À première vue, difficile de déceler les différences entre ces champs-là et ceux d'à côté. En s'approchant un peu, on aperçoit des combinaisons inédites sur une même parcelle : de blé et petits pois ou de féveroles et de céréales, par exemple. Mais ce n'est qu'en discutant avec les chercheurs qui les arpentent que l'on comprend la portée disruptive de ce qui se pratique sur ces terrains de l'Unité expérimentale du domaine d'Époisses (U2E) de l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Inrae), à 12 kilomètres de Dijon.
Dans la plate-forme CA-SYS (« Co-designed Agroecological SYStem experiment »), co-portée par l'U2E avec l'UMR Agroécologie de l'Inrae, c'est une agriculture encore très peu pratiquée, excluant radicalement l'utilisation de pesticides sans pour autant être bio, qui est testée en conditions réelles et sur de grandes cultures (céréales, oléagineux et protéagineux) depuis 2018.
Alors que, normalement, pour éradiquer les plantes adventices, l'exclusion des herbicides est compensée par le labour du sol, avec toutefois des effets négatifs en termes d'émissions de CO2, de fertilité et de préservation de la biodiversité, ici, ce sont quatre systèmes de rupture qui sont expérimentés sur une cinquantaine de parcelles couvrant plus d'une centaine d'hectares :
- 1) le labour du sol associé à l'utilisation d'engrais azotés ;
- 2) le labour sans apports d'azote ;
- 3) le semis direct non permanent, dans lequel on s'autorise de temps en temps un travail du sol très superficiel mais sans usage d'engrais ;
- 4) le semis direct permanent, excluant toute forme de labour ou ajout d'engrais.
L'agroécologie à l'échelle du paysage
L'objectif est de tester une hypothèse scientifique, laquelle, tout en ayant déjà fait l'objet d'expérimentations, n'est pas encore scientifiquement vérifiée, explique Stéphane Cordeau, chercheur en agronomie à l'UMR Agroécologie: la possibilité d'utiliser la biodiversité comme moyen de production.
Les protocoles développés -et continuellement adaptés en fonction des aléas climatiques et des difficultés rencontrées au fur et à mesure- par les chercheurs de CA-SYS misent ainsi sur les interactions entre les plantes cultivées et les adventices, mais aussi entre micro-organismes nocifs comme favorables, ou encore entre ravageurs et auxiliaires.
Une autre spécificité de la plateforme consiste en effet dans le recours, autour de l'ensemble des parcelles, à des « infrastructures agro-écologiques ». Il s'agit de bandes fleuries, non productives mais favorisant la présence de biodiversité, longées de bandes herbées visant à éviter la dispersion de graines dans les parcelles, ainsi que de haies, favorisant les déplacements de la biodiversité.
« Nous testons l'agroécologie à l'échelle du paysage, et non plus seulement à l'échelle des parcelles », résume Stéphane Cordeau.
Allongement des rotations et matériel agricole novateur
Plusieurs leviers, combinés, sont ainsi utilisés, selon le contexte, par les chercheurs. La succession des cultures, qui normalement est au maximum triennale, atteint ici les six ans. « Nous évitons de faire revenir la même culture trop souvent sur la même parcelle car cela permet de se débarrasser de certains ravageurs », explique Xavier Reboud, chercheur en agroécologie à l'Inrae à Dijon. Ces rotations incluent des légumineuses, qui fixent l'azote dans le sol, et permettent ainsi de réduire voire d'éliminer l'utilisation d'engrais.
Les variétés végétales sont en outre sélectionnées, non seulement en fonction de leur rendement, mais aussi de leur résistance aux aléas climatiques ou aux prédateurs.
« Ce qui parfois réserve de bonnes surprises aussi en termes de productivité », souligne Vincent Cellier, ingénieur de recherche à l'U2E.
Du matériel agricole novateur est aussi sélectionné et testé. Et les champs peuvent être irrigués, « car l'irrigation peut être aussi, dans certains cas, un levier à mettre en place », explique le directeur de l'U2E, Pascal Magret.
Les produits de biocontrôle, qui pourtant utilisent des mécanismes naturels pour lutter contre les ennemis des cultures, ne sont en revanche pas exploités « car, à CA-SYS, on veut que les équilibres se mettent en place tous seuls », ajoute-t-il. L'agroforesterie et l'association avec l'élevage ont pour leur part été exclues du champ de recherche car déjà testées spécifiquement ailleurs par l'Inrae, mais aussi parce qu'elles ne peuvent pas être appliquées par tous les agriculteurs.
