What is Holistic Management?
Qu’est-ce que la gestion holistique ?
Synthèse spectaculaire expliquée avec clarté et beauté….!!
7 novembre 2023Par Andrew McGuire
Vous savez peut-être qu’il est difficile d’augmenter la matière organique du sol, mais à quel point est-ce difficile, avec des chiffres ? Premièrement, votre récolte élimine jusqu’à 50 % de la biomasse cultivée. Ensuite, environ 90 % de la biomasse restante des cultures est décomposée par les organismes du sol, ne laissant que 10 % contribuant à la matière organique du sol. Vous devez également tenir compte des pertes annuelles de 1 à 5 % de matière organique existante dans le sol. À l’aide de ces estimations et d’autres, effectuons quelques calculs approximatifs afin que vous sachiez à quoi vous attendre. La tâche est difficile, mais le calcul est facile, je le promets.
Voici l’équation de base (Janzen et al. 2022).
∆SOM= Biomasse entrante – Pertes sortantes
La variation de la matière organique du sol (MOS), qu’elle soit positive ou négative, est égale aux apports de biomasse des cultures moins les pertes dues à la décomposition de la biomasse des cultures et de la MOS existante. C’est le cas quels que soient les mécanismes spécifiques conduisant à la formation de MOS, les racines, les microbes morts, etc. (Caruso et al. 2018 ; Janzen et al. 2022).
L’équation nous indique que le principal facteur limitant de la matière organique du sol est la production végétale, ou la biomasse dans l’équation ci-dessus (Fujisaki et al., 2018). Par conséquent, la photosynthèse limite la limite supérieure des niveaux de MOS.
« Étant donné que tout le C du sol provient de la photosynthèse, la quantité de productivité primaire nette (NPP) appliquée au sol doit représenter la limite ultime de la séquestration supplémentaire de C. » Janzen et coll., 2022
Pour ces calculs approximatifs, les résultats seront à peu près égaux, qu’on utilise le carbone (C) ou la biomasse sèche totale. Cela fonctionne parce que le C représente environ la moitié de la biomasse végétale et le C organique du sol représente environ la moitié de la matière organique du sol. De plus, je suppose que tous les poids sont des poids secs lorsque certains d’entre eux (valeurs de rendement en résidus) incluent de faibles quantités d’humidité. Et je ne vais pas aborder les nutriments nécessaires pour augmenter la MOS . Commençons par ce chiffre de 90 %.
Au moins 90 % des apports de biomasse végétale ajoutés aux sols sont consommés par les organismes du sol (principalement des microbes) et retournent dans l’atmosphère sous forme de CO 2 (Berthelin et al. 2022 ; voir aussi Janzen et al. 2022). En d’autres termes, pour chaque 10 lb, tonne ou kg de biomasse végétale entrant dans votre sol, vous obtenez 1 lb, tonne ou kg de matière organique du sol, soit un rapport de 10 : 1. Environ la moitié de cette perte se produit au cours de la première année, passant à 80 % après 7 ans et atteignant 90 % après 30 ans, mais elle peut se produire beaucoup plus rapidement en fonction de plusieurs facteurs. Des conditions plus chaudes et plus humides et la perturbation des sols accélèrent toutes ces pertes.
Berthelin et coll. (2022) estiment qu’il s’agit d’une estimation prudente, particulièrement pertinente lorsque le sol a une grande capacité de rétention de matière organique. À mesure que les niveaux de MOS augmentent, il devient de plus en plus difficile d’augmenter la MOS, ce qui nécessite un ratio supérieur à 10 : 1.
Supposons que vous souhaitiez augmenter la matière organique de votre sol de 2,0 % à 2,1 % en un an, soit une augmentation d’un point de pourcentage (à 3 %) sur 10 ans. Ce n’est pas un mauvais objectif. Si nous regardons simplement la surface de 6 pouces, un sol à 2 % de MOS contient 40 000 lb de MOS par acre :
Un acre de sol, d’une profondeur de 6 pouces, pèse environ 2 000 000 de livres (tranche de sillon d’acre).
2 % de SOM : 2 000 000 x 0,02 = 40 000 lb de SOM
Notre augmentation de 0,1 point de pourcentage est alors d’environ 2 000 lb :
2,1 % de SOM : 2 000 000 x 0,021 = 42 000 lb de SOM
42 000-40 000 = 2 000 livres.
Malheureusement, cela ne suffit pas. Nous devons également remplacer la MOS qui se décomposera au cours de l’année.
La perte continue de matière organique existante offre les avantages des nutriments minéralisés (le crédit d’azote de la MOS) et de la nourriture pour les organismes du sol (Janzen 2006), mais pour maintenir ces avantages, la perte doit être remplacée par une nouvelle MOS. L’ampleur de cette perte est plus difficile à estimer car elle dépend à la fois du lieu – sol et climat – et des pratiques – travail du sol et irrigation. Avec une érosion minimale, les taux de perte annuelle varient de 1 à 5 % de la MOS totale (Magdoff et Weil, 2004).
Regardons un scénario modéré : vous pratiquez le semis direct sur un sol contenant une bonne quantité d’argile, ce qui entraîne une perte de seulement 2 %.
Perte annuelle de MOS : 40 000 x 0,02 = 800 lb de MOS perdue
Mais attendez, c’était pour un sol avec 2% de SOM. Compte tenu des conditions ci-dessus, vous pourriez avoir 5 % de SOM, auquel cas vous auriez besoin de 1 200 lb de plus. Ce facteur de perte annuelle explique pourquoi il devient de plus en plus difficile d’augmenter la MOS à mesure que les niveaux de MOS augmentent ; plus vous en avez, plus vous devez entretenir.
Nous devons également tenir compte de l’évolution à long terme de la MOS résultant du changement d’affectation des terres. Cela peut être positif, comme c’est le cas ici, dans le bassin du Columbia, dans l’État de Washington, où l’irrigation a augmenté les apports des plantes dans le sol, ce qui entraîne des niveaux de MOS plus élevés. Cependant, le changement est souvent négatif, comme lorsque la production agricole annuelle remplace les prairies indigènes. Dans ce cas, la diminution de la matière organique du sol due à la réduction des apports ou au travail du sol peut se poursuivre pendant des décennies jusqu’à ce qu’un nouvel équilibre soit atteint. En raison du changement des intrants, d’autres pratiques telles que le travail réduit du sol ne peuvent que ralentir la diminution ( Pour en savoir plus ici ). Ce n’est pas facile à estimer, je vais donc ignorer ce facteur dans nos calculs et m’en tenir à notre sol à 2 % de SOM au lieu de celui à 5 %.
Ainsi, notre biomasse totale a besoin d’une augmentation annuelle de 0,1 point de pourcentage et pour tenir compte de la perte annuelle de MOS est de 2 800 lb de matière organique du sol :
2 000 lb pour l’augmentation en points de pourcentage de 0,1
800 lb pour remplacer la matière organique en décomposition.
La question suivante est : quelle quantité de biomasse végétale cela nécessitera-t-il et vos cultures la fourniront-elles ?
Parce qu’elles sont beaucoup plus difficiles à mesurer, les estimations de la biomasse racinaire, y compris les exsudats, et du taux de conversion de la biomasse racinaire en MOS varient considérablement. Il y a plus d’incertitude avec ces chiffres. Cependant, ce qui est clair, c’est que dans les cultures annuelles, la biomasse des racines ne représente qu’un faible pourcentage de la biomasse des pousses. Ici, j’ai utilisé un ratio Root:Shoot de 0,21 (Pausch et Kuzyakov, 2018). Il est également clair que la conversion de la biomasse des racines en MOS est beaucoup plus élevée que celle de la biomasse des pousses. Fujisaki et coll. (2018) trouvent une fourchette de 1,5 à 3 fois celle de la conversion de la biomasse des pousses. J’utiliserai le taux de conversion de 3x ou 30 %.
En utilisant le rapport de 10 : 1 pour la biomasse aérienne et la contribution des racines indiquée ci-dessus, la biomasse aérienne (pousses) de la culture nécessaire pour y parvenir est de 12 389 lb ou 6,2 tonnes/acre par an.
Biomasse des pousses x 0,1 + Biomasse des racines x 0,3 = 2 800 lb. Augmentation de la MOS
Racine / pousse = 0,21, donc : Biomasse racinaire = Biomasse totale des racines x 0,21.
Ici, avec un indice de récolte de 0,5 (voir ci-dessous), la biomasse totale des pousses est 2x la biomasse résiduelle des pousses que nous calculons (sans compter la récolte exportée).
