Produire plus avec moins

Chapitre 2
Les systèmes d'exploitation agricole

L'intensification durable des cultures sera fondée sur des systèmes d'exploitation assurant aux producteurs et à la société dans son ensemble des gains de productivité et des avantages socioéconomiques et environnementaux.

Les systèmes de production végétale présentent une très grande diversité. À l'une des extrémités de cette vaste gamme, se situe l'approche interventionniste, pour laquelle la plupart des aspects liés à la production sont maîtrisés par les interventions technologiques telles que le travail du sol, la lutte préventive ou curative contre les ravageurs et les plantes adventices à l'aide de produits agrochimiques et l'application d'engrais minéraux pour la nutrition des plantes; à l'autre extrémité, on trouve les systèmes de production qui adoptent une approche principalement écosystémique et qui, tout en restant productifs, sont mieux inscrits dans la durée. En règle générale, ces systèmes agroécologiques sont peu perturbateurs pour l'écosystème, ils assurent la nutrition des plantes à partir de sources organiques et non organiques et s'appuient aussi bien sur la biodiversité naturelle que sur la biodiversité programmée pour produire des denrées alimentaires, des matières premières et d'autres services écosystémiques. La production agricole basée sur l'approche écosystémique tend à préserver la santé des terres agricoles déjà exploitées, tout en régénérant celles qui ont été détériorées par des modes d'exploitation nocifs1.

Les systèmes d'exploitation agricole conçus pour l'intensification durable offriront aux agriculteurs comme à l'ensemble de la société toute une série d'avantages, non seulement en termes de productivité mais également dans les domaines socioéconomique et environnemental, tels que: une production et une rentabilité à la fois stables et élevées; une capacité d'adaptation liée à une vulnérabilité réduite aux changements climatiques; un meilleur fonctionnement de l'écosystème et des services qui y sont associés; enfin, une réduction des émissions de gaz à effet de serre par le secteur agricole et, partant, de son empreinte écologique.

Ces systèmes d'exploitation agricole reposeront sur trois principes techniques:

  • augmentation de la productivité agricole, allant de pair avec une amélioration du capital naturel et des services environnementaux;
  • l'utilisation plus efficiente des principaux intrants, et notamment de l'eau, des nutriments, des pesticides, de l'énergie, de la terre et de la main-d'oeuvre;
  • le recours à la biodiversité naturelle et programmée afin de renforcer la résilience systémique au stress d'origine biotique, abiotique et économique.

S'il est vrai que les pratiques agricoles nécessaires à la mise en oeuvre de ces principes varieront en fonction des conditions et des besoins locaux, elles n'en devront pas moins, dans tous les cas, viser à:

  • atténuer autant que possible les perturbations causées au sol en réduisant le labour mécanique de manière à préserver la matière organique du sol, sa structure et sa santé en général;
  • renforcer et maintenir une couverture organique de protection à la surface des sols au moyen de cultures, de cultures de couverture ou de résidus culturaux, de manière à protéger les couches de surface, à conserver l'eau et les nutriments, à promouvoir l'activité biologique du sol et à contribuer à la protection intégrée contre les plantes adventices et les ravageurs;
  • élargir la gamme des espèces végétales cultivées – annuelles et pérennes – en association, en succession et en rotation, pour améliorer la nutrition des plantes cultivées et la résilience du système; cet effort portera sur les arbres, les arbustes, les herbages et les cultures.

Ces trois pratiques essentielles sont généralement associées à l'agriculture de conservation, laquelle a été largement adoptée, tant dans les régions développées que dans celles en développement. L'agriculture de conservation est aujourd'hui pratiquée, à l'échelle mondiale, sur environ 117 millions d'hectares, c'est-à-dire environ huit pour cent des terres cultivées. C'est en Australie, au Canada et dans le cône sud de l'Amérique du Sud que les taux d'adoption sont les plus élevés (plus de 50 pour cent des terres en culture), et l'on observe des progrès en Afrique, en Asie centrale et en Chine.

