu est de taille car l'urbanisation, l'industrialisation, les activités minières, etc., sont sources de polluants multiples altérant la qualité de l'eau : métaux lourds, produits pharmaceutiques, pesticides, etc. Les nanofibrilles ont plusieurs avantages. Elles valorisent les co-produits agroalimentaires : les fibrilles amyloïdes des β-lactoglobulines, issues du lactosérum du lait par exemple, s'avèrent efficaces pour filtrer les métaux lourds tels que le plomb, le palladium ou le platine. Les nanofibrilles de lysozymes sont présentes dans le blanc d’œuf et l'albumine du sérum bovin. Fonctionnant par adsorption, elles requièrent moins d'énergie que les solutions de filtrage classique et pourraient émettre jusqu'à dix fois moins de gaz à effet de serre. Biodégradables et valorisant les co-produits agricoles, elles vont dans le sens d'un modèle d'économie circulaire de filtration de l'eau.

Comparaison de l'empreinte de durabilité entre les nanofibrilles de protéines, le charbon actif et la nanocellulose en tant qu'agents de purification de l'eau

Source : Nature Communications

Source : Nature Communications

La séquestration de carbone par les exploitations agricoles en France : des opportunités économiques spatialement différenciées

Des chercheurs d'Inrae ont publié dans Agricultural Economics les résultats d'une analyse, spatialement différenciée, des potentiels de séquestration et des coûts de mise en œuvre, par les exploitations agricoles françaises, de trois mesures dédiées : le non-labour, l'allongement de la durée de vie des prairies temporaires et la plantation de haies. Ils s'appuient pour cela sur un modèle d'optimisation de la marge brute des exploitations couvrant 22 régions françaises (selon les périmètres d'avant la fusion de 2015) et 157 groupes représentatifs de structures agricoles.

La comparaison de ces potentiels et de ces coûts permet de dégager plusieurs conclusions. Tout d'abord, bien que la mesure relative à l'extension des prairies temporaires se fasse à coût négatif, elle posséderait un faible potentiel de séquestration à l'échelle nationale (1,2 MtCO2eq). Les haies, qui sont les plus onéreuses à déployer (75 euros par tonne de CO2eq séquestrée), représenteraient le potentiel de séquestration le plus important (14,5 MtCO2eq), devant le non-labour (56 €/t, pour un potentiel de 6,8 MtCO2eq). Les auteurs soulignent cependant l'hétérogénéité spatiale de ces conclusions : les haies seraient par exemple moins chères à mettre en œuvre que le non-labour dans certaines régions (Limousin, Corse, Basse-Normandie, Franche-Comté, Auvergne, Rhône-Alpes). Selon eux, cette hétérogénéité devrait encourager les politiques publiques à privilégier des incitations économiques plutôt que des réglementations contraignantes.

L'analyse détaillée de différents types d'incitations (subventions de 50 €/tCO2eq et de 100 €/tCO2eq), mais aussi de réglementations imposant ces trois mesures de séquestration, montre que ces dernières auraient des effets plus étendus. Les réglementations entraîneraient, par exemple, la réallocation des activités de l’exploitation vers la production animale, et elles feraient augmenter les émissions de GES qui en résultent (figure).

Ce type de recherche pourrait nourrir le débat concomitant à la publication (27 avril) du rapport de la Commission européenne sur l'agriculture carbonée, possible contribution à l'atténuation du changement climatique et à la rémunération des agriculteurs.

Évolution des émissions de GES d'origines végétale et animale par rapport au scénario de référence

Source : Agricultural Economics

Lecture : en haut, émissions d'origine végétale ; en bas, émissions d'origine animale ; de gauche à droite, non-labour, extension des prairies temporaires, haies. La diminution des émissions de GES est représentée selon le gradient coloré du bleu foncé au bleu clair (en tCO_2eq) : -2 864 686 à -2 578 217, -2 578 217 à -2 291 749, -2 291 749 à -2 005 280, -2 005 280 à -1 718 812, -1 718 812 à -1 432 343, -1 432 343 à -1 145 874, -1 145 874 à -859 406, -859 406 à -572 937, -572 937 à -286 469, -286 469 à 0. Le gradient du rouge clair au rouge foncé représente une augmentation des émissions : 0 à 50 000, 50 000 à 100 000.

Marie-Hélène Schwoob, Centre d'études et de prospective

Source : Agricultural Economics

Tomate sous serre et insectes auxiliaires : des marchés en co-construction

Un article de L. Bonnaud (Inrae) et G. Anzalone (ESA d'Angers), paru dans le numéro d'avril 2021 du Journal of rural studies, analyse la co-construction de deux marchés, celui de la tomate sous serre et celui, en plein développement, des insectes auxiliaires (prédateurs des ravageurs, pollinisateurs). Il met notamment en évidence le rôle du conseil technique apporté par les organisations de producteurs et par les représentants technico-commerciaux des fournisseurs d'insectes.

Source : Journal of rural studies

Prospective des cultures adaptées au changement climatique en Cornouailles : combinaison de méthodes quantitatives et qualitatives

Comment anticiper les cultures qui seront adaptées au changement climatique dans un territoire donné ? Les modèles de cultures utilisant les projections climatiques fournissent des éclairages sur l'adaptation pédo-climatique. Mais d'autres facteurs comptent tels le coût des équipements spécifiques, les connaissances agronomiques limitées sur les productions nouvelles, l’existence ou non de débouchés, etc. Un article publié dans Agricultural Systems présente les résultats d’un exercice prospectif visant à intégrer ces éléments dans la réflexion. Les chercheurs (université d'Exeter) ont appliqué la méthode Delphi, avec un groupe de 15 experts, pour dégager la liste des cultures les plus adaptées, non seulement au changement climatique mais aussi aux contextes économique, social et environnemental du territoire d'étude : les Cornouailles et les Îles Scilly. Ces résultats ont été confrontés aux simulations du modèle Ecocrop de viabilité des cultures. Cette approche combinée qualitative et quantitative a mis en évidence une sélection originale de cultures adaptées (exemple de la bourrache dans la figure ci-dessous), qu’une méthode fondée sur la seule modélisation n'aurait pas permis d'obtenir.

