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L'amélioration de la production végétale

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Wiem Hammouda

on 22 December 2014

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Transcript of L'amélioration de la production végétale

Introduction:
I. Améliorer la production primaire:
PROCESSUS DE NUTRITION
DES PLANTES (FERTILISATION
BIOLOGIQUE) :
L’AGRICULTURE NE PEUT PROSPÉRER QUE SI LES SOLS
SONT SAINS. La partie vivante de ceux-ci, appelée
BIOTE DU SOL, englobe toutes les formes de vie présentes dans le système
édaphique: la faune et la fl ore, les systèmes radiculaires souterrains de la
végétation, et leurs fonctions écosystémiques.
Le phosphore (P): l’un des principaux nutriments des végétaux
Impact des légumineuses sur les ressources naturelles:
Le coût environnemental direct associé aux systèmes basés sur les
légumineuses est légèrement inférieur à celui des systèmes s’appuyant
sur les engrais à base d’azote. Le risque de lessivage des nitrates dépend
beaucoup des pratiques culturales et n’est pas obligatoirement plus faible
dans les systèmes basés sur les légumineuses. Les émissions de protoxyde
d’azote (N2O) semblent être comparables dans les deux cas. Cependant,
la synthèse d’engrais chimiques nécessite de grandes quantités d’énergie
fossile (au moins 27 GJ/t NH3). En revanche, la FBA s’appuie sur l’énergie
solaire et ne rejette pas de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère.
Il a été prouvé que l’introduction de légumineuses dans la
rotation des cultures limitait l’infestation de plantes adventices, les
maladies et les attaques de ravageurs.
Les systèmes de culture basés sur les légumineuses contribuent à préserver
la biodiversité, en particulier des pollinisateurs et d’autres arthropodes, de la
faune et la flore du sol en général, ainsi que de nombreuses espèces d’oiseaux et de mammifères qui peuvent vivre dans les paysages agricoles.
Sommaire:
L'amélioration de la production végétale
LA POPULATION MONDIALE DEVRAIT DÉPASSER LES
9 MILLIARDS D’ICI À 2050. LA PRODUCTION AGRICOLE
MONDIALE DEVRA DONC AUGMENTER DE 70 POUR
CENT SUR LA MÊME PÉRIODE AFIN DE NOURRIR CETTE
POPULATION. La nécessité de nourrir davantage de
personnes accroît la pression sur la production
végétale et sur la base de ressources dont elle dépend. Ce phénomène
est exacerbé par d’autres éléments: problèmes liés à un environnement
de plus en plus dégradé, incertitudes découlant des changements climatiques
et d’autres facteurs de stress comme l’urbanisation croissante et
la volatilité des cours des produits alimentaires.
La communauté internationale doit satisfaire cette demande alimentaire
en augmentation dans un monde où la résistance des écosystèmes est
compromise et où les ressources en terre disponibles pour l’expansion
agricole sont limitées, ce qui complique encore davantage la situation.

Dans les années 50, les pays industrialisés ont dû faire face à une augmentation importante de leur
population. Des progrès notamment dans l’industrie chimique ont permis de mettre au point de
nouvelles techniques pour que l’agriculture puisse nourrir tous les humains.
L’agriculture intensive était née.
Quelles sont les méthodes pour améliorer la productivité ? Ont-elles des limites ? Existe-il une alternative ?



Augmentation de la surface des parcelles cultivées pour faciliter les traitements et l’utilisation d’engins motorisés.
Utilisation d’engrais chimiques
qui contiennent des sels minéraux normalement présents dans les
sols. Dans un champ, les végétaux sont récoltés ce qui ne permet pas le recyclage de la matière
organique en matière minérale.
De plus les cultures s’enchaînent sans pause et même plusieurs fois par an, ce qui prélève tous les
minéraux disponibles. La solution pour fertiliser le sol est l’apport d’engrais chimiques, que les
végétaux peuvent directement utiliser.
Utilisation de produits phytosanitaires
: ces produits permettent une production végétale
maximale de l’espèce cultivée en détruisant les parasites et les espèces en compétition.