Toutefois, pour pouvoir atteindre le niveau d'intensification durable nécessaire à une augmentation de la production alimentaire, ces pratiques doivent être sous-tendues par quatre autres pratiques en matière de gestion:

  • l'utilisation de variétés bien adaptées et à rendement élevé, capables de résister au stress biotique et abiotique et de meilleure qualité sur le plan nutritionnel;
  • une meilleure nutrition des cultures basée sur la bonne santé des sols, grâce à la rotation et à l'emploi judicieux d'engrais organiques et inorganiques;
  • la protection intégrée contre les ravageurs, les maladies et les plantes adventices, à travers des pratiques appropriées, le soutien à la biodiversité et l'emploi sélectif de pesticides à faible risque, en fonction des besoins;
  • une gestion efficace de l'eau permettant d'obtenir «une meilleure production par goutte d'eau», tout en préservant la santé des sols et en réduisant autant que possible les externalités.

En théorie, l'intensification durable représente la combinaison de ces sept pratiques appliquées de façon simultanée, opportune et efficiente. Cependant, les systèmes de production durable étant dynamiques par nature, ils devraient offrir aux agriculteurs un grand nombre de combinaisons possibles de pratiques à sélectionner et à adapter en fonction des conditions et des contraintes caractérisant la production locale2-5.

Contribution de l'intensification durable des pratiques agricoles à des services écosystémiques importants
Composante
ObjectifPaillage du solLabour zéro ou labour réduit au minimum Légumineuses pour la nutrition des plantesRotation des cultures
Simuler les conditions optimales du «tapis forestier»   
Réduire les pertes d'humidité, par évaporation, de la couche superficielle du sol    
Réduire les pertes d'humidité, par évaporation, des couches supérieures du sol   
Minimiser l'oxydation des matières organiques du sol et les pertes de CO2   
Minimiser le compactage du sol   
Minimiser les fluctuations de température à la surface du sol    
Fournir régulièrement des matières organiques comme substrat pour l'activité des organismes du sol    
Augmenter ou maintenir les niveaux d'azote dans la zone radicale
Augmenter les capacités d'échange de cations de la zone radicale
Maximiser l'infiltration de la pluie, minimiser le ruissellement   
Minimiser les pertes de sol par ruissellement et érosion éolienne  
Permettre et maintenir la stratification naturelle des horizons, grâce à l'action des biotes du sol   
Minimiser les adventices  
Accroître les taux de production de biomasse
Récupérer rapidement la porosité du sol, grâce à ses biotes
Réduire l'intensité de travail    
Réduire les intrants en combustible/ énergie  
Recycler les nutriments
Réduire la pression des agents pathogènes    
Remettre en état et redynamiser les sols endommagés
Assurer des services de pollinisation

Les pratiques recommandées, lorsqu'elles sont appliquées ensemble ou selon des combinaisons diverses, contribuent à l'obtention de services importants et opèrent en synergie de manière à produire des résultats positifs, tant sur le plan des facteurs mis en oeuvre que de la productivité globale. À titre d'exemple, pour un volume donné de précipitations, l'humidité du sol dont peuvent effectivement profiter les plantes dépend de la façon dont sont gérés la surface du sol, la matière organique qui le compose et les systèmes radiculaires. La productivité de l'eau employée dans des conditions de bonne humidité des sols est renforcée lorsque ces derniers sont en bonne santé et que la nutrition des plantes est adéquate. Par ailleurs, une bonne infiltration de l'eau associée à une couverture adéquate du sol permet de réduire l'évaporation en surface et d'optimiser l'utilisation et la productivité de l'eau – ce dernier facteur étant également influencé par la capacité de la plante à absorber l'eau et à l'utiliser.

L'une des principales exigences d'une production respectueuse de l'environnement est la bonne santé du sol, afin que la zone radiculaire offre les meilleures conditions possibles à l'activité des biotes dans le sol et à l'activité racinaire. Les racines, en captant les nutriments et l'eau utilisés par les végétaux, interagissent avec un ensemble de micro-organismes qui jouent un rôle bénéfique pour la santé des sols et le rendement des cultures2, 6, 7. La préservation ou l'amélioration de la matière organique du sol, de sa structure et de la porosité qui en découle sont des indicateurs critiques de la production durable et d'autres services écosystémiques.