( Biomasse des pousses x 0,1) + ( Biomasse des pousses x 2 x 0,21) x 0,3 = 2 800 lb d’augmentation de la MOS
Biomasse des pousses = 12 389 lb/acre
La biomasse des cultures peut être estimée par le rendement et l’ indice de récolte de la culture . Avec un indice de récolte de 0,5 pour le maïs et le blé, le poids des résidus de culture aériens ≈ rendement en grains. Pour obtenir les 6,2 tonnes/acre de résidus dont nous avons besoin, nous avons besoin d’un rendement de blé de 206 boisseaux. ou un rendement de maïs de 221 boisseaux/acre.
6,2 tonnes / acre × 2 000 lb / tonne × bu. blé /60 lb = 206 bu. / c.a.
6,2 tonnes / acre × 2 000 lb / tonne × bu. maïs /56 lb = 221 bu. / c.a.
Il s’agit de rendements élevés, supérieurs aux moyennes américaines. Il faudra donc plus d’un an pour parvenir à cette augmentation de MOS en utilisant uniquement les résidus de récolte. Et ce sont des cultures à haute teneur en résidus ; Il faudra encore plus de temps pour obtenir les 6,2 tonnes/acre dont nous avons besoin avec des cultures contenant moins de résidus.
Que peut-on faire pour améliorer les choses ? Il existe deux manières d’augmenter les apports de biomasse végétale au sol :
Et si on utilisait des cultures de couverture ? Ils font les deux.
Les cultures de couverture augmentent la production totale de biomasse et, comme elles ne sont pas récoltées, 100 % de leur biomasse est disponible pour construire la MOS. Le problème avec les cultures de couverture est qu’elles ne bénéficient pas d’une bonne saison de croissance. Pour de bonnes raisons, les cultures commerciales occupent la majeure partie de la meilleure saison de croissance, laissant des périodes de croissance plus courtes et moins productives pour les cultures de couverture. En utilisant les données sur les cultures de couverture hivernales , une culture de couverture dans une bonne année peut produire 2,4 tonnes/acre de biomasse, de racines et de pousses.
En utilisant ce chiffre, nous n’avons alors besoin que de 3,8 tonnes/acre pour notre augmentation de MOS (6,2 – 2,4 = 3,8 tonnes/acre), ce qui se traduit par une récolte de blé de 126 boisseaux/acre ou une récolte de maïs de 135 boisseaux/acre.
13,8 tonnes/acre x 2 000 lb/tonne x 1 boisseau/60 lb = 126 boisseaux/acre de récolte de blé
13,8 tonnes/acre x 2 000 lb/tonne x 1 boisseau/56 lb = 135 boisseaux/acre de récolte de maïs
Nous sommes désormais en bonne voie, car ces rendements sont réalisables dans de nombreuses régions. Cependant, rappelez-vous qu’il s’agit d’une augmentation modeste de la MOS dans un sol avec une MOS relativement faible et de faibles pertes annuelles, ce qui constitue un scénario proche du meilleur des cas. Dans de nombreuses régions où la MOS et les pertes sont plus élevées, cela peut encore être hors de portée. C’est pourquoi les cultures de couverture, bien qu’elles présentent de nombreux autres avantages, notamment celui de minimiser l’érosion, ne se sont pas révélées très efficaces pour augmenter les niveaux de matière organique du sol (voir également Chaplot et Smith, 2023). Compte tenu de leur modeste production de biomasse, ils contribuent mieux à maintenir les niveaux de MOS qu’à les augmenter.
Voir la figure 1 pour une représentation visuelle de ces calculs.

Et le fumier et le compost ?
Le fumier et le compost sont d’excellents outils si vous y avez accès au bon prix. Lorsqu’ils sont appliqués à des taux élevés, ils peuvent sembler magiques, mais ils ne le sont pas :

Si vous êtes dans la position enviable d’avoir accès à beaucoup de fumier ou de compost, tant mieux. Utilisez-le et améliorez vos sols, mais nous ne devrions pas présumer que cette option ne concerne que une petite partie des terres cultivées.
Et si nous cultivions des plantes vivaces pour le pâturage ?
Nous avançons désormais quelque part, mais au prix de la suppression des cultures annuelles. Cultiver uniquement des plantes vivaces pour le pâturage, comme c’est souvent le cas avec l’agriculture régénérative , augmente les apports de biomasse et diminue les pertes de MOS. Les apports sont augmentés grâce à l’allongement de la saison de croissance des plantes fourragères vivaces et à la réduction des récoltes. La viande récoltée par le bétail pâturé enlève beaucoup moins de biomasse que la récolte, ce qui en laisse davantage à subir le processus de décomposition 10:1. Les pertes sont réduites car le travail du sol est supprimé.
De plus, les plantes vivaces produisent plus de biomasse racinaire qui, comme nous l’avons vu précédemment, est convertie plus efficacement en MOS. Alors que le rapport racine/pousse des cultures annuelles est d’environ 0,21, pour les cultures pérennes, il peut varier de 1 à plus de 3 (Bolinder et al., 2002 ; Sainju et al., 2017).
Les calculs pour les systèmes de pâturage du bétail deviennent compliqués car il y a tellement de facteurs que je ne les ferai pas. Sachez simplement que le ratio de 10 : 1 s’applique toujours ici pour la biomasse aérienne, mais les apports et les pertes changent, et il y a plus de racines. Les cultures de foin pérennes, où presque toute la biomasse aérienne est éliminée, s’apparentent davantage à des cultures annuelles destinées à la construction de MOS.
Une alternative à l’augmentation des apports ou à la diminution des pertes consiste à diriger la matière organique de votre sol là où elle compte le plus : la surface .
Ce gain de 0,1 point de pourcentage dans les 6 premiers pouces du sol, qui a nécessité 6,2 tonnes de biomasse végétale, ne nécessitera que 3,1 tonnes/acre dans les 3 premiers pouces, et seulement 2,1 tonnes/acre pour les 2 premiers pouces du sol. Cela rend l’augmentation de la MOS beaucoup plus réalisable, et la surface est l’endroit où se déroulent de nombreuses fonctions importantes (pour l’agriculture) du sol. Une surface de sol fonctionnelle réduit l’érosion éolienne et hydrique, favorise le libre échange d’air, améliore l’activité biologique, permet aux semis d’émerger sans entrave et aux racines des plantes de proliférer et, peut-être le plus important, favorise une infiltration rapide de l’eau et un mouvement profond dans le sol.
Même si le semis direct réduit la perturbation des sols et réduit donc les pertes de MOS, il n’ajoute rien du côté des intrants. Un autre avantage du travail du sol direct, cependant, est de permettre à la MOS de se concentrer à la surface du sol plutôt que d’incorporer les résidus en profondeur comme le font la plupart des pratiques de travail du sol.
Les chiffres confirment la difficulté d’augmenter les niveaux de matière organique des sols. Et c’est de pire en pire. À mesure que le climat se réchauffe, les sols se réchauffent également, ce qui entraîne chaque année des pertes de MOS plus élevées. On estime que nous aurons besoin de 50 à 90 % de biomasse supplémentaire dans les sols simplement pour maintenir les niveaux de matière organique du sol (Riggers et al., 2021). Cette augmentation sera nécessaire avant même de commencer à penser à augmenter les niveaux de SOM. Ajoutez à cela le risque de tempêtes moins fréquentes mais de plus forte intensité entraînant davantage d’érosion… dans de nombreux endroits, nous pourrions avoir du mal à maintenir les niveaux de MOS, et encore moins à les augmenter. Même en utilisant les meilleures pratiques.
À ce stade, j’aimerais vous donner quelques chiffres positifs, mais je n’ai pas pu en trouver. Cependant, que se passe-t-il si nous regardons mal les choses ? Poussés par la recherche de la santé des sols et de la séquestration du carbone, notre concentration actuelle sur l’accumulation de matière organique dans le sol est-elle vraiment ce qui compte ? Nous devons nous rappeler que les avantages du carbone fixé par la photosynthèse des cultures ne se produisent pas seulement lorsqu’il se transforme en MOS à long terme. Le taux de décomposition de 90 % représente un flux d’énergie à travers le sol qui est également bénéfique (Janzen 2015).
« La matière organique est plus utile, biologiquement, lorsqu’elle se décompose… la matière organique est le carburant de la machinerie biologique du sol » Janzen 2006
Le sol n’est pas seulement un seau pour le stockage du carbone. Il s’agit plutôt d’une vanne contrôlant le débit de C. En fonction de notre gestion, ce débit peut être augmenté ou diminué, et le timing peut être ajusté. Étant donné la difficulté d’augmenter la matière organique du sol, et le changement climatique rendra cette tâche de plus en plus difficile, nous devrions peut-être nous concentrer sur le maintien des niveaux actuels de MOS et du flux de C/énergie à travers le sol. C’est peut-être tout ce que nous pouvons espérer faire.
Les calculs ont été mis à jour suite à une erreur constatée par Lucie (merci !), voir ci-dessous dans Commentaires. Et certains facteurs ont été modifiés en raison des commentaires des lecteurs.
Berthelin, J., M. Laba, G. Lemaire, D. Powlson, D. Tessier, et al. 2022. Séquestration du carbone dans le sol pour l’atténuation du changement climatique : la cinétique de minéralisation des apports organiques comme limitation négligée. Journal européen des sciences du sol 73(1) : e13221. est ce que je: 10.1111/ejss.13221.
Bolinder, MA, DA Angers, G. Bélanger, R. Michaud et MR Laverdière. 2002. Biomasse racinaire et rapports pousses/racines des cultures fourragères vivaces dans l’est du Canada. Peut. J. Plant Sci. 82(4) : 731-737. est ce que je: 10.4141/P01-139.
Caruso, T., FT De Vries, RD Bardgett et J. Lehmann. 2018. Dynamique du carbone organique du sol correspondant à la théorie de l’équilibre écologique. Écologie et évolution.
Chaplot, V. et P. Smith. 2023. Les cultures de couverture n’augmentent pas les stocks de carbone organique du sol autant qu’on le prétend : quelle est la voie à suivre ? Biologie du changement global : gcb.16917. est ce que je: 10.1111/gcb.16917.
Fujisaki, K., T. Chevallier, L. Chapuis-Lardy, A. Albrecht, T. Razafimbelo, et al. 2018. Les variations des stocks de carbone du sol dans les terres cultivées tropicales sont principalement dues aux apports de carbone : une synthèse. Agriculture, écosystèmes et environnement 259 : 147-158. est ce que je: 10.1016/j.agee.2017.12.008.
Janzen, HH 2006. Le dilemme du carbone dans le sol : devons-nous le stocker ou l’utiliser ? Biologie des sols et biochimie 38(3) : 419-424. est ce que je: 10.1016/j.soilbio.2005.10.008.
Janzen, HH 2015. Au-delà de la séquestration du carbone : le sol comme conduit de l’énergie solaire. Journal européen des sciences du sol 66(1) : 19-32. est ce que je: 10.1111/ejss.12194.
Janzen, HH, KJ van Groenigen, DS Powlson, T. Schwinghamer et JW van Groenigen. 2022. Limites photosynthétiques de la séquestration du carbone dans les terres cultivées. Geoderma 416 : 115810. est ce que je : 10.1016/j.geoderma.2022.115810.
Magdoff, F. et R. Weil. 2004. Stratégies de gestion de la matière organique du sol. Matière organique du sol dans l’agriculture durable. Presse CRC
Pausch, J. et Y. Kuzyakov. 2018. Apport de carbone par les racines dans le sol : quantification de la rhizodéposition de la racine à l’échelle de l’écosystème. Biologie du changement global 24(1) : 1–12.
Riggers, C., C. Poeplau, A. Don, C. Frühauf et R. Dechow. 2021. Quelle quantité de carbone est nécessaire pour préserver ou augmenter les stocks projetés de carbone organique du sol dans les terres cultivées allemandes dans le contexte du changement climatique ? Sol végétal 460(1) : 417-433. est ce que je: 10.1007/s11104-020-04806-8.
Sainju, UM, BL Allen, AW Lenssen et RP Ghimire. 2017. Biomasse racinaire, rapport racines/pousses et teneur en eau du sol sous les graminées vivaces avec différents taux d’azote. Recherche sur les grandes cultures 210 : 183-191. est ce que je: 10.1016/j.fcr.2017.05.029.
Tiquia, SM, TL Richard et MS Honeyman. 2002. Perte de carbone, de nutriments et de masse lors du compostage. Cycle des nutriments dans les agroécosystèmes 62(1) : 15-24. est ce que je: 10.1023/A:1015137922816.
Définition et bref historique du semis direct : du geste ancestral à son
essor dans l’agriculture moderne, d’abord aux États Unis, puis au Brésil.
Le semis direct est un système de semis, dans lequel la semence est placée
directement dans le sol qui n’est jamais travaillé. Seul un petit sillon ou un trou est
ouvert, de profondeur et largeur suffisantes, avec des outils spécialement conçus à cet
effet, pour garantir une bonne couverture et un bon contact de la semence avec le sol.
Aucune autre préparation du sol n’est effectuée1
. L’élimination des mauvaises herbes,
avant et après le semis pendant la culture, est faite avec des herbicides, les moins
polluants possibles pour le sol.
Le principe du semis direct n’est pas nouveau en soi, il est utilisé depuis les
temps anciens par les cultures indigènes : les agriculteurs de l’Égypte ancienne, et les
Incas dans les Andes d’Amérique du Sud, utilisaient un bâton pour faire un simple trou
dans le sol, dans lequel la graine était placée à la main et recouverte au pied.
Aujourd’hui encore, des centaines de milliers d’hectares sont plantés traditionnellement,
en semis direct, par les petites agriculteurs indigènes2
de la zone tropicale humide qui
pratiquent l’agriculture itinérante de subsistance sur brûlis, dans les forêts d’Amérique
Latine, d’Afrique et d’Asie.
Dans l’agriculture moderne motorisée des pays du Nord, c’est aux États Unis
que les premières tentatives de semis direct sans aucune préparation du sol ont vu le
jour, dès la fin des années 19403
, en réaction à une période catastrophique pour
l’environnement, où les grandes plaines américaines subissaient une érosion éolienne
catastrophique : le fameux « Dust Bowl ». Mais c’est surtout à partir du début des années
1960, avec la diffusion de l’herbicide total Paraquat4
, que le semis direct a réellement
pris son essor, grâce en particulier, aux travaux de Harry et Lawrence Young sur leur
ferme à Hemdon1
, dans le Kentucky, qui ont rapidement fait des milliers d’émules sur le
territoire américain.
Simultanément à ces premières démonstrations convaincantes, le fabricant
de machines agricoles, Allis Chalmers, créait en 1966, le premier semoir de semis
direct. Comme le semis direct est possible immédiatement après la récolte, le soja de
semis direct se développait sur les résidus de la culture de blé1
. Dans le même temps,
Shirley Phillips5
, pionnier de la recherche sur le semis direct à Lexington, Université du
Kentucky, se consacrait corps et âme à la diffusion de ces nouvelles techniques, non
seulement aux USA, mais aussi en Amérique Latine. La surface en semis direct aux
USA, qui occupait 2,2 millions d’hectares en 1973/74, dépasse aujourd’hui les 20
millions d’ha, soit environ 16% de la surface totale cultivée aux États Unis.
Au Brésil, les premières tentatives sur le semis direct ont commencé en
1969 dans l’État du Rio Grande do Sul6
. Mais c’est surtout à l’État du Paranà7
que
revient le mérite d’avoir développé très vite, ces techniques à grande échelle, grâce
1
Phillips and Young, 1973.
2
Le système de culture du haricot « Tapadd », en Amérique Centrale et Mexique est également une
technique de semis direct, depuis des siècles.
3
En Caroline du Nord, avec l’avènement de la molécule 2-4 D, dans la fin des années 1940. 4
Développé par ICI, au Royaume Uni, en 1955.
5
Shirley Phillips est unanimement considéré comme le « père » du semis direct.
6
Faculté d’agronomie de Néo Me Toque.
7
Initiative de l’IPEAME (Institut de Recherches Agropastorales du Sud, basé à Londrina), en coopération
avec GTZ (Recherche agronomique allemande).
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
d’abord à l’initiative pugnace de Herbert Bartz, agriculteur d’origine allemande, qui,
après un voyage d’informations sur le semis direct en Angleterre et aux États Unis,
importait le premier semoir d’Allis Chalmers et plantait sa première culture de soja de
semis direct en 1972 à Rolândia.
Ensuite, les recherches intensives conduites par l’IAPAR8
, entre 1973 et
1981, avec la coopération d’ICI et de la GTZ9
ont permis de mettre au point, les
rotations les plus appropriées au semis direct, aux plans agronomique et économique,
dans les conditions subtropicales de l’État du Paranà. Dans le même temps, les travaux
pionniers à grande échelle de Frank Dijkstra et Manoel Henrique Pereira10, agriculteurs
dans la région des « campos garais » de Ponta Grossa, ont entraînés une très large et très
rapide diffusion du semis direct dans le Paranà, qui occupait environ 200 000 hectares
en 1986, les états du Sud du Brésil11 et en Amérique Latine.
Plus récemment, à partir du début des années 1990, la nouvelle et la plus
importante expansion du semis direct s’est faite dans la région des cerrados (savanes) du
centre et de l’Ouest du Brésil, grâce, à la fois, aux travaux de recherches de L. Séguy et
S. Bouzinac du CIRAD sur les fronts pionniers du sud de l’Amazonie, à ceux de John
Landers12 avec les agriculteurs partenaires dans le sud ouest de l’État de Goiàs et au
remarquable travail de diffusion de l’APDC (Association du Semis Direct des
Cerrados). Plus de 3 millions d’hectares sont passés en semis direct, en moins de 10 ans
dans cette région.
Les cultures les plus importantes conduites en semis direct au Brésil sont
maintenant le soja, le maïs, le blé, l’orge, le sorgho, le tournesol, le riz irrigué, et plus
récemment le coton, le riz pluvial à haut potentiel13, et les pâturages temporaires.
Entre 1970 et 1998, plus de 10 millions d’hectares ont été conquis par les
techniques de semis direct au Brésil. En Amérique Latine, on estime que les surfaces
occupées par ces techniques conservatrices, en moins de 20 ans, dépassent les 16
millions d’hectares. L’ampleur et la vitesse de conquête du semis direct dans cette région
du monde tropical et subtropical constitue certainement, la révolution agricole la plus
importante des 50 dernières années.
C’est a cette conquête la plus récente et la plus spectaculaire, que l’essentiel
de cet article sera consacré, sur les frontières agricoles des savanes (cerrados) humides
du sud du bassin amazonien, dans des conditions climatiques extrêmes où sont
rapidement extériorisées les intérêts et les limites des techniques.
8
Institut de recherche de l’État du Parané.
9
R. Derpsh, et al., 1991.
10Président de la Fédération du Semis Direct au Brésil – FEBRAPDP , entre 1992 et 1998. 11 Travaux de la Fondation ABC (Hans Peeten, Josué Nelson Pave). 12 Secrétaire éxécutif de l’APDC (Association du serras direct des cerrados). 13 Travaux du CIRAD (L. Séguy, S. Bouzinac) et ses partenaires (Groupe MAEDA et AGRONORTE).
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
Un vaste réservoir de terres mécanisables pour aider à nourrir
l’humanité du 21ème siècle : les cerrados d’Amérique Latine, dernier rempart de
terres vierges exploitables, avant la forêt.
En Amérique Latine, les cerrados de sols acides occupent près de la moitié
des terres cultivables, soit environ 243 millions d’hectares, concentrés pour la plupart au
Brésil, puis en Colombie et au Venezuela, soit le double de la surface des terres
cultivées aux États Unis. Environ 23 % du territoire brésilien est occupé par
l’écosystème du « cerrado » avec 200 millions d’hectares, dont au moins 50 millions sont
potentiellement utilisables pour une agriculture mécanisée intensive ; une bonne part de
ce vaste réservoir de terres arables se situe dans la zone tropicale humide, à l’Ouest et au
Nord.
Tous les spécialistes du développement agricole brésilien sont d’accord pour
affirmer qu’une mise en valeur pleine, rationnelle et intensive de ce réservoir de terres,
pourrait fournir sans irrigation complémentaire, plus de 150 millions de tonnes de
grains, 9 millions de tonnes de viande et plus de 300 millions de m3
de bois, tout en
conservant 20 % de cette surface pour la préservation de l’environnement14. En
considérant la possibilité d’utiliser l’irrigation sur 10 millions d’ha, la production finale
pourrait atteindre 190 millions de tonnes14, soit plus de 40 % de la production de grains
des États Unis.
Les savanes (cerrados) représentent donc, un vaste réservoir encore peu
exploité, disponible pour alimenter l’humanité du 21ème siècle, et en particulier, les
savanes humides caractérisées par un fort potentiel climatique qui peut être mis en
valeur aussi bien pour les cultures pérennes, alimentaires et industrielles annuelles que
pour l’élevage, si l’homme sait exploiter ce milieu durablement, sans le dégrader (cf.
carte en annexe) .
Le transfert Nord-Sud des technologies de travail du sol : un constat
d’échec lourd de conséquences pour la ressource sol et l’environnement en général.
Au Brésil, la mise en culture des savanes de la zone tropicale humide
(cerrados) a commencé vers la fin des années 1970, avec l’arrivée des agriculteurs des
états du Sud, qui ont colonisé et conquis rapidement les états du Centre-Ouest, puis de
l’Ouest plus humide ; l’agriculture qui s’y est développée, est mécanisée et a été
construite, après ouverture des terres avec du riz pluvial et des pâturages extensifs
(Brachiatias), sur la monoculture industrielle de soja pour gérer des excédents
exportables. Ce mode d’exploitation pratiqué exclusivement aux engins à disques s’est
révélé rapidement désastreux pour les sols sous une très forte pluviométrie de 2 000 à
3000 mm répartie sur 7 mois.
Les sols, qui correspondent aux sols ferrallitiques fortement désaturés15 de
la classification française, sont très acides, très pauvres en éléments nutritifs (carencés
en Phosphore, Potasse, Calcium, Magnésium et Zinc), et très rapidement dépourvus de
matière organique, lorsque la couverture végétale est enlevée. De plus, l’exploitation
inadéquate et exclusive des terres mises en culture par des engins à disques (offset
lourds et pulvériseurs légers) a très rapidement, sous ces conditions climatiques
excessives, détruit l’état structural des sols par pulvérisation excessive, entraîné une
14 Godebert et al., 1980 ; Godebert, 1989.
15 Oxysols de la soil taxonomy américaine.
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
forte compaction en surface, qui réduit la porosité, diminue la capacité d’infiltration de
l’eau et concentre les semences des mauvaises herbes dans les 10-15 premiers
centimètres, les plaçant ainsi en conditions idéales de germination et de compétition
précoce pour les cultures.
Au total, ce mode destructeur de travail du sol venu des pays du Nord et
allié à la pratique continue de la monoculture de soja a provoqué des dégâts
considérables sur les sols : érosion catastrophique des unités de paysage, qui a entraîné
une baisse insidieuse d’abord, puis rapide et continue ensuite de la productivité du sol
malgré l’emploi accrû d’intrants chimiques (engrais minéraux, pesticides). En quelques
années, des faillites régionales spectaculaires ont eu lieu, laissant des paysages vides et
désolés. Ces faillites, pour l’agriculture et l’environnement ont été d’autant plus sévères
que ces fronts pionniers de l’Ouest brésilien sont très isolés économiquement. Ils sont
très éloignés des ports d’exportation et des grands centres de transformation et de
consommation, ce qui pénalise fortement les exploitations agricoles, car elles dépendent
du réseau routier, précaire et mal entretenu qui élève le coût du transport, donc les coûts
de production et réduit d’autant les prix payés aux producteurs. Ces prix payés peuvent
être ainsi, inférieurs de 20 à 50 % à ceux pratiqués dans les états du Paranâ et de Sâo
Paulo (Sud Brésil).
L’intervention de la recherche agronomique : une stratégie au service
des agriculteurs, chez eux, dans leurs milieux.
Le CIRAD16 est intervenu sur les fronts pionniers du centre nord du Mato
Grosso, où plus d’un million d’hectares sont aujourd’hui cultivés, pour construire les
bases de la fixation d’une agriculture durable d’abord en zone de savanes entre 1983 et
1994, puis ensuite en zone de forêt pour précéder et préparer l’arrivée éventuelle des
fronts pionniers mécanisés dans cette écologie qu’il faut à tout prix protéger. Dans un
contexte économique très sensible, chaotique, un milieu physique fragile soumis à des
contraintes climatiques excessives, la gestion durable de la ressource sol, au moindre
coût, a été prise en compte comme un objectif majeur pour la recherche, indissociable
de celui de gestion du risque économique. Partant de la situation généralisée de
monoculture de soja, désastreuse pour le milieu physique, cette gestion du risque
économique s’est traduite par la mise au point progressive de systèmes de cultures
diversifiés, agronomiquement justifiés et reproductibles, techniquement praticables et
préservateurs du capital-sol, qui tirent le mieux parti du fort potentiel hydrique
disponible (création de systèmes à deux cultures annuelles), et qui soient
économiquement lucratifs et les plus stables possible. Parallèlement à la gestion durable
du patrimoine sol, la recherche de la qualité des produits en rotations a été considérée
également comme prioritaire pour leur donner un maximum de valeur ajoutée.
La recherche œuvrant avec, pour et chez les agriculteurs, dans leurs milieux,
a rapidement mis en évidence l’échec du transfert Nord-Sud des techniques de
préparation mécanisée des terres dans ce type de milieu : malgré une amélioration très
significative, mais de courte durée, des performances technico-agronomiques des
16 Équipe L. Séguy, S. Bouzinac et ses partenaires brésiliens de la recherche et du développement : en
coopération avec les agriculteurs (dont le pionnier, Mr. Munefume Matsubara), le CNPAF, Centre de
Recherche Fédéral sur le riz et le haricot de l’EMBRAPA et l’EMPAER-MT, Centre de Recherche de
l’état du Mato Grosso, puis, en partenariat avec RHODIA (filiale BrésiI de Rhône Poulenc) et la
coopérative COOPERLUCAS de Lucas do Rio Verde, de 1993 à 1995, et plus récemment, avec
l’entreprise AGRONORTE, implantée à Sorriso et Sinop, entre 1995 et 1999.
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
systèmes de culture par rapport à la situation initiale, toutes les techniques de travail
mécanisé associées aux rotations de culture (labour, chisel, outils à disques), ont montré
très vite leur limite pour la gestion durable et au moindre coût de la ressource sol,
notamment par une maîtrise insuffisante de l’érosion et surtout par la perte de la moitié
du stock de matière organique après seulement 5 ans d’utilisation continue de ces modes
de gestion mécanisée, interdisant toute agriculture durable sans très forte augmentation
d’intrants coûteux (fig. 1).
II fallait donc se rendre à l’évidence : les sols tropicaux doivent être cultivés
autrement.
La recherche a alors imaginé de nouveaux concepts et pratiques agricoles
qui soient réellement adaptés aux contraintes pédoclimatiques de la zone tropicale
humide. Ces nouveaux concepts de gestion et leur mise en pratique sont basés sur le
fonctionnement de la forêt ombrophile, adapté à l’activité agricole (fig. 2 et 3). Les
caractéristiques de l’écosystème forestier, en particulier sa stabilité, révèlent un
fonctionnement complexe et remarquablement efficace, capable d’assurer à la fois, une
productivité primaire élevée et le recyclage du faible stock d’éléments minéraux nutritifs
présents, sans perte ni exportation. La plus grande partie du prélèvement des éléments
nutritifs par les racines des plantes, les mycorhizes et la biomasse microbienne se situe
dans les 5 à 10 premiers centimètres du sol.
Ce sont à ces mécanismes de fonctionnement qui confèrent à la forêt sa
remarquable stabilité, que les recherches du CIRAD ont été consacrées pour les
reproduire et les adapter à l’échelle des systèmes de culture qui devront être pratiqués
sur un sol toujours recouvert d’une importante couverture végétale morte ou vivante et
dans lequel les pertes en éléments nutritifs devront être réduites au minimum, nulles si
possible.
La recherche a construit 3 grands types de systèmes de culture à partir de ce
concept de base, qui s’inspire du fonctionnement de l’écosystème forestier :
1 – Les systèmes de production continue de grains, bâtis sur des
successions à 2 cultures annuelles pratiquées en semis direct : Une culture
commerciale suivie d’une culture qui soit capable de produire une forte biomasse aussi
bien au dessus du sol que dans le sol, et qui ne reçoit pas d’intrants ou un minimum. Si
en conditions subtropicales et tempérées qui comportent une saison froide, le semis
direct des cultures peut s’effectuer dans les seuls résidus de récolte qui se décomposent
lentement à la surface du sol (graminées surtout) et assurent une bonne couverture du
sol. il en va tout autrement dans les conditions tropicales chaudes et humides de basse
altitude où le taux de minéralisation (décomposition) de la matière organique est
beaucoup plus élevé (taux annuel de 5 % environ, contre 2 % en climat tempéré).
Les seuls résidus de récolte sont insuffisants pour assurer une couverture
permanente du sol, donc une protection totale contre l’érosion, et l’entraînement des
éléments nutritifs en profondeur est très important sous plus de 2 000 – 3 000 mm de
pluviométrie annuelle, en particulier les nitrates, le calcium, la potasse ; il fallait donc
dans ces conditions, à la fois, renforcer la couverture du sol pour qu’elle soit
permanente, par l’implantation d’une biomasse additionnelle et que cette biomasse ait
grâce à ses racines, une grande capacité de recyclage pour les éléments nutritifs
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
entraînés en profondeur, qu’elle exerce un fort pouvoir restructurant du sol pour pouvoir
substituer un travail biologique du sol à celui du travail mécanique (fig. 2 et 3).
Cette biomasse est produite par une culture de mil ou sorgho guinea capable
de fort développement végétatif au dessus et au dessous de la surface du sol, en
conditions climatiques marginales dû début et/ou de la fin de saison de pluies ; la
biomasse produite est donc placée avant et/ou après la culture commerciale et son coût
est inférieur à celui de la préparation mécanisée des terres (moins de 50 US$/ha).
Véritable « pompe biologique », cette biomasse qui précède et/ou succède à la culture
commerciale, a pour fonctions agronomiques essentielles et complémentaires de :
protéger complètement le sol contre l’érosion, séquestrer le carbone dans le profil
cultural, alimenter la culture commerciale par voie biologique en se décomposant
(minéralisation), minimiser, voire supprimer les pertes en éléments nutritifs dans le
système sol-plante, grâce à un puissant système racinaire recycleur, maintenir une biostructure stable dans le profil cultural, amortir les variations d’humidité et de
température à la surface du sol, pour permettre à la faune de se développer et de se
maintenir dans l’horizon de surface, assurer un meilleur contrôle au moindre coût des
adventices (actions conjuguées de l’obscurité et des propriétés allélopathiques 17 des
couvertures) et du complexe parasitaire des cultures, en général.
Le sol n’est plus travaillé, les résidus de récolte et la phytomasse additionnée
par les « pompe biologiques » assurent une couverture permanente du sol aussi bien en
saison des pluies qu’en saison sèche. Un horizon nourricier à très forte activité
biologique se crée dans les 5 premiers cm du sol, à l’image de celui que l’on trouve sous
la forêt.
La biomasse des pompes biologiques type mil, sorgho, Eleusine c., peut être
renforcée. si nécessaire, en succession de la culture commerciale en fin de cycle des
pluies, en implantant, en semis direct un mélange de mil ou de sorgho avec des espèces
fourragères du genre Brachiaria qui peuvent se maintenir vertes durant toute la saison
sèche et donc être pâturées (ferme de production de grains + élevage). L’activité
racinaire du Brachiaria se poursuit en saison sèche, améliorant les propriétés physiques
du sol, parachevant le travail de recyclage plus limité dans le temps du mil ou sorgho
associés (fig. 8).
La biomasse verte à aptitude fourragère constitue également une assurance
contre les incendies accidentels de saison sèche.
Au premières pluies de la saison suivante, le mélange mil ou sorgho plus
Brachiaria repart et renforce encore la couverture au sol avant le semis direct de la
culture commerciale. Juste avant le semis direct de cette dernière, un herbicide total du
type glyphosate est appliqué sur la biomasse pour la dessécher ; une semaine à 10 jours
après l’application de l’herbicide, le semis direct de la culture commerciale peut
commencer.
Les herbicides totaux de type Glyphosate18, ne sont pas polluants pour le sol
dans ce système appliqués sur une très forte phytomasse verte, ils n’atteignent pas le sol
ou en quantité dérisoire qui est immédiatement inactivée au contact du sol (fortement
17 En se décomposant, la couverture morte du sol libère des substances qui inhibent la germination des
mauvaises herbes.
18 Le sulfosate, le glufosinate sont également des matières actives utilisées pour le même objectif.
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
adsorbée parles colloïdes, donc non lixiviable). Sur la culture commerciale en
développement, les herbicides utilisés sont sélectifs de la culture. Comme dans le cas de
l’utilisation des herbicides totaux en pré-semis, les herbicides sélectifs dans la culture
n’atteignent pas ou très peu le sol protégé sous la couverture. De plus, les nouvelles
molécules utilisées sont de plus en plus performantes à très faible dose19 et sont de
moins en moins polluantes surtout dans de tels systèmes de culture sur couverture
permanente où le sol est totalement protégé et où l’activité biologique intense est une
garantie supplémentaire de dégradation rapide des molécules xénobiotiques.
Dans ce système de semis direct construit sur 2 cultures annuelles en
succession, les cultures commerciales peuvent être : le soja, le maïs, le riz pluvial à haut
potentiel, le coton ; les cultures pompes biologiques qui précèdent la culture
commerciale et qui se substituent au travail mécanique du sol sont : le mil, le sorgho,
l’Eleusine coracana. Les pompes biologiques qui succéderont à la culture commerciale :
du mil, du sorgho, associés ou non à des espèces fourragères, du tournesol. Les pompes
biologiques de succession associant mil ou sorgho au Brachiaria produisent entre 7 et
13 tonnes/ha de matière sèche au dessus du sol à l’entrée de la saison sèche, et plus de 4
t/ha de racines dans les 50 premiers cm du profil cultural (fig. 4, 5 et 6).
Ce sont ces systèmes qui se sont diffusés très rapidement entre 1992 et 1998
qui dominent aujourd’hui, sur les 3 millions d’hectares de semis direct que compte le
centre ouest brésilien.
2 – Les systèmes de semis direct intégrant les systèmes précédents de
production de grains, pratiqués en rotation avec des pâturages, tous les 2, 3, 4 ou 5
ans pour la production de viande ou de lait.
A la différence des systèmes précédents, dans lesquels l’espèce fourragère
(Brachiaria r.) n’est présente que pendant quelques mois en mélange avec le mil ou le
sorgho pour renforcer la biomasse de surface, dans les systèmes mixtes « production de
grains-élevage » les espèces fourragères sont implantées pour 2, 3, 4 à 5 ans, en rotation
avec les systèmes de production de grains (fig. 8 ).
L’implantation du pâturage se fait après récolte de la culture commerciale,
(en général du soja semé aux premières pluies) en semis direct dans les résidus de
récolte. Le pâturage à base de Brachiaria brizantha ou de Panicum maximum, implanté
par cette technique sans engrais, dispose de réserves en eau suffisantes pour produire
une très forte biomasse fourragère à l’entrée de la saison sèche. II peut supporter 1,7 à
2,2 têtes/ha de gros bétail dont le gain de poids sur les 100 à 120 jours de la saison sèche
est d’environ 450g/jour/animal.
Inversement, pour repasser du pâturage à la culture, on utilise les herbicides
totaux18 à forte dose qui détruisent le pâturage (parties aériennes et racinaires), et le
semis direct de la culture commerciale peut commencer entre 15 et 25 jours après le
dessèchement à l’herbicide, le temps que la biomasse se réduise suffisamment en surface
et permette ainsi un semis direct dans de bonnes conditions opérationnelles (rapidité
d’exécution. placement précis de ta semence).
19 Les sulfonylurées par exemple s’utilisent à des doses de quelques grammes par hectare présentent une
très faible toxicité pour les mammifères, les oiseaux et les poissons.
Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr Document obtenu sur le site Cirad du réseau http://agroecologie.cirad.fr
Ces rotations production de grains-élévage, pratiquées en semis direct
continu sont actuellement en voie de diffusion rapide.
Enfin, une variante à ces systèmes, a été mise au point pour les éleveurs
stricts qui ne souhaitent pas produire de grains pendant 2 ans ou plus. Dans ce cas, il
faut rénover le pâturage qui se dégrade avec le temps : le pâturage dégradé est détruit à
l’herbicide total (glyphosate) et du riz pluvial à cycle court est installé en semis direct
sur le pâturage désséché et détruit, dès le début de saison des pluies. A la récolte du riz,
le nouveau pâturage (genres Brachiaria, Panicum) est implanté en semis direct dans les
pailles de riz. Dans ce système, aucun herbicide n’est utilisé dans la culture de riz et la
fumure utilisée sur cette culture est supérieure de 30 % à ses besoins. Le reliquat
d’engrais est utilisé par le nouveau pâturage semé directement en succession du riz.
Avec un riz de belle qualité de grains (variétés CIRAD), les marges nettes couvrent le
coût d’installation du nouveau pâturage, et offrent un reliquat monétaire avec l’élevage
en saison sèche, comp
https://adnaturam.org/wp-content/uploads/2021/03/article-les-enjeux-des-ressources-genetiques.pdf
BIOLOGIE VÉGÉTALE, ENVIRONNEMENT, GÉNÉTIQUE
Au fil de l’évolution, notre planète s’est peuplée d’une multitude d’être vivants. Ils représentent une diversité étonnante – allez donc « googler » Ambystoma mexicanum ou Hydnora africana pour voir ! – c’est ce que nous appelons la « biodiversité ». Elle désigne donc le tissu vivant de notre planète et elle nous fournit des biens et services indispensables au quotidien comme la nourriture, la pollinisation des végétaux ou l’épuration de l’air.
La biodiversité s’est créée durant des milliards d’années mais aujourd’hui, à cause de l’activité humaine, de nombreuses espèces sont en voie d’extinction. Presque la moitié des animaux et plus des deux tiers des végétaux auront disparu d’ici la fin du siècle si notre impact sur l’environnement ne diminue pas. Les plantes que nous cultivons pour notre alimentation ne sont malheureusement pas épargnées par cette disparition…

Le changement climatique n’impacte pas seulement les espèces végétales en danger. Il altère également leurs phases de développement saisonnier, comme la floraison ou la fructification, qui sont de plus en plus précoces. C’est problématique, notamment pour les espèces fruitières, car une floraison trop précoce peut survenir durant les périodes de gelées tardives printanières, ce qui entraînera une diminution de la production de fruits.
Le changement climatique impacte également la qualité de croissance des plantes. Une étude menée sur différentes forêts montre que la densité du bois des arbres a diminué de 10% en moyenne en une centaine d’années. La stabilité de l’arbre face au vent ainsi que sa capacité de stockage du dioxyde de carbone sont donc réduites. Le changement climatique pourrait aussi augmenter la fréquence des maladies des cultures dans les années à venir.

Le lien entre les humains et la biodiversité agricole débute il y a environ 10 000 ans. L’être humain, encore nomade, a commencé à cultiver certaines plantes à graines comme le blé. De manière inconsciente, en favorisant les plantes qui paraissaient plus résistantes et productives, nos ancêtres ont inventé le principe de l’amélioration des plantes. C’est le début de la sédentarité et de la domestication.

Mais dans les années 1960, la politique de « Révolution verte » modernise l’agriculture qui se fonde alors sur l’utilisation d’engrais, de pesticides et surtout de variétés à haut rendement ce qui a conduit irrémédiablement à une standardisation des cultures, se traduisant par un remplacement progressif des variétés locales par des variétés modernes, plus homogènes et moins nombreuses. Ce phénomène a favorisé la perte de la biodiversité cultivée.
Heureusement, la biodiversité a profité d’une reconnaissance mondiale grâce à la Convention sur la Diversité Biologique adoptée lors du Sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992. Son objectif est de développer des stratégies nationales pour la conservation et l’utilisation durable de la biodiversité. Une définition des ressources génétiques a été énoncée durant cette convention comme étant un « matériel génétique d’origine végétale, animale, microbienne ou autre, ayant une valeur effective ou potentielle ».

Les ressources phytogénétiques (RPG) des espèces cultivées (phyto, du grec ancien phytón : « végétal ») font donc l’objet d’enjeux cruciaux. Elles permettent de rechercher des caractères désirés en agriculture dans un contexte d’augmentation de la population et de changement climatique. Il s’agit d’un réservoir de biodiversité dans lequel il est possible de puiser pour faire face aux nouveaux problèmes : meilleure production, meilleure tolérance aux maladies, meilleure qualité gustative, nouveaux médicaments, etc. Le terme de « ressource » prend alors tout son sens.

Le trésor que représentent ces RPG a soulevé des interrogations sur leurs systèmes de gouvernance et leurs échanges. L’inquiétude justifiée des pays en développement a conduit l’Organisation des Nations Unies (ONU) à créer des obligations internationales pour partager les bénéfices. En conséquence, lorsque les scientifiques ou les entreprises souhaitent les exploiter, un permis d’accès et de partage des avantages auprès des autorités du pays fournisseur devra être obtenu.

Dans le monde, il existerait plus de 7 millions de variétés (dont plus de 28% représentées par le blé, le riz et l’orge) conservées dans plus de 1600 banques. De manière simple, il existe deux principaux moyens de conservation des RPG selon le type de plante : les collections de graines pour les plantes annuelles (plantes ayant un cycle d’un an), puis les collections en vergers pour les plantes pérennes (plantes pouvant vivre plusieurs années).
Néanmoins, ces collections sont vulnérables, une semence n’est pas éternelle et il est nécessaire d’en collecter régulièrement pour renouveler les collections. Le processus de gestion des RPG est donc crucial pour faciliter l’accès à cette diversité.

Face aux nouveaux enjeux cités, comme ceux du changement climatique, la perte de la biodiversité cultivée pourrait fragiliser la durabilité de nos systèmes agricoles. En 2009, 51% des terres cultivables françaises étaient représentées par un petit nombre de céréales comme le blé, le maïs et l’orge. Pour inverser cette tendance de monoculture, il conviendrait d’augmenter le nombre d’espèces cultivées au sein d’un même système agricole.

En parallèle, il conviendrait aussi d’augmenter le nombre de variétés cultivées au sein d’une même espèce. En effet, certains types de variétés sont intéressants comme les variétés dites anciennes ou locales. Ces variétés ont perdu de la valeur commerciale car moins productives, mais elles sont peut-être plus adaptées aux terroirs, comme dans leur besoins en eau et en traitements phytosanitaires. Elles sont bien souvent disponibles en petite quantité, mais représentent une richesse de notre patrimoine.
Enfin, il conviendrait de sélectionner les futures variétés en adéquation avec les pratiques culturales de demain, qui se caractériseront par une réduction des intrants et de l’apport en eau. En écho aux exigences du Protocole de Nagoya, des actions sont menées dans le but d’identifier et mettre en réseau les personnes et organismes impliqués dans la gestion des RPG, puis de mettre en place des stratégies pour sauvegarder les RPG en danger.

Nous avons su diversifier les plantes pour nos besoins durant des siècles : les ressources phytogénétiques sont ainsi nées. Mais l’homogénéisation des cultures a engendré une perte de cette biodiversité cultivée, au nom de la praticité. Cette standardisation a permis d’augmenter l’efficacité agricole mais nos cultures sont devenues plus vulnérables aux maladies et dépendantes des intrants, ce qui n’est pas sans impact sur notre santé et notre environnement.
Un système agricole s’intègre dans le fonctionnement écologique avec la faune, la flore, ou encore avec les cycles de l’eau et des nutriments, ce qui implique des responsabilités en terme d’impacts et de maintien de l’équilibre des écosystèmes. Adapter les modes de culture et les RPG aux conditions locales permet de minimiser les impacts écologiques tout en optimisant les services écosystémiques. La diversification des cultures augmente la biodiversité, la pollinisation, la régulation des ravageurs, le cycle des nutriments, la fertilité du sol et la régulation hydrologique sans en diminuer les rendements !
L’agriculture de demain se doit de prendre en compte les connaissances écologiques afin d’être adaptée, résiliente, durable et vertueuse.
■ Anthony Bernard | Docteur en biologie végétale
Attention a préserver le GÉNIE VÉGÉTALE pour une performance durable …..!!! La sélection génétique que la nature nous propose est validée depuis quelques millions d’années …..!!
par Deneuville Noël
Élever notre sol maintenant, le nourrir pour se nourrir demain.
Notre ferme céréalière est en SCV depuis 25 années, je partage cette aventure avec mon épouse Lydie et maintenant ma fille Lucie lesquelles partagent avec moi la passion du SCV.
Cette ferme se situe dans le centre de la France près de la ville de Nevers. On y pratique donc l’Agriculture de Conservation des Sols (ACS)* (aucun travail mécanique du sol + rotations de cultures importantes + couverture permanente du sol avec résidus et plantes de services ) + apports de matières organiques exogènes .
Nous avons eu la chance de rencontrer M. Lucien SÉGUY , chercheur au Cirad, qui a travailler principalement au Brésil sur le SCV, mais aussi un peu partout dans le monde…..Avec Lucien, nous avons mis en place sur notre ferme, une plateforme d’essai spécifique consacrée principalement aux plantes de service .
Le reste de la ferme est donc dédiée aux SCV de M. Lucien Séguy, Notre objectif est aussi d’ élever le sol qui nous est confié….
M. Lucien Séguy :
Docteur en Agronomie, Scientifique du CIRAD, pédologue de l’ORSTOM, Lucien estimait que tous les outils sont connus pour produire intensivement, à peu de frais, de la nourriture de qualité sur des sols à fertilité améliorée. Lucien Séguy, est certainement l’Agronome qui, sous tous les climats,toute les latitudes, a sillonné, foulé de ses propres pieds, le plus de parcelles agricoles au monde et ce record n’est certainement pas prêt d’être battu !
Le CIRAD (*équipe Lucien.Séguy, ingénieur agronome, pédologue IRD, consultant international pour les systèmes de culture SCV, S. Bouzinac, S.Boulakia, F. Tivet, Hoa Tranquoc, R. Michellon, F. Jullien) et ses collaborateurs du Sud Asie ont créé au cours des 30 dernières années de nombreux scénarii diversifiés de développement durable en SCV de plus en plus performants.
L. Séguy et S. Bouzinac les ont créés/maîtrisés avec leurs partenaires au Brésil puis transférés/adaptés en France depuis le début des années 2000. Ces systèmes SCV, que l’on pratique en Bourgogne depuis 25 ans , sont issus de l’ingénierie écologique au service du développement et qui fonctionnent à l’image de l’écosystème forestier dont ils sont inspirés (biomimétisme), ils ont été continuellement perfectionnés au cours des 40 dernières années aux plans écologiques, agronomiques et technico-économiques.
Ils offrent, aujourd’hui, toutes les garanties de l’agriculture durable : De plus en plus productifs avec de moins en moins d’intrants chimiques, donc des coûts de production en baisse. Ils sont tous construits sur une reconquête de la biodiversité fonctionnelle : Rotations de cultures, intégration agriculture – élevage, sols toujours protégés sous couvertures mortes et/ou vivantes ; biologiquement très actifs, ils séquestrent efficacement le carbone :
Dans la plupart des fermes françaises qui les pratiquent depuis plus de 20 ans, le taux de séquestration annuel de carbone est compris entre 1 et 1,5 T/ha/an, soit 10 fois supérieur à la démarche « 4 pour 1 000 » ; de même, ils favorisent la rétention des nutriments (CEC plus élevée), réduisent l’incidence des maladies, des ravageurs en général, des nématodes phytophages, fonctionnent en circuit fermé comme la forêt et réduisent ainsi très fortement les pertes de nutriments (recyclage profond des bases et nitrates, injection de carbone en profondeur, hors des atteintes anthropiques) et garantissent la qualité biologique des sols, des eaux et des productions (système auto-épurateur , forte capacité de biorémédiation).
Tout comme Louis Pasteur, Lucien Séguy a passé une partie de sa jeunesse à peindre, exerçant et développant ses talents d’observateur. En grand scientifique, il interroge sans cesse la nature : « Mon maître, mon juge, mon centre d’inspiration principal, c’est la nature, sous sa complexité la plus grande. Vous avez une question à poser ? Posez-la à la nature. Et elle vous répondra ! Il faut simplement faire quelques manip’ pour qu’elle vous réponde. Et le faire de manière scientifique pour comprendre pourquoi cette réponse ; ce qu’elle veut dire exactement. »
Le but de Séguy est d’inventer une agriculture inspirée de la fertilité naturelle des forêts. Il fonde les principes de cette nouvelle agriculture sur quelques observations.
Les SCV (Semis sous Couverture Végétale) Vers du vert 365 jours / 365
Solution d’avenir pour une agriculture à très hautes performances économiques et environnementales …..et qui produit.
Les SCV, le génie végétal….. Qu’est que c’est…Qu’apporte t-il ?
Les SCV ouvrent maintenant la voie (et sont actuellement très proches) d’une gestion totalement biologique des agrosystèmes dans un environnement parfaitement protégé, avec ou sans apport de matière organique exogène. Nous savons aussi aujourd’hui, dans cette agriculture écologiquement intensive, comment supprimer le glyphosate et les pesticides, les intrants chimiques en général tout en maintenant de très hautes productivités plus stables dans le changement climatique. Cette reconquête de la biodiversité ramène l’évolution des systèmes cultivés vers celle des écosystèmes naturels originels (Résilience).