Les pesticides regroupent les substances chimiques destinées a repousser, détruire ou combattre les
ravageurs et les espèces indésirables de plantes ou d’animaux causant une diminution de la
production végétale. Ils détruisent les espèces nocives pour le végétal, comme des insectes
ravageurs (Pyrale du maïs) insecticides, les maladies dues à des algues (Mildiou de la vigne)
algicides, les maladies dues à des champignons (Rouille du blé) fongicides.
Il y a aussi les herbicides ou désherbants, qui détruisent les « mauvaises herbes » dont la présence
empêcherait la croissance maximale du végétal cultivé. Certains herbicides sont sélectifs et visent
certaines espèces, d’autres sont totaux, car ils détruisent tous les végétaux comme le Roundup de la
firme Monsanto.
L’apport en eau
est capital pour la croissance des plantes et donc la production. Les eaux de pluies
sont rarement suffisantes pour permettre une production maximale, il faut donc apporter de l’eau en
plus. L’irrigation est l’opération consistant à apporter artificiellement de l’eau à des végétaux
cultivés pour en augmenter la production, et permettre leur développement normal en cas de déficit
d’eau principalement dans les zones arides. On peut même cultiver dans le désert, s’il y a apport en
eau, comme en Égypte en Libye ou en Arabie Saoudite. Les champs sont circulaires à cause du
système d’arrosage rotatif.
Création de végétaux à meilleur rendement
: on peut faire des croisements entre variétés pour
additionner les qualités de chacune, les hybrides seront plus performants. Mais actuellement, il est
possible de créer de nouvelles espèces OGM (organisme génétiquement modifié) en ajoutant au
patrimoine de l’espèce cultivée le gène d’une protéine intéressante pour la productivité comme dans
le cas du Maïs Bt.
La biote du sol est inextricablement liée à la nutrition des plantes au travers
de processus biologiques comme la fi xation de l’azote, la mobilisation, le
stockage, la libération et le cycle des nutriments ainsi que le maintien du
pH des sols, la capacité d’échange cationique, la structure et la porosité. Ces
facteurs sont liés à leur tour à la transformation de la matière organique
des plantes par le biais des réseaux trophiques des microorganismes vivant
dans le sol.
Dans ce contexte, l’amélioration de ces processus
biologiques peut permettre d’accroître
la disponibilité et l’effi cacité des nutriments.
Si leur disponibilité augmente, les besoins en
engrais minéraux peuvent être réduits, ce qui
limite à la fois le coût des intrants et l’empreinte
environnementale de la production végétale.
Pompes à nutriments: les racines profondes contribuent
à l’équilibre nutritif
Les sols riches en matière organique disposent d’un réservoir de nutriments bien équilibrés qui contribuent à la croissance et au développement des végétaux. Ainsi, ils ne sont pas exposés à tous les problèmes résultant d’une nutrition végétale déséquilibrée, comme la baisse de l’efficacité des engrais et de la qualité des cultures.
> Pour une croissance et un développement optimaux des végétaux, il est
important que le réservoir de matière organique permette d’atteindre un
équilibre nutritif.
> Les végétaux à racines profondes pompent des nutriments qui peuvent
ensuite être réutilisés par le biais de leurs résidus en décomposition.
La matière organique contenue dans le sol permet également de stocker
des nutriments qui, sinon, seraient lessivés.
Les plantes à racines profondes, qui servent de cultures de couverture entre
les cultures commerciales, en séquence ou en association, peuvent puiser
des nutriments dans des strates plus profondes du sol et les ramener à la
surface. Ces nutriments sont alors disponibles pour les cultures suivantes
lorsque les résidus végétaux se décomposent.
L’azote (N): l’un des principaux éléments constitutifs des protéines:
Certaines bactéries transforment l’azote atmosphérique en composés organiques azotés dont se nourrissent les végétaux et les microorganismes du sol.
Fixation biologique de l’azote
Certains types de microbes peuvent fi xer l’azote en tant qu’organismes libres: les bactéries hétérotrophes et autotrophes ainsi que les cyanobactéries.