Si l'on veut qu'un système agricole soit vraiment durable, il est essentiel que la perte de matière organique ne dépasse jamais le taux de reconstitution du sol. Dans la plupart des écosystèmes agricoles, il est impossible de respecter ce paramètre lorsque le sol est soumis à des perturbations mécaniques8. Il est donc impératif – et c'est là un élément clé de l'intensification durable –, lorsqu'on entreprend l'intensification durable de la production, de préserver la structure du sol et la teneur en matière organique en limitant le recours aux labours mécaniques du sol lors de l'installation de la culture, puis de sa gestion.

Les méthodes de labour minimum et de labour zéro, telles que pratiquées dans le cadre de l'agriculture de conservation, ont considérablement amélioré les conditions du sol, atténué sa dégradation et renforcé la productivité dans de nombreuses régions du monde. Même si la majeure partie des terres agricoles continuent d'être labourées, hersées ou binées à la houe avant toute mise en culture et pendant la croissance des plantes cultivées, et ce afin de détruire les plantes adventices et de faciliter l'infiltration de l'eau ainsi que l'installation de la culture, les perturbations mécaniques imposées à la couche de surface, en enfouissant la couverture du sol, risque d'en déstabiliser la structure, sans parler de l'effet de compaction, qui nuit à la productivité9.

La contribution de l'agriculture de conservation à l'intensification durable des cultures tient notamment au fait qu'elle atténue les perturbations infligées au sol et qu'elle maintient tous les résidus des cultures précédentes à la surface du sol. L'agriculture de conservation comprend, parmi ses démarches, le travail minimal du sol, qui permet de ne perturber que la couche destinée à contenir le rang de semences, et la technique de labour zéro, également appelée technique sans labours ou semis direct, qui fait l'économie de la perturbation mécanique du sol étant donné que les cultures sont plantées directement dans un lit de semis qui n'a pas été travaillé depuis la récolte précédente3.

L'intensification durable appelle une autre considération relative à la gestion, à savoir le rôle de l'énergie et de la mécanisation agricole. Dans de nombreux pays, l'absence de sources d'énergie et de machines agricoles constitue un obstacle majeur à l'intensification de la production10. Un agriculteur ayant recours au simple travail manuel peut produire suffisamment pour alimenter, en moyenne, trois autres personnes. S'il a recours à la traction animale, ce nombre double alors, pour être multiplié par 50, voire plus, avec l'utilisation d'un tracteur11. Une mécanisation adéquate tend à optimiser le coefficient d'emploi d'énergie pour la production végétale, ce qui améliore la durabilité et la capacité productive, tout en atténuant les effets nocifs pour l'environnement12, 13.

Parallèlement, l'incertitude quant aux perspectives d'évolution des prix et de la disponibilité d'énergie porte à envisager des mesures visant à réduire les besoins énergétiques globaux du secteur agricole. L'agriculture de conservation pourrait entraîner une réduction de 60 pour cent de ces besoins par rapport à l'agriculture conventionnelle. Cette économie s'explique par le fait que la majorité des opérations agricoles à forte consommation d'énergie, telles que le labour, se trouvent éliminées ou réduites, ce qui atténue les goulets d'étranglement en matière de main-d'oeuvre et d'énergie, notamment pour la préparation des terres. Les dépenses d'équipement, et en particulier le nombre et la puissance des tracteurs, s'en trouvent sensiblement réduites – même si l'agriculture de conservation nécessite l'acquisition d'équipements appropriés. Les économies s'appliquent également aux petits agriculteurs utilisant le travail manuel ou la traction animale. Des études effectuées en République-Unie de Tanzanie indiquent qu'au cours de la quatrième année de culture du maïs sans labours et avec culture de couverture, les besoins en main-d'oeuvre avaient diminué de plus de moitié14.