Des risques que les agriculteurs ne peuvent pas assumer
« L'avantage de mener de telles expérimentations à de pures fins de recherche est que nous pouvons accepter un niveau de risques auquel les producteurs, pour des raisons économiques, ne peuvent pas s'exposer », note Stéphane Cordeau.
L'association de plusieurs plantes sur un seule culture, qui accroît la productivité, implique par exemple un tri après récolte techniquement possible, mais encore coûteux et rarement adopté par les coopératives. Le chercheur souligne toutefois que les agriculteurs sont associés à l'élaboration de certaines solutions testées à CA-SYS, dans le cadre d'une approche participative.
L'objectif de l'Inrae est de parvenir à une évaluation de la performance des pratiques testées d'un point de vue non seulement environnemental, mais aussi économique (rendements, rentabilité) et social (charge de travail pour les agriculteurs, perception par les consommateurs). Des données précieuses pour d'autres chercheurs, mais aussi pour les pouvoirs publics, afin d'anticiper les évolutions du système agricole que les enjeux environnementaux semblent imposer, mais qui s'inscrivent inévitablement sur le long terme.
Une pluralité de relevés sont ainsi effectués en permanence sur l'évolution de l'écosystème et sur ses effets. Et quelques conclusions générales peuvent déjà être tirées de ces quatre premières années d'expérimentation, selon les chercheurs.
« Les rendements sont inférieurs à ceux de l'agriculture conventionnelle, mais, malgré quelques accidents, ils sont loin d'être catastrophiques et parfois s'en approchent », remarque Vincent Cellier. « Le rapport biomasse/adventices est maintenu à un niveau raisonnable », ajoute-t-il.
Seule exception : le semis direct strict, qui s'est révélé sans doute comme la pratique la plus « challengeante », note Violaine Deytieux, ingénieure de recherche à l'U2E.
Mais pour de véritables résultats sur les leviers les plus prometteurs, voire pour une comparaison des diverses pratiques entre elles, c'est encore trop tôt. Il faut en effet d'une part attendre au moins la fin du premier cycle de rotation des cultures. D'autre part, quatre ans sont trop courts pour permettre l'installation d'une biodiversité suffisante, et pour que les cycles écologiques s'équilibrent, expliquent les chercheurs. Et même à la fin, il sera quand même impossible de parvenir à l'élaboration de solutions « clés en main » pour les agriculteurs, reconnaît Vincent Cellier, car chacune devra être adaptée à des contextes agricoles très variables.
Vers des systèmes nécessairement plus résilients à long terme
Les chercheurs de l'Inrae de Dijon contribueront néanmoins, les 2 et 3 juin, à une conférence scientifique organisée par leur institut dans leur ville sous l'égide de la présidence française de l'Union européenne, consacrée à une question aujourd'hui brûlante : « Quelles recherches pour répondre aux objectifs du Pacte Vert européen sur la diminution de l'usage des pesticides ? » Car si toutes les réponses n'ont pas encore été trouvées, ils en sont convaincus : la cap doit être maintenu.
« À court terme, assouplir les exigences environnementales peut sembler une réponse logique [pour faire face à la demande d'un accroissement de la production engendrée par la guerre en Ukraine, Ndlr]. Mais si, pour assurer la souveraineté alimentaire européenne, on veut produire chaque année dans de bonnes conditions, il faut que nos systèmes soient les plus résilients possibles. Et pour cela, il faut éviter qu'ils soient fragilisés par trop d'artificialisation », analyse Xavier Reboud.
« La stratégie européenne Farm to Fork ["De la fource à la fourchette", Ndlr], qui prône une approche agroécologique reste donc la bonne logique. Il faut la garder en ligne de mire », estime-t-il.
Rendement: les surprises du différentiel avec le conventionnel
Selon des données déjà disponibles en France, la baisse de rendement d'un système agroécologique par rapport à un système plus intensif est de l'ordre de 10% à 15% : une perte toutefois largement compensée par les bénéfices pour la biodiversité, les sols, l'eau et le climat, explique le chercheur. D'autant plus que, « en Europe, on a encore entre 20% et 30% de pertes et de gaspillage post-récolte », et qu'une part importante des surfaces agricoles est occupée par la production de bio-énergie, qui pourtant pourrait être issue de seuls sous-produits, souligne-t-il.
« Cela questionne la bonne synchronisation entre le changement des pratiques agricoles, des débouchés et de l'alimentation. L'effort ne concerne donc pas que la seule population agricole », conclut Xavier Reboud, pour qui la complexité actuelle invite plutôt à renforcer les ambitions et à « tout changer ».
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