En revanche, d’autres microorganismes ne peuvent le faire que par le biais d’une symbiose avec des végétaux, principalement des légumineuses. Dans les zones cultivées, environ 80 pour cent de la fi xation biologique de l’azote (FBA) s’effectue par le biais de ce type d’association symbiotique entre des légumineuses et des bactéries des nodosités: les rhizobiums.
Transfert d’azote vers d’autres cultures ou plantes fourragères
Légumineuses fourragères dans les systèmes d’élevage des zones tempérées
L’arachide dans les systèmes de culture tropicaux
L’azote est souvent l’élément le plus limitant en matière de production céréalière. Les engrais chimiques sont rarement accessibles aux petits producteurs. Par conséquent, dans de nombreux systèmes de production végétale de subsistance, l’azote est en réalité “extrait” de la matière organique des sols, ce qui l’appauvrit. Les légumineuses peuvent résoudre en partie ce problème, soit en tant qu’engrais vert dans des systèmes de culture intercalaire, dans le cadre d’un plan de rotation des cultures ou dans des systèmes agroforestiers.
PROCESSUS RELATIFS À LA STRUCTURE DU SOL (LABOUR BIOLOGIQUE):
Un sol qui ne subit aucune perturbation et dispose d’un réservoir suffi sant de matière organique fournit un bon habitat à la faune souterraine. La réduction du labour mécanique se traduit par un accroissement de la population de vers de terre, de diplopodes, d’acariens et d’autres animaux vivant dans le sol. Cette macrofaune effectue le labour et infl ue sur la porosité ainsi que la structure du sol. Elle intègre la matière organique présente en surface; ses excréments fournissent des mélanges de sol stables et les macropores verticaux créés par les vers drainent l’eau en excès. Grâce à cela, la terre est moins sensible aux inondations et à l’érosion car l’infi ltration
de l’eau en profondeur est améliorée. La matière organique incorporée par cette faune améliore la structure du sol et la capacité de stockage de l’eau, ce qui permet aux végétaux de survivre plus longtemps lors des périodes de sécheresse. Il s’agit de deux stratégies importantes pour ADAPTER L’AGRICULTURE AU CHANGEMENT CLIMATIQUE.
Les quantités accrues de matière organique contenues dans le sol permettent également d’ATTÉNUER LES EFFETS DU CHANGEMENT CLIMATIQUE grâce au stockage du carbone issu du dioxyde de carbone atmosphérique dans la matière organique du sol. La formation de matière organique stable lors du processus d’humification s’effectue par le biais des microorganismes du sol. Un autre élément contribue au labour biologique: l’introduction de végétaux, y compris d’arbres et d’arbustes, dotés de racines pivotantes profondes. Certaines de ces cultures “pionnières” comme lupin, le haricot-sabre ou le radis peuvent lutter contre le compactage du sous-sol si, par exemple, elles sont plantées dans le cadre d’une rotation ou en association intercalaire et servent de cultures de couverture fournissant de l’engrais vert.
EXPLOITER LES PROCESSUS BIOLOGIQUES RELATIFS AUX SOLS GRÂCE À DES PRATIQUES AGRICOLES DE CONSERVATION:
Bien que les agronomes aient pleinement conscience de l’importance de la fixation de l’azote, de la mobilisation du phosphore par les mycorhizes et des pompes à nutriments, ces processus jouent un rôle mineur dans la production végétale.
En effet, la plupart des sols cultivés ne constituent plus un environnement de vie adapté aux microorganismes qui sont si essentiels à ces processus.
Même lorsque ces microorganismes sont utilisés (les rhizobiums et même les mycorhizes peuvent servir d’inoculants pour certaines cultures), ils ne prospèrent pas dans les systèmes agricoles qui reposent sur le labour mécanique car cette technique perturbe le système édaphique et rompt la continuité de l’habitat souterrain, ce qui est intolérable pour la plupart des organismes qui vivent normalement dans des sols intacts.