Les obstacles possibles

Dans certaines régions agricoles, l'introduction de pratiques relevant spécifiquement de l'intensification durable des cultures présente des difficultés particulières. Ainsi, s'agissant de l'agriculture de conservation, l'insuffisance des précipitations dans les zones climatiques subhumides et semi-arides risque de restreindre la production de biomasse, avec comme conséquence une diminution de volume des récoltes et des résidus utilisables comme couverture végétale du sol, comme fourrage ou comme combustible. Cependant, les économies en eau que permettent de réaliser les techniques de labour zéro entraînent généralement une hausse de rendement au cours des premières années de mise en oeuvre et ce, malgré le manque de résidus. Dans les régions plus humides, la carence en nutriments des plantes risque également de constituer un facteur limitant; toutefois, l'intensification de l'activité biologique du sol peut, à long terme, augmenter la présence de phosphore et d'autres nutriments7, 15.

Les systèmes qui réduisent la perturbation des sols ou éliminent les labours sont souvent perçus comme inadaptés à l'agriculture sur les sols mal drainés ou compactés, ou encore sur les sols argileux très lourds dans les zones au climat froid et humide. Dans le premier cas, si l'insuffisance de drainage est due à un horizon de sol imperméable, hors de portée du matériel de travail du sol, seuls les moyens biologiques tels que les racines primaires, les vers de terre et les termites sont en mesure de percer des barrières aussi épaisses à la percolation de l'eau. Avec le temps, ces solutions biologiques bénéficient de la réduction des perturbations imposées au sol. Dans le deuxième cas, les sols recouverts de paillis demandent effectivement plus de temps pour se réchauffer et pour sécher que les terres labourées. Cependant, les agriculteurs canadiens et finlandais obtiennent de bons résultats avec la technique de labour zéro par des températures extrêmement froides, et des études ont confirmé que la température des sols ainsi recouverts chute moins pendant l'hiver13, 16.

Les systèmes de réduction ou d'élimination des labours sont également accusés, à tort, d'augmenter l'emploi d'insecticides et d'herbicides. Dans certains systèmes d'agriculture intensive, l'utilisation intégrée du labour zéro, du paillis et de la diversification des cultures a permis, comparativement à l'agriculture basée sur les labours, de réduire l'emploi d'insecticides et d'herbicides, tant en volume total qu'en coefficient d'ingrédients actifs appliqués par tonne produite12, 13.

Dans les petites exploitations où prédomine le travail manuel, la protection intégrée contre les plantes adventices peut remplacer les herbicides. À titre d'exemple, depuis que l'agriculture de conservation a été introduite, en 2005, dans le district de Karatu, en République-Unie de Tanzanie, les agriculteurs ont cessé de labourer et de herser, pour se tourner vers les cultures mixtes en semis direct de maïs, de dolique d'Égypte et de pois cajan. Ce système donne un bon paillis de surface, si bien que la gestion des adventices peut se faire à la main, sans recours aux herbicides. Au bout de quelques années, on passe par rotation à la culture du blé. Les résultats d'ensemble ont été positifs, et le rendement moyen du maïs est passé de 1 tonne à 6 tonnes à l'hectare. Cette augmentation spectaculaire a été réalisée sans produits agrochimiques, avec utilisation du fumier animal comme agent d'amendement et de fertilisation du sol17.

L'adoption élargie de l'agriculture de conservation risque également d'être entravée par le manque d'équipements adéquats tels que les semoirs et plantoirs pour semis direct, instruments qui manquent souvent aux petits agriculteurs des pays en développement et qui, même lorsqu'ils sont disponibles à la vente, coûtent plus cher que les équipements conventionnels et exigent un investissement initial considérable de la part de l'agriculteur. Il est possible de pallier ces goulets d'étranglement en encourageant la mise en place de filières d'approvisionnement en intrants et de manufactures locales d'équipements, et en promouvant les initiatives de services contractuels ou de partage d'équipement au sein des groupements agricoles, de manière à en réduire les coûts. On trouve d'excellents exemples de ces approches dans la plaine indo-gangétique. Dans la plupart des cas de figure applicables aux petites exploitations, les plantoirs pour semis direct, combinés à la traction animale, couvrent largement les besoins d'un seul agriculteur.

fiche d'information
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FICHE D'INFORMATION No. 1
Des systèmes d'exploitation
pour produire plus avec moins
  • La production intégrée de cultures et de bétail
  • La production durable riz-blé
  • L'agroforesterie
  • Des rendements plus élevés sans produits agrochimiques
  • Utilisation d'une défonceuse-sillonneuse en Namibie