Résultats combinés du modèle Ecocrop et de la consultation des experts par la méthode Delphi en matière d'adaptation des cultures en Cornouailles et dans les Îles Scilly

Source : Agricultural Systems

Note : résultats du modèle Ecocrop montrant l'adéquation climatique moyenne (2002-2017) pour la bourrache (a), le lin (b), la patate douce (c) et le romarin (d). Les symboles « soleil » et « nuage » indiquent une adéquation climatique élevée ou faible. Les émoticônes indiquent un classement d'experts élevé ou faible.

Source : Agricultural Systems

Agriculture de conservation et rendements dans les régions sèches

Publié en février dans Scientific Reports, un article de chercheurs d'Inrae et du Cirad traite de l'agriculture de conservation, qui recouvre un ensemble de pratiques fondées sur trois piliers : couverture végétale permanente, minimisation du travail du sol (jusqu'au non-labour), diversification des espèces cultivées. Si ces pratiques sont reconnues pour leurs bénéfices environnementaux (stockage de carbone, protection de la biodiversité, etc.) dans certaines conditions, leurs impacts sur les rendements restent l'objet de controverses scientifiques. Une des difficultés soulevées dans le débat réside dans la large gamme des pratiques et des conditions pédoclimatiques de leur mise en œuvre, limitant la possibilité de généraliser les résultats.

Pour apporter des éléments de réponse, les auteurs ont analysé des études expérimentales comparant les rendements de l'agriculture de conservation (dont le sans labour) et de l'agriculture conventionnelle. Leur étude porte sur huit cultures (orge de printemps, coton, maïs, riz, sorgho, soja, tournesol et blé d'hiver) et 50 pays. Les données sont issues de 413 articles ayant permis d'extraire 4 403 comparaisons de rendements appariées, et de sources complémentaires pour le climat. Grâce à des modèles de machine learning, la probabilité que l'agriculture de conservation ait un rendement supérieur à celui de l'agriculture conventionnelle est estimée, en fonction des pratiques agricoles, des sols et des conditions climatiques.

Les résultats montrent que l'agriculture de conservation a de fortes chances d'augmenter les rendements dans de nombreuses régions (carte ci-dessous pour le blé d'hiver) : nord-est de l'Amérique, ouest de l'Inde, nord de la Chine, etc. Ces gains concerneraient surtout les zones sèches (jusqu'à près de 60 % de probabilité d'augmentation des rendements), résultat cohérent avec les bénéfices agronomiques de telles pratiques en matière de réserve utile en eau du sol. Soulignons aussi que l’analyse des données permet de décomposer les effets de chaque pratique (couverture des sols, rotations, etc.) sur les gains de rendement, enrichissant la compréhension des mécanismes agronomiques à l’œuvre. Enfin, une autre originalité de l'article réside dans la projection cartographique des résultats au niveau mondial. Pour les auteurs, l'agriculture de conservation est prometteuse à la fois pour les rendements et l'environnement, et devrait être « encouragée pour assurer la production alimentaire à long terme ».

Probabilité de gains de rendement de l'agriculture de conservation et du sans labour par rapport à l'agriculture conventionnelle pour le blé d'hiver

Source : Scientific Reports

Lecture : le gradient de couleurs correspond à différentes probabilités, avec en vert les probabilités les plus élevées et en rouge les moins élevées.

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : Scientific Reports

Émissions de France Culture sur le « végétal »

Fin 2020, quatre épisodes de l’émission « Les chemins de la philosophie » (France Culture) ont mis en évidence combien l’agriculture et la connaissance des végétaux avaient alimenté la pensée politique et la compréhension des formes de gouvernement. Dans une séquence introductive, F. Burgat évoque le renouvellement récent des représentations sociales des plantes : selon elle, pour la première fois dans l’histoire des idées, elles sont assimilées aux animaux et même aux individus. Ainsi sont attribuées aux végétaux une conscience et une vie psychique qui, pour certains, devraient en faire des sujets de droits. Dans le sillage de Hegel, Schopenhauer ou Bergson, F. Burgat mobilise pourtant plusieurs critères qui mettent en doute l’indistinction entre les unes et les autres. À l’animal mobile, tout entier habité par l’instinct de préserver sa vie (sa disposition première est l’inquiétude), elle oppose le calme, l’enracinement et la fixité de la plante. Comment pourrait-elle alors développer une activité consciente ? Les droits des végétaux devraient donc être fondés sur d’autres principes que ceux sur lesquels est assise la protection juridique des animaux, par exemple leur caractère patrimonial, leur beauté ou leur utilité.

Le second épisode, autour de J. Zask, met en évidence la place des pratiques agricoles dans l’émergence des idées démocratiques, en s’appuyant notamment sur l’expérience et les écrits des fondateurs de la démocratie américaine. Selon T. Jefferson, par exemple, l’agriculteur, chaque jour confronté au caractère imprévisible de l’aléa naturel, a développé une conscience aiguë de la pluralité des rationalités. Cette attitude sociale aurait été favorable, selon J. Zask, à la délibération et à l’arbitrage des conflits, traits caractéristiques des démocraties.

Enfin, dans le troisième épisode, I. Krtolica revient sur la pensée « rhizomatique » de G. Deleuze et F. Guattari.

Nathalie Kakpo, Centre d’études et de prospective

Source : France Culture