L’une des manières de remédier à cela est de réorienter la gestion des sols vers les processus biologiques capables d’améliorer la santé et les fonctions du sol, y compris la nutrition et la productivité des végétaux.
Cela nécessite:
> des processus aérobies dans les sols poreux présentant des macropores qui facilitent l’aération et les échanges gazeux entre le sol et l’atmosphère, et permettent le drainage en profondeur de l’excédent d’eau afi n de recharger les nappes souterraines;
> de la matière organique qui fournit des nutriments et un substrat énergétique aux microorganismes souterrains;
> un environnement stable sans brusques changements de température, de taux d’humidité, de concentration en sel ou de pH.
Ces conditions peuvent être remplies de manière durable en ayant recours à un certain nombre de pratiques agricoles, regroupées sous l’appellation d’agriculture de conservation, qui se fondent sur l’amélioration des processus biologiques naturels à l’oeuvre sur et dans le sol. Ces pratiques limitent également autant que possible les interventions comme le labour mécanique. Des intrants externes, notamment des produits agrochimiques et des nutriments d’origine minérale ou organique, sont appliqués d’une certaine manière et dans une certaine quantité afi n de ne pas infl uencer les processus biologiques ni les fonctions écosystémiques qui y sont associées.
En outre, les pratiques de l’agriculture de conservation accroissent la diversité et les populations de la macrofaune, qui déterminent la structure des sols.
Afin que ces pratiques soient efficaces, il est indispensable que les agriculteurs comprennent les principes écologiques sousjacents en matière de santé et de productivité des sols, mais aussi qu’ils puissent s’appuyer sur une politique favorisante et bénéficier d’un soutien institutionnel, notamment qu’ils aient accès à des formations participatives de vulgarisation, des intrants abordables et des outils adaptés.
AGRICULTURE DE CONSERVATION: TROIS PRATIQUES LIÉES
> Pertubation mécanique minimum du sol.
> Couverture organique permanente.
> Rotations de cultures diversifiées dans le cas de plantes annuelles ou cultures associées dans le cas des plantes pérennes.
II. Améliorer la production secondaire
Des compléments alimentaires
peuvent être ajoutés à l’alimentation végétale traditionnelle. Pour
que les animaux produisent plus de viande, leur alimentation doit être plus riche en protides
nécessaires à la production de muscle. Cet apport est présent dans des farines végétales riches en
céréales, mais aussi dans des farines animales issues de carcasses provenant d’abattoirs.
La production de muscle peut être stimulée par l’utilisation d’hormones (testostérone et hormones
de croissance).
Les éleveurs utilisent des antibiotiques pour soigner les animaux, mais aussi de manière préventive
pour que des maladies ne diminuent pas la production.
Création d’animaux plus performants
: des croisements entre races ayant des caractéristiques
intéressantes peuvent donner des hybrides beaucoup plus rentables, moins sensibles à des maladies,
plus résistants à certains climats.
AMÉLIORER LES RENDEMENTS ET LA QUALITÉ DE LA PRODUCTION VÉGÉTALE
Les insectes et d’autres animaux de petite taille remplissent un rôle essentiel: celui de la pollinisation.
Pourtant, leur importante contribution au secteur agricole est souvent négligée. Dans les écosystèmes agricoles, les pollinisateurs sauvages et domestiques sont indispensables à la production fruitière, horticole et fourragère, ainsi qu’à la production de semences de nombreuses plantes racines et textiles.
LES POLLINISATEURS COMME LES ABEILLES, LES OISEAUX ET LES CHAUVES-SOURIS INTERVIENNENT DANS 35 POUR CENT DE LA PRODUCTION VÉGÉTALE MONDIALE, ACCROISSANT CELLE DE 87 DES PRINCIPALES CULTURES VIVRIÈRES, AINSI QUE DE NOMBREUSES PLANTES MEDICINALES À L’ÉCHELLE DU GLOBE. L’absence de pollinisation peut faire baisser de manière signifi cative les quantités produites, mais des éléments démontrent qu’elle peut également avoir un effet négatif sur la qualité des fruits et des semences. Le tableau de la page suivante regroupe des cultures dont la production peut connaître une baisse – allant jusqu’à 90 pour cent – si la pollinisation n’a pas lieu.
