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La rotation en grandes cultures biologiques

La rotation : un levier agronomique puissant pour lutter contre les adventices

07 février 2012

Dans l’optique de lever les principaux freins techniques des systèmes de grandes cultures biologiques sans élevage, le programme de recherche RotAB a été mis en place de 2008 à 2010. Il a porté sur la conception et l’évaluation des rotations pour ces systèmes particuliers. Onze rotations ont été construites à partir d’enquêtes réalisées auprès d’agriculteurs afin de coller au plus près des réalités du terrain. Des indicateurs ont été définis afin d’évaluer la durabilité agro-environnemental et socio-économique de ces rotations. Si leur durabilité dépend de nombreux facteurs (contexte pédoclimatique, débouchés, prix et disponibilité des intrants, main d’œuvre, …) deux facteurs semblent particulièrement discriminants la présence de luzerne, fortement liée à l’existence d’un débouché permettant sa valorisation, et la possibilité d’irriguer ou non. La présence de l’un de ces critères permet globalement d’améliorer les systèmes.

Les réflexions autour de la rotation des cultures sont au cœur de la gestion des systèmes de grandes cultures en agriculture biologique (AB), en particulier lorsqu’ils n’incluent pas d’élevage, car ils ne disposent alors ni des engrais de ferme ni de cultures fourragèrse telles que la luzerne pour maintenir la fertilité des sols et lutter contre les adventices. Dans ce cas-là, le choix de la rotation constitue l’un des leviers d’action les plus efficaces pour atteindre ces deux objectifs.

Pour en savoir plus, sur la place de la luzerne dans un système de grandes cultures biologiques sans élevage, cliquez sur le lien.


Optimiser cet outil agronomique clé, voilà l’objectif que s’est donné le programme RotAB en travaillant sur onze rotations différentes. Ces rotations ont été évaluées puis classées à partir d'une analyse à dires d'experts et de l'outil MASC-AB.

Sommaire


Huit cas-types dans cinq régions

Des analyses des cas-types à dires d’experts

Une évaluation complémentaire avec l’outil MASC-AB

La rotation : un reflet du contexte pédoclimatique, des débouchés, et des objectifs de l'agriculteur


Huit cas-types dans cinq régions


Construits à partir de données issues de fermes réelles, les cas-types sont des modèles de systèmes agricoles. Ils ont pour vocation de fournir une représentation de ce qui se fait dans la réalité. De la rotation aux itinéraires techniques culturaux en passant par le parc matériel, chacun est constitué d’un ensemble de données qui permet à la fois de comprendre le fonctionnement global du système tout en gardant la possibilité d’aller dans le détail.

Dans cette étude, huit fermes fictives ont été construites dans cinq régions différentes. Les fermes fictives de Pays de Loire, Poitou-Charentes, et Rhône-Alpes regroupent deux rotations différentes, tandis que les fermes fictives des régions Ile-de-France et Centre ne comporte qu’une seule rotation.

Le tableau ci-dessous présente les onze rotations qui ont été construites dans le projet RotAB, à partir des enquêtes de terrain. Pour avoir plus d’informations sur l’une des rotations, cliquez sur le lien correspondant.

Rotation
Contexte
Rotation longue avec luzerne. Potentiel de sol moyen, débouchés peu variés. Système non irrigué
Rotation longue avec luzerne. Potentiel de sol bon (sols limoneux à sableux), marché de niche betterave rouge. Système irrigué
Rotation longue avec luzerne. Très bon potentiel de sol (limons battants profonds). Système non irrigué
Rotation longue avec luzerne. Bon potentiel de sol (sols à dominante argileuse ou limoneuse). Système non irrigué
Rotation longue sans luzerne. Potentiel de sol bon à moyen. Système non irrigué
Rotation courte sans luzerne. Potentiel de sol bon (sols limono-argileux). Système irrigué
Rotation courte sans luzerne. Potentiel de sol moyen (hydromorphie, séchant). Système non irrigué
Rotation longue avec luzerne. Potentiel de sol moyen (calcaires superficiels séchants). Système irrigué
Rotation courte sans luzerne. Potentiel de sol moyen (calcaires superficiels séchants). Système non irrigué
Rotation longue avec luzerne. Bon potentiel mais séchant (sols limono-argileux). Système non irrigué
Rotation courte sans luzerne. Bon potentiel mais séchant (sols limono-argileux). Système irrigué



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Des analyses des cas-types à dires d’experts


Globalement, les rotations étudiées présentent des niveaux de durabilité corrects tout en exprimant une grande diversité. Cependant, deux facteurs semblent particulièrement discriminants : la présence de luzerne (fortement liée à l'existence d'un débouché permettant sa valorisation) et la possibilité d'irriguer ou non. Ainsi :

  • La luzerne favorise nettement l'autonomie azotée du système de culture et la maîtrise de l'enherbement. En effet, Son rôle de légumineuse permet en effet de restituer aux cultures suivantes une partie de l’azote atmosphérique fixé ; son pouvoir couvrant ainsi que les fauches répétées participent de manière importante à la maîtrise des adventices, en particulier du chardon. Toutefois, l’insertion de la luzerne dans les rotations dépend fortement des possibilités de valorisation, l’existence d’un débouché étant indispensable pour que les agriculteurs en tirent des bénéfices économiques. Bien que la luzerne constitue un atout pour une meilleure durabilité agronomique, une bonne gestion des systèmes sans luzerne est possible grâce à d’autres alternatives (rotations, apports de matières organiques, désherbage mécanique en culture, gestion de l’interculture, etc.). Alors que les systèmes avec luzerne semblent plus durables en termes de gestion de l’azote et de l’enherbement, ils semblent plus fragiles sur la gestion des nutriments P et K. Leur autonomie azotée implique en effet une raréfaction des apports extérieurs et donc des balances P et K moins contrôlée.

  • Sur le plan économique, il est difficile de dégager des tendances : la structure même de la rotation, les débouchés, le potentiel du sol, les choix stratégiques de l’agriculteur ou encore la disponibilité et le prix des intrants sont autant d’éléments qui rendent complexe une classification des systèmes selon des critères économiques. Il est donc essentiel de retenir que la réussite économique des rotations et, plus largement, des systèmes de culture est très fortement liée au contexte dans son sens large (sol, climat, débouchés…). L’irrigation apporte une sécurité en termes économiques dans la mesure où elle permet l’insertion de cultures à forte valeur ajoutée et assure les rendements en conditions sèches. Il faut cependant pour cela disposer d’un matériel d’irrigation adapté aux besoins de l’exploitation. Les rotations avec de la luzerne sont moins sensibles aux variations de contexte de prix de vente (prix de vente de la luzerne dépendants de la qualité et relativement stables), mais aussi aux variations des prix des intrants (moindre dépendance à l’azote à l’échelle de la rotation).

  • Du point de vue du confort de travail, la luzerne permet clairement une réduction du temps de travail pour l’agriculteur lorsque celle-ci est récoltée par une entreprise. L’irrigation, en particulier lorsqu’elle est utilisée de manière « intensive », demande quant à elle un investissement en temps important, généralement concentré sur une période réduite (période pendant laquelle les besoins en eau des cultures sont les plus élevés).

  • Enfin, sur des aspects énergétiques et environnementaux, l’irrigation telle que nous l’avons considérée (installations électriques uniquement) implique d’importantes consommations d’énergie primaire non renouvelable. A l’inverse, la luzerne, grâce à l’autonomie azotée qu’elle apporte à l’échelle de la rotation, permet de limiter les émissions de gaz à effet de serre de par la moindre utilisation des engrais et amendements organiques.


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Une évaluation complémentaire avec l’outil MASC-AB


L’outil MASC-AB est un modèle qui permet d’analyser les systèmes de cultures grâce à des indicateurs nombreux et variés. Il présente l’avantage d’aborder certains aspects non considérés dans l’analyse à dire d’experts. Il s’agit par exemple de la notion de pénibilité du travail, d’indépendance économique, de maintien de la fertilité dans son sens le plus large, de préservation de l’environnement (ressources abiotiques, biodiversité, du milieu physique), etc.

L’agrégation des critères de base sous une forme graphique (en radar) traduit les résultats de chaque système sous une forme visuelle. Il est ensuite possible de faire ressortir les forces et les faiblesses de chaque système et d’identifier les éventuelles pistes d’amélioration en rentrant dans le détail des notes obtenues.

L’analyse de ces représentations graphiques permet d’établir des comparaisons et donc de tenter des regroupements. Quatre classes de rotations se dessinent, se rejoignant tant par leur note de durabilité totale que par leur profil général.

Le tableau ci-dessous présente les représentations graphiques MASC-AB de chacune des rotations. Pour visualiser le radar d'une rotation donnée, cliquez sur le lien correspondant.

Durabilité totale moyenne (= 4/7)
Durabilité socio-économique moyenne, parfois fragile, en conséquence de quelques difficultés sur le plan agronomique. Durabilité agronomique correcte moyennant des efforts en termes de maintien de la fertilité ou de lutte contre les adventices. Durabilité environnementale très bonne. Il s’agit de rotations assez courtes (5ans), sans luzerne et non irriguées.
Durabilité totale assez bonne (= 5/7)
Durabilité socio-économique assez bonne, bien que parfois encore moyenne économiquement. Il s’agit de systèmes assez variés (avec ou sans luzerne, irrigués ou secs).
Durabilité totale bonne (= 6/7)
Bonne durabilité socio-économique (rentabilité et indépendance, temps de travail par fois affecté). Il s’agit en effet des systèmes pour lesquels les marges sont les plus importantes (contexte pédoclimatique très favorable, débouchés assurés). Durabilité agro-environnementale assez bonne à bonne selon la diversité de la rotation et la présence d’irrigation.
Durabilité totale très bonne (= 7/7)
Durabilité socio-économique bonne (combinaison intéressante entre économie et acceptabilité sociale). Ce système profite d’une durabilité agro-environnementale très bonne, grâce à une rotation non irriguée et assez diversifiée dans un contexte général très favorable.


De manière générale, l’évaluation des cas-types avec MASC-AB va dans le sens des évaluations faites à dire d’experts.

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La rotation : un reflet du contexte pédoclimatique, des débouchés, et des objectifs de l'agriculteur


Chaque rotation est un équilibre complexe entre de multiples critères, parfois en synergie, parfois antagonistes : le choix des cultures (y compris les cultures intermédiaires) et de leur ordre de succession se fait en effet en fonction :

- du type de sol et du climat,
- de l’historique des parcelles : état du sol, niveaux de salissement et de fertilité initiaux,
- des débouchés rendant possibles ou non la valorisation locale de certaines cultures (en particulier luzerne et cultures de niche),
- du matériel et de la main d’œuvre à disposition,
- etc.


Il n’existe donc pas de système idéal en tout point et applicable à toutes les situations. Ainsi, des systèmes de production aux orientations différentes peuvent être durables dans la mesure où ils sont bien adaptés au contexte local.

Les choix stratégiques de l’agriculteur (niveau d’équipement de l’exploitation, recours aux matières organiques extérieures), qui peuvent parfois être totalement dépendant du contexte local, ont aussi une influence sur les résultats de la rotation, tant économiques qu’agro-environnementaux.

Si vous voulez plus d'informations sur la méthodologie de construction des cas-types du programme RotAB, vous pouvez télécharger l'intégralité du document en cliquant ICI.


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