CHOIX DES SUCCESSIONS DE CULTURES
ET DES ASSOLEMENTS
A - Introduction ... 130 B - Description par pratique élémentaire ... 132 C - Eléments-clefs à retenir ... 139 D - Tableau synthétique des résultats de la Méta-Pratique ... 142 E - Références bibliographiques ... 143
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CHAPITRE 6
Choix des successions de cultures
et des assolements
A - Introduction
La diversification des cultures de l’agriculture française est l’un des principaux leviers mis en avant dans l’étude Ecophyto R&D de l’Inra pour répondre à l’objectif, fixé par le Grenelle de l’environnement de 2008, de réduire l’usage des produits phytosanitaires « de 50 % en 10 ans » (Butault et al., 2010). Cette diversification peut et doit s’organiser dans le temps et dans l’espace, sur la base respectivement de l’assolement et de la succession des cultures. En d’autres termes, il convient que la diversification des cultures s'applique, non seulement sur une même parcelle année après année, mais aussi au niveau spatial, sur un territoire donné. La MP a donc été structurée en deux pratiques distinctes, mais complémentaires : le choix de la succession des cultures (sur une même parcelle) et le choix de l’assolement (sur l’exploitation).
La succession des cultures ou rotation correspond à l’enchaînement des cultures sur une même parcelle ; il s’agit donc d’une notion temporelle. L’assolement de l’exploitation correspond à la répartition des cultures sur les parcelles à un moment donné ; il s’agit donc d’une notion spatiale. La succession des cultures, combinée aux itinéraires techniques pratiqués sur chaque culture et appliquée à une parcelle donnée, définit le système de culture. Au sein de l’exploitation, un système de culture donné s’applique en général à plusieurs parcelles, dont les successions sont décalées de façon à maintenir une certaine constance de l’assolement d’une année à l’autre. Depuis le début des années 1960, l’évolution de l’agriculture française s’est traduite par une simplification importante des assolements. Aujourd’hui, sept cultures ou classes de cultures représentent 90% de la sole cultivée hexagonale : le blé tendre, le blé dur, l’orge, le maïs, le colza, le tournesol et les prairies temporaires. Dans plus de 85% des exploitations agricoles, moins de quatre cultures ou classes de cultures couvrent plus de 80% de la sole cultivée (moyenne des années 2006 à 2009), et 38% de la Surface Agricole Utile (SAU) est cultivée avec une très faible diversité à la parcelle, soit 8% en monoculture, 15 % dans le cadre d’une rotation courte de deux années, et 17% dans le cadre d’une succession blé sur blé ; voir Figure 6.1 (Fuzeau et al., 2012). Un assolement peu diversifié année après année se traduit par de courtes successions de cultures, avec des délais réduits de retour d’une culture sur elle-même, ce qui augmente les risques phytosanitaires et en particulier la spécialisation des flores adventices. Les flores adventices spécialisées sont alors adaptées à la culture principale et deviennent abondantes et très compétitives, avec un enrichissement progressif de la banque de graines du sol. Leur contrôle devient donc difficile, et toute faiblesse dans l’efficacité du contrôle herbicide se traduit par un envahissement avec des conséquences négatives sur la production. Ceci peut de plus être accompagné par le développement de résistances génétiques de la flore adventice aux principales molécules utilisées, comme ceci a pu être observé, par exemple, dans le cas du vulpin vis-à-vis des sulfonylurées. Ceci génère alors une impasse en termes de désherbage.
En dépit de la mise œuvre au niveau de la Politique Agricole Commune (PAC) de dispositifs spécifiques ayant pour but d’encourager la diversification des cultures,43 celle-ci a diminué et les cultures de diversification sont
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Trois dispositifs de la PAC ont été mobilisés par la France pour favoriser la diversification des cultures : (i) la
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peu importantes à l’échelle de l’hexagone. A titre d’illustration, sur les deux dernières décennies, les surfaces consacrées aux protéagineux sont passées de 558 055 hectares en 1988 à 475 387 hectares en 2000 et 396 605 hectares en 2010 (d’après les recensements de l’agriculture).
Figure 6.1 : Pourcentage de surfaces en blé tendre avec un précédent blé tendre en 2009 ; Source : Fuzeau et al. (2012)
Il est délicat de définir une liste d’espèces de diversification dans la mesure où celles-ci se définissent par rapport aux espèces très fréquentes dans la rotation. En conséquence, une espèce abondante dans une région donnée peut devenir une espèce de diversification dans une autre zone. Le blé dur se trouve dans cette configuration, espèce majeure en PACA, Languedoc-Roussillon et certaines zones en Midi-Pyrénées, espèce de diversification en régions Poitou-Charentes et Centre. On peut toutefois citer la liste des espèces étudiées dans l’étude de Meynard et al. (2013), soit le chanvre, la féverole, le lin fibre, le lin oléagineux, le lupin, la luzerne, la moutarde, le pois protéagineux, le pois chiche, le soja, le sorgho et le tournesol (pour culture dans la zone Nord de la France).