Le fait de mieux connaître le rôle de la pollinisation dans la production alimentaire s’accompagne d’une plus grande compréhension de la contribution majeure des pollinisateurs sauvages. Il s’agit principalement des abeilles, mais aussi des thrips, des guêpes, des mouches, des coccinelles, des lépidoptères et d’autres insectes, ainsi que des oiseaux et des chauves-souris.
La conservation de cette biodiversité des pollinisateurs dans les paysages agricoles peut permettre d’assurer la pollinisation indispensable, tout en remplissant une fonction cruciale qui consiste à limiter les risques liés aux ravageurs et aux maladies au sein des populations de pollinisateurs gérées.
PRATIQUES DE GESTION DE LA POLLINISATION
Dans de multiples écosystèmes agricoles et systèmes écologiques, des
pratiques de gestion qui ne nuisent pas aux pollinisateurs ont été mises
au point: elles servent à améliorer les rendements, la qualité, la diversité
et la résistance des cultures et des systèmes de culture. Voici quelques
exemples de leurs applications:
> Préserver l’habitat sauvage.
> Gérer les systèmes de culture, les lisières des champs où les fl eurs
prospèrent, les zones tampons et les haies permanentes afi n de fournir
un habitat et du fourrage.
> Cultiver des essences d’ombre.
> Ménager des sites de nidation pour les abeilles, notamment en n’abattant
pas les arbres morts et en ne touchant pas aux branches tombées.
> Réduire l’application de pesticides et les risques associés.
> Établir des confi gurations de paysage qui favorisent la pollinisation
Hammouda Wiem 1 S 6
III. Limites de l'agriculture intensive
Pollution des sols et des eaux
L’utilisation excessive d’engrais et de pesticides dans les champs entraîne leur concentration dans
les sols ou leur lessivage et la pollution des eaux. Ces produits chimiques peuvent être consommés
par des animaux ou des hommes et entraîner des troubles importants. C’est le cas des nitrates
présents dans les engrais qui se concentrent dans les nappes phréatiques et qui sont toxiques au-delà
d’une concentration de 50 mg/L.
Irrigation excessive
Elle peut entraîner l'assèchement de nappes phréatiques, de cours d’eau comme le Colorado, ce qui
empêche l’utilisation de l’eau par d’autres humains. La mer d’Aral, étendue d’eau autrefois grande
comme le Portugal, est aujourd’hui un lac salé qui se dessèche au milieu d’un désert. Trente années
de monoculture forcenée du coton, le détournement de deux fleuves aux fins d’irrigation qui
alimentaient la mer d’Aral ont abouti à un désastre écologique et social (les pécheurs n’ont plus de
travail) sans précédent au Kazakhstan.
Dérapages sanitaires
En consommant de la viande ou du lait provenant d’animaux ayant reçu un traitement hormonal ou
antibiotique, on consomme une partie de ces produits qui peuvent agir sur l’organisme humain.
L’ utilisation de farine animale mal chauffée a entraîné une contamination d’une maladie du mouton
(tremblante du mouton) chez les bovins (ESB, encéphalite spongiforme bovine). Des soupçons
pèsent sur une transmission à l’Homme déclenchant la maladie de Creutzfeld-Jakob, qui entraîne
une destruction du système nerveux et la mort.

Actuellement, avec plus de recul et connaissant les effets néfastes de cette agriculture
intensive, les pays émergents principalement doivent faire face à une forte demande de nourriture.
Mondialement afin de préserver les ressources de la Terre tout en nourrissant l’humanité, il faut
allier économie, besoins humains et non atteinte de l’environnement, c’est le développement
durable.
Est-il raisonnable de produire plus, si c’est pour produire n’importe quoi et n’importe comment ?
Conclusion:
Introduction
L'amélioration de la production primaire
L'amélioration de la production secondaire
Limites de la production intensive
Conclusion
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