La marche à suivre

Les systèmes d'exploitation agricole consacrés à l'intensification durable des cultures seront constitués sur la base des trois grands principes techniques énoncés dans ce chapitre, et mis en oeuvre en s'inspirant des sept pratiques recommandées en matière de gestion: travail minimal du sol, couverture organique permanente des sols, diversification des espèces cultivées, utilisation de variétés adaptées à haut rendement provenant de bonnes semences, protection intégrée contre les ravageurs, nutrition des plantes basée sur des sols sains et gestion efficace des eaux. L'intégration des pâturages, des arbres et du bétail aux systèmes de production, de même que l'utilisation adéquate et appropriée des équipements agricoles et de leurs sources d'énergie sont des composantes essentielles de l'intensification durable des cultures.

Le passage au système d'intensification durable des cultures peut se faire rapidement lorsqu'il existe un environnement porteur, ou de façon graduelle dans les régions où les agriculteurs sont confrontés à des difficultés particulières, notamment la pénurie d'équipements, liées aux aspects agroécologiques ou socioéconomiques, ou encore aux politiques appliquées. Même si, à court terme, il est possible d'apporter certains avantages économiques et environnementaux, il faudra obtenir l'engagement prolongé de toutes les parties prenantes pour tirer pleinement profit de tels systèmes.

Il sera en outre essentiel d'assurer le suivi des progrès réalisés dans l'application des pratiques associées aux systèmes culturaux et de leurs résultats. Rappelons, à ce propos, les indicateurs socioéconomiques les plus pertinents: les bénéfices d'exploitation, la productivité des différents facteurs, la quantité d'intrants externes employée par unité produite, le nombre d'agriculteurs appliquant les systèmes d'intensification durable, la surface cultivée et la stabilité de la production. Et parmi les indicateurs pertinents de services écosystémiques, il convient de citer: des niveaux satisfaisants de matières organiques dans les sols, un approvisionnement en eau saine provenant d'une zone d'agriculture intensive, l'atténuation de l'érosion, le renforcement de la biodiversité et de la vie naturelle au sein des paysages à vocation agricole, et la réduction de l'empreinte écologique comme des émissions de gaz à effet de serre.

Les systèmes culturaux liés à l'intensification durable réservent une place importante aux connaissances, si bien que leur apprentissage et leur mise en application sont relativement complexes. Pour la plupart des agriculteurs, des vulgarisateurs, des chercheurs et des responsables de l'élaboration des politiques, ces systèmes représentent une nouvelle façon d'opérer. En conséquence, il est urgent de renforcer les capacités et d'offrir des démarches d'apprentissage (par exemple à travers les écoles pratiques d'agriculture) ainsi qu'un soutien technique, de manière à améliorer les qualifications des parties prenantes. Il faudra, pour cela, pouvoir compter sur un soutien coordonné à l'échelle internationale et au niveau régional, afin de renforcer les institutions nationales et locales. À cette fin, les institutions dispensant une éducation et une formation structurée aux niveaux tertiaire et secondaire devront adapter leurs programmes d'enseignement de manière à ce qu'ils incorporent les principes et les pratiques d'intensification durable des cultures.

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Sources

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8. Montgomery, D. 2007. Dirt, the erosion of civilizations. Berkeley et Los Angeles, États- Unis d'Amérique, University California Press.

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17. Owenya, M.Z., Mariki, W.L., Kienzle, J., Friedrich, T. et Kassam, A. 2011. Conservation agriculture (CA) in Tanzania: The case of Mwangaza B CA farmer field school (FFS), Rhotia Village, Karatu District, Arusha. Int. Journal of Agric. Sust., 9.1. (Sous presse)

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ou sur le catalogue en ligne de la FAO: www.fao.org/icatalog/inter-f.htm

2. Les systèmes d'exploitation agricole

L'intensification durable des cultures sera fondée sur des systèmes d'exploitation assurant aux producteurs et à la société dans son ensemble des gains de productivité et des avantages socioéconomiques et environnementaux.

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