Ces dernières années, sur le réseau « SCV France informel » qui fonctionne sans aucun appui financier ou subvention, a été précisée/ajustée l’utilisation optimale du « génie végétal » au profit des performances des cultures, des sols et de la qualité biologique des productions : Les sojas conduits au Brésil avec ces techniques contiennent 3% de plus de protéines que les sojas conventionnels en semis direct. Le « génie végétal » est le pilier des systèmes SCV, et SCV BIO en construction .
Le SCV est matérialisé par des MIX de plantes de couverture installés ou entre les cultures ou en association avec elles, (en semis direct ou en semis à la volée qui réduit drastiquement l’incidence des adventices) dont la composition pluri-espèces est optimisée pour bénéficier d’un maximum de fonctions agronomiques gratuites au profit du système sol-type de culture ….
Ce génie végétal assure 90 à 95% des performances des systèmes : Productivités optimisées élevées et stables, contrôle naturel des adventices (système de double couverts successifs tournant dans la rotation , densité de semis élevée) recyclage très important de nutriments le + souvent supérieur aux besoins des cultures (excepté N sur céréales à compléter par faible doses de N organique) …. Perte minimum à nulle de nutriments dans le système sol-culture …forte capacité de biorémédiation (système épurateur des sols) …forte séquestration de Carbone (le sol devient maintenant un puits de carbone important…. Il devrait devenir un choix stratégique des gouvernements dans la lutte contre le réchauffement climatique … Le prix des terres devrait être fixé sur leur teneur en matière organique pour inciter les agriculteurs à pratiquer les SCV et SCV bio) … L’agriculture n’est plus un système de prédation mais devient un système de régénération de la fertilité globale des sols (optimisation de nombreuses fonctions agronomiques gratuites, services écosystémiques qui substituent la chimie intensive exogène et coûteuse)…
C’est la première fois dans l’histoire de l’agriculture que l’homme peut produire beaucoup, à peu de frais, tout en augmentant la fertilité organo-biologique de son sol …Ce mode de gestion écologiquement intensif permet ainsi de substituer progressivement l’utilisation massive actuelle d’énergie culturale d’origine industrielle par une énergie culturale d’origine biologique de plus en plus performante. Le patrimoine sol est cousu par les systèmes racinaires, l’érosion totalement contrôlée; nos sols, eaux, rivières et productions, sont « propres », nos paysages préservés.
La température est régulée comme sous forêt même au cours de canicules (régulation de l’ évaporation), infiltration maximum de l’eau de pluie (stockage) au détriment du ruissellement , d’où contrôle externalités, arrêt des coulées de terres , protection des infrastructures dont fossés de drainage, routes ….produits phyto, nitrates, non entraînés rapidement vers cours d’eau , la mer…
Cette approche, est obligatoirement intéressante pour les assureurs qui seraient très concernés par l’économie des catastrophes climatiques auxquelles ces compagnies sont maintenant confrontées. On pourrait même leur demander de participer financièrement à la diffusion de ces techniques plutôt que de payer des sommes astronomiques pour « tenter de réparer les dégâts »…qui se multiplient ….imprévisibles et croissants…
Cette nécessité de production totalement propre et de qualité constitue un élément de conviction puissant et démultiplicateur pour l’adoption/diffusion des systèmes SCV …C’est par l’adhésion, l’appui effectif des autorités (adhésion politique, promotion officielle , subventions) et de la société civile que l’appropriation des SCV pourra progresser le plus rapidement chez les agriculteurs .
Les SCV permettent de répondre à la demande sociétale actuelle d’amélioration de la qualité de l’alimentation et les SCV sont une solution à la problématique « eau » (érosion, ruissellement, qualité, efficience).. + Forte séquestration du C dans les sols (label bas carbone)
Et pour demain….En SCV, les sols accumulent les performances au fil des années, on peut donc encore améliorer fortement nos performances en SCV ….!
M.SÉGUY , nous ayant quittés le 25 Avril 2020 , nous tenons absolument à prolonger son œuvre , pour cela, un webinaire international a été organisé le 24 et 25 janvier 2023 :
Nous avons également créer un site en Hommage à Lucien Séguy : http://lucien-seguy.fr/
Nous avons constituer, avec un groupe d’agriculteurs en SCV, une association à but non lucratif dédiée à l’agriculture de conservation des sols et plus particulièrement au Semis sous plantes de Couvertures Vivantes (SCV)
Cette association (SCV LUCIEN SEGUY) a pour but de former les nouvelles générations d’agriculteurs à ces technologies de production agricole innovantes, de tester de nouvelles techniques d’associations de plantes de couverture, d’expérimenter de nouveaux matériels en cours d’élaboration sur notre ferme et qui concernent la problématique « glyphosate » de ces techniques ACS, nous pensons pouvoir déboucher rapidement sur une solution intéressante et innovante.…
L’objectif de cette association, étant aussi de fédérer les organismes français et européens existants dans cette approche pour une meilleure efficacité nationale…voir internationale ….
On pense qu’il y a une certaine urgence à développer ces méthodes innovantes : La qualité, la durabilité des sols de notre planète deviennent préoccupantes pour la sécurité alimentaire et notre climat…, les coûts afférents au maintien de notre production conventionnelle actuelle commencent à présenter de vives inquiétudes de la part de nos collègues agriculteurs.
Par contre, nos systèmes de cultures SCV sont plus productifs, plus stables, plus attractifs économiquement et de moindre risque. Ce sont aussi ceux qui séquestrent le plus de carbone. Dans ces systèmes, la part de la fertilité gratuite construite en Semis Direct par voies physiques et organo-biologiques prend de plus en plus d’importance au cours du temps dans la capacité de production du sol : La productivité augmente avec moins d’intrants chimiques (engrais, pesticides), le potentiel du sol s’accroît, les coûts de production baissent et les impacts de l’activité agricole sur l’environnement sont mieux contrôlés.
Le semis direct sur couverture permanente du sol (SCV) est probablement le paradigme le plus complet qui ait été construit à ce jour pour le développement planétaire d’une agriculture durable, préservatrice de l’environnement, gérée, de plus en plus, ”au plus près de l’écologie”.
Nous sommes à un tournant historique dans la vie de l’humanité, les coûts environnementaux du développement économique dus aux énergies fossiles faciles, ont été largement ignorés , il serait dangereux de continuer dans cette voie.
L’humanité est maintenant exposée à un risque extrême du fait de l’incapacité de l’économie à prendre en compte l’épuisement rapide du capital naturel et doit trouver de nouvelles mesures de succès pour éviter une catastrophe.
La planète est notre maison, une bonne économie exige que sa gestion soit complètement revue ou même révolutionnée.
Ce constat sur l’ampleur des changements climatiques implique de revoir en profondeur notre agriculture, mais pas que ….!!
Plusieurs thèmes incontournables : En préalable : la globalité
A ce niveau de la présentation, il est évident que je vais vous évoquer le sol, la priorité des sols vivants, mais en même on est obligé d’aborder l’aspect globale des choses et les interactions qui les constituent ….Chaque élément est important mais tous ont des rapports incontournables entre eux et seul, un élément n’est pas fonctionnel.
L’énergie.
Le reste de nos énergies fossiles encore disponible doit pour une part contribuer à mettre en place de nouvelles solutions sobres et efficaces pour nos économies, ainsi que d’autres techniques de production énergétique sans gaspillage.
La technique SCV, par exemple, permet une économie de carburant fossile de plus de moitié permis pas le Non Travail du sol mécanique, en comparaison avec les techniques conventionnelles
On se libère du travail mécanique du sol, car celui-ci retrouve une résilience avec les systèmes racinaires permanents ….En SCV , la structure du sol est continuellement performante grâce à la vie biologique, le travail mécanique du sol n’ a plus sa place, les structures grumeleuses sont maintenues en permanence……et c’est bien ce travail mécanique qui est le plus coûteux en matière d’énergie, ce travail mécanique mis en place historiquement par nos anciennes générations d’agriculteurs pour gérer les plantes adventices n’a pu lieu d’exister en SCV…. !!
L’énergie d’hier, ça a été le soleil
L’énergie d’aujourd’hui,c’est le soleil…
L’ÉNERGIE DE DEMAIN, CE SERA LE SOLEIL ….Il y a une usine qui est super performante pour capter cette énergie encore gratuite…c’est la végétation et son procédé breveté c’est la photosynthèse..…la Nature phénoménale est même capable de stocker cette énergie solaire dans la puissance du génie végétal et le carbone ….Les graines et autres plantes que nous consommons sont bien des stocks d’énergie provenant des rayons solaires …..
La suite arrive bientôt …..!!