Systèmes de culture durables

Expérimenter des systèmes de culture innovants en grandes cultures

Depuis 2008, l'ARAA et ses partenaires mènent une réflexion collective prospective pour concevoir des systèmes de culture innovants et les testent pour évaluer leurs performances de durabilité. Quatre systèmes de culture sont actuellement expérimentés sur le long terme, en parcelles d'agriculteurs.

Acquérir des données aujourd'hui pour répondre aux questions de demain

Les attentes vis-à-vis de l'agriculture sont multiples et évolutives.
Les agriculteurs ont besoin d'un travail rémunérateur et de bonnes conditions de travail. L'avenir du contexte économique agricole est incertain : prix de vente fluctuants, prix des intrants en hausse constante (engrais, phytosanitaires, énergie, aliments du bétail).
Leur activité est insérée dans un territoire et participe d'une part à la dynamique socio-économique et d'autre part à la qualité des milieux (locaux comme globaux). La société a des attentes environnementales fortes vis-à-vis de l'agriculture : préserver la qualité des eaux (nitrates, phytosanitaires), la biodiversité et les ressources fossiles. Elle a aussi des attentes en termes de production de denrées alimentaires (voire de matériaux, d'énergie), tant en quantité qu'en qualité.

Face à ces attentes diverses d'acteurs multiples et en l'absence de connaissance exacte des besoins futurs, il est essentiel d'acquérir des données sur des systèmes de culture qui semblent anticiper sur certaines exigences futures. L'ARAA et ses partenaires ont ainsi défini des enjeux à leurs yeux prioritaires et imaginé des systèmes de culture y répondant. Ces prototypes de systèmes de culture sont testés au champ avec le concours direct des agriculteurs pour vérifier qu'ils atteignent bien leurs objectifs et évaluer leur durabilité globale.

Produire une ressource pour diffuser la démarche système

La description de ces systèmes de culture (leur contexte, la stratégie déployée par l'agriculteur, les résultats obtenus sur les parcelles en termes de rendement, d'états du peuplement et du sol, ainsi que les performances socio-économiques et environnementales) constitue une ressource qui peut inspirer d'autres agriculteurs. Ce n'est pas à proprement parler un conseil, au sens de prescription, mais une aide au raisonnement.

Quatre systèmes de grande culture et polyculture-élevage testés

Trois d'entre eux ont pour but de répondre à l'enjeu qualité des eaux de la nappe (nitrates et phyto) et à celui de la préservation des ressources d'énergie fossile, tout en ayant une rentabilité et un temps de travail acceptables. Des systèmes alternatifs à la monoculture de maïs en plaine d'Alsace irriguée sont ainsi testés :

A Rouffach (68) en limon argilo-sableux du Piémont au lycée agricole : rotation de 3 ans expérimentée depuis 2009 : maïs - soja - blé puis cipan, irriguée, en non labour. Parcelle équipée de bougies poreuses.

A Muntzenheim (68) en sol caillouteux chez un agriculteur : rotation de 4 ans avec 6 récoltes, expérimentée entre 2010 et 2014 : maïs – orge puis pois dérobé puis cipan – maïs – orge puis soja dérobé puis cipan, irriguée, avec labour 1 an sur 2.

A Muntzenheim : entre 2011 et 2014 : monoculture de maïs irriguée dans un couvert permanent de trèfle blanc nain, qui doit assurer captation d'azote atmosphérique et piège à nitrates.

Depuis la campagne 2015, les 2 systèmes de culture testés à Muntzenheim auparavant le sont à Jebsheim, dans un contexte pédo-climatique similaire.

Le quatrième système a pour but de répondre à l'enjeu qualité des eaux superficielles (phyto), ainsi que changement climatique, tout en ayant une rentabilité acceptable, une autonomie importante et une fertilité du sol satisfaisante. Un système est ainsi testé en collines dans une exploitation de polyculture-élevage laitier.

A Kleingoeft (67) dans en sol argileux de l'Arrière Kochersberg, chez des polyculteurs-éleveurs laitiers : une rotation de 9 ans, expérimentée depuis 2012 : luzerne – luzerne – luzerne – maïs ensilage – colza puis repousses – blé puis cipan récoltée – maïs grain puis méteil récolté – maïs ensilage – orge en non labour.

Afin de pouvoir situer leurs résultats techniques, agronomiques et leurs performances socio-économiques et environnementales, un système de culture de référence est également testé pour chaque localisation : la monoculture de maïs irriguée labourée (68) ou la rotation maïs grain – maïs ensilage – blé puis cipan (67).

Télécharger : Description et résultats du système de culture testé à Rouffach

Description et résultats du système de culture testé à Muntzenheim

Description du système de culture testé à Kleingoeft

Les premiers résultats des essais haut-rhinois montrent :

  • D'importants freins techniques pour la monoculture de maïs dans un couvert végétal permanent. La concurrence mutuelle entre les 2 cultures est difficile à maîtriser.- Une faible réussite (1 an sur 4) du couvert semé dans le maïs pour couvrir le sol pendant l'interculture entre la récolte du maïs et le semis du le soja et sa faible efficacité pour piéger les nitrates (5 kgN/ha absorbés quand le couvert est « réussi ») (Rouffach).
  • Une tendance au salissement des parcelles en Innovant à Rouffach.
  • La marge semi-nette est quasi-équivalente à la référence pour le système innovant en rotation à Muntzenheim, et équivalente pour le système innovant de Rouffach sur les 3 dernières campagnes (après modifications du système : abandon du couvert semé dans le maïs, choix d'une même variété de maïs...), inférieure pour le système de monoculture dans le couvert de trèfle.
  • Le temps de travail de l'agriculteur est jugé acceptable en Innovant.
  • Les systèmes innovants consomment 15 à 40% d'énergie fossile en moins que le système de référence, car utilisent moins d'irrigation, d'engrais azotés et de fioul pour labourer.
  • Le risque de pertes de produits phytosanitaires vers la nappe, estimé à l'aide de l'indicateur I-Phy, est faible, pour les systèmes innovants comme pour la référence à Rouffach. A Muntzenheim, le risque est jugé trop élevé.
  • Les pertes de nitrates vers la nappe, mesurées à Rouffach, sont équivalentes dans les systèmes innovant et référence.

Une diversité de métiers mis à contribution

Les essais sont suivis sur le terrain par l'ARAA, l'équipe Agriculture Durable de l'INRA de Colmar, et la CARA.
Un comité de pilotage, animé par l'ARAA, a conçu les systèmes de culture et suit les résultats des essais. Il est composé, outre de l'ARAA, l'INRA et la CARA, du lycée agricole de Rouffach, d'agriculteurs, de coopératives (CAC et CAH), d'instituts techniques (ARVALIS et Terres Inovia) et de l'Agence de l'Eau Rhin-Meuse.

Au-delà de la conduite d'essais, l'ARAA participe à d'autres projets d'expérimentations système

L'ARAA co-anime le réseau expérimental du Réseau Mixte Technologique « Systèmes de culture innovants », qui fédère 70 systèmes de culture assolés (grandes cultures, polyculture élevage et cultures légumières) sur tout le territoire français métropolitain.

Télécharger : la description du réseau expérimental du RMT Sdci

Télécharger : les productions du réseau expérimental du RMT Sdci


L'ARAA pilote le projet Ecophyto DéphyEXPE « InnoviPest : réseau de tests de systèmes de culture innovants économes en phytosanitaires et d'évaluation de leurs performances (2013-2018) » qui comporte 13 systèmes de culture de la partie Nord de la France, de Poitou-Charentes à l'Alsace (essai de Kleingoeft).

Télécharger la description des projets DéphyEXPE

L'expérimentation système se décline aussi en viticulture et en maraîchage

En 2012, l'INRA Colmar a initié un programme de comparaison de systèmes de mode de conduite de la vigne : PEPSVI pour Plateforme d'Evaluation des Performances de Systèmes Viticoles Innovants Ce programme fédère les compétences de nombreux partenaires scientifiques de la filière viticole alsacienne, dont l'ARAA. Ce programme est également soutenu par Ecophyto DéphyEXPE.

En 2014, les Jardins du Pflixbourg (EPLEFPA Les Sillons de Haute Alsace - Lycée agricole de Wintzenheim) ont mis en place un essai système sur l'entretien de la fertilité du sol en maraîchage biologique : SeFerSol. L'ARAA a contribué à la structuration du projet et apporte ses compétences en évaluation des performances.