Interactions avec d’autres MP
La nature des cultures que l’agriculteur souhaite implanter sur ses parcelles a un impact sur les différents postes qui définissent la conduite de ces cultures. La MP Choix des successions culturales et des assolements est donc en interaction forte avec les autres MP du domaine végétal relatives au sol, à l’eau, à la fertilisation, à la protection phytosanitaire, etc. ; elle est également en lien avec plusieurs MP relevant du domaine animal, en particulier les MP Gestion de l’alimentation animale et Conduite de l’élevage.
Place dans l’exploitation
Les choix de successions culturales et d’assolements sont des objectifs stratégiques des exploitations agricoles. Ces choix dépendent de l’orientation productive de l’exploitation et des objectifs associés en termes de niveau de production et, le cas échéant, d’autonomie fourragère, des contraintes pédologiques, topographiques et climatiques locales, de l’équipement, de la main d’œuvre disponible, des compétences et de la technicité de l’agriculteur, des débouchés possibles, du conseil auquel le producteur agricole a accès, etc. Ces choix et les décisions qui en découlent correspondent donc à un processus complexe qui a des conséquences à la fois à
(BCAE) ; (ii) le soutien spécifique à la diversité des assolements mis en œuvre via l’article 68 du premier pilier de la PAC mais uniquement pendant la campagne 2010-11 ; et (iii) la Mesure Agro-Environnementale Rotationnelle (MAER) du second pilier de la PAC.
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court terme (récoltes de l’année) et à long terme (orientations productives de l’exploitation, investissements, stratégie commerciale, etc.).
Place au sein de la filière de production
Le processus dit d’industrialisation de l’agriculture française a rendu les choix de cultures très dépendants des évolutions de la demande sur les marchés, aux différentes échelles de la région, de la nation, de l’Union européenne, voire du monde. Les agriculteurs, leurs groupements et les coopératives auxquelles ils adhèrent définissent de façon croissante leurs offres de produits en fonction des exigences de l’aval des filières. De plus, la concentration du secteur de la distribution, plus spécifiquement de la grande distribution, a pour effet d’inciter collecteurs et transformateurs, qu’ils soient privés et/ou coopératifs, à exercer une pression à la baisse sur le coût d’achat de leur approvisionnement (i.e., les prix des récoltes) et à standardiser les process de transformation en exigeant en particulier une matière première la plus homogène / uniforme (Meynard et al., 2013).
De même, l’amont des exploitations agricoles s’est lui aussi structuré autour de la simplification des rotations et des assolements. Ceci se concrétise par une concentration progressive de l’offre variétale sur les cultures majeures, concentration qui s’est accompagnée de la baisse du nombre d’obtenteurs. On voit ainsi une augmentation considérable de l’offre variétale en colza (cf. Figure 6.2), alors qu’elle diminue très fortement en pois protéagineux. Ceci se concrétise aussi par une réduction du nombre d’Autorisations de Mise en Marché (AMM) pour les produits phytosanitaires et, en raison du coût d’étude préalable à ces autorisations, ce sont surtout les espèces mineures qui deviennent orphelines de solutions phytosanitaires.
Figure 6.2 : Evolution du nombre d’inscriptions annuelles et du nombre de variétés présentes au catalogue pour le colza en France ; Source : Cadot et Le Clerc (2010)
B - Description par pratique élémentaire
B1 - Choix des successions de cultures
La réflexion sur les pratiques élémentaires innovantes dans le domaine des successions de cultures s’appuie sur le constat que la diversification de la composition des rotations et des assolements est
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 N o m b re Année Nombre d'inscriptions annuelles au catalogue France Nombre de variétés catalogue France (liste A et B)
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bénéfique d’un point de vue environnemental, sans être nécessairement pénalisante pour la performance économique. Néanmoins, les éléments déterminants qui structurent les pratiques élémentaires qui seront maintenant discutées sont que : i) la diversification ne doit pas uniquement prendre en compte les cultures productives, mais aussi les cultures intermédiaires, ii) la diversification peut également se réfléchir au sein d’un couvert (association, culture compagne), iii) la diversification des cultures marchandes doit prendre en compte l’aval des filières, iv) la diversité fonctionnelle (légumineuses versus non légumineuses ; cycles de culture), en particulier pour les traits d’effet, est un élément déterminant pour réfléchir le choix des espèces mobilisées pour la diversification.
B1.1 - Pratiquer des associations de cultures sur une même parcelle
Pratiquer l’association de cultures consiste en la culture simultanée d’au moins deux espèces distinctes sur une même parcelle durant une période significative de leurs cycles de développement. Le terme « association » est utilisé dans le cas d’une culture combinant une légumineuse et une espèce non fixatrice d’azote, en général une graminée (par exemple une céréale), plus rarement une crucifère (colza).
Les travaux de C. Naudin et de G. Hellou (ESA Angers) sur des associations entre blé tendre et pois protéagineux ont montré que cette pratique élémentaire permettait d’améliorer l’efficacité de l’utilisation des ressources du milieu, en particulier parce que ces espèces valorisent des ressources différentes en azote (azote minéral pour la céréale et azote symbiotique pour la légumineuse), et ainsi permettait d’augmenter le rendement et la qualité des grains relativement à une culture mono-spécifique. Ceci a en particulier été démontré dans le cadre d’associations blé dur - pois (Justes et al., 2009 ; Bedoussac et al., 2010). Les associations de cultures peuvent être annuelles (association blé dur et pois, par exemple) ou pluriannuelles pour la production de fourrages (association trèfle blanc et ray-grass anglais, par exemple).
Dans le cas des associations annuelles avec valorisation marchande du grain hors de l’exploitation, plusieurs contraintes techniques freinent, du moins jusqu’à ce jour, le développement des associations de cultures ; le frein principal est lié à la difficulté de trier les graines au stade de la collecte pour utilisation en alimentation humaine, cette utilisation étant le plus souvent celle qui est à même d’assurer la meilleure valorisation économique des récoltes. Sauf exceptions marginales, les organismes de collecte ne sont pas aujourd’hui équipés pour assurer la séparation des différents composants d’un mélange ; or, il s’avère que la présence de résidus d’une autre espèce conduit souvent à diminuer la valeur marchande du grain, voire exclure ce dernier de plusieurs usages en alimentation humaine. Les développements technologiques récents, en particulier le développement de trieurs optiques à haut débit, pourrait modifier la donne sur la ou les prochaines décennies. La situation est différente dans les cas des utilisations de la récolte en autoconsommation, l’objectif (le souci) étant alors celui de la nécessaire caractérisation de la valeur alimentaire du mélange récolté.
Dans l’état actuel des équipements en aval des exploitations, la pratique élémentaire ici considérée a donc des effets ambigus sur les performances économiques de l’exploitation (rentabilité, VA, EBE et RCAI), en dépit d’effets plutôt positifs sur le volume et la qualité de la production végétale de l’exploitation. Néanmoins, grande est la tentation de conclure que l’impact économique serait plutôt positif dès lors que les associations de cultures sont consommées par les animaux de l’exploitation, ou d’une exploitation voisine, et que cet impact économique pourrait également devenir positif « demain » si le triage en aval devient une technique répandue, facile et peu couteuse.
L’association de céréales et de légumineuses permet de réduire les charges variables (engrais et produits phytosanitaires) et ainsi d’accroître l’autonomie productive. Dans le cas de telles associations en cultures annuelles, la fixation de l'azote de l'air par la légumineuse est encouragée par la compétition pour l’azote minéral par l’espèce associée / les espèces associées non fixatrices et plus efficaces que la légumineuse pour capter l’azote minéral. Dans le cas d’associations à deux partenaires en densités égales, ceci conduit à préconiser de réduire la fertilisation azotée minérale par quatre. En cultures pérennes (prairies temporaires) avec des associations de graminées et de légumineuses correctement installées, l’apport d’azote minéral peut
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même être totalement supprimé car le recyclage d’azote à partir de la légumineuse suffit à l’alimentation azotée de la graminée associée.
Le stock d’azote et de carbone organiques du sol augmente, ce qui permet d’assurer le maintien ou l’amélioration de certaines propriétés physiques et physicochimiques du sol (stabilité structurale, propriétés mécaniques, capacité d’échange, etc.). Plusieurs performances liées aux propriétés du sol sont donc améliorées, tout comme plusieurs performances liées à la qualité de l’eau (réduction des utilisations / émissions de nitrate, de produits phytosanitaires et de phosphore).
L’association de cultures permet de réduire la pression des bioagresseurs (maladies, adventices et ravageurs) par rapport à celle exercée en régime de cultures utilisées pures. Cette moindre pression a pu être observée en grandes cultures (Bedoussac et al., 2010), observée et analysée dans le cas des prairies à flore complexe (Latz et al., 2012). Elle permet une réduction potentielle des utilisations de pesticides, en particulier de fongicides, en régime de cultures mixtes relativement à un régime où les mêmes cultures sont également cultivées, mais séparément. Cette réduction de la pression parasitaire s’explique par la réduction de la pression pathogène. En effet, quand le nombre d’espèces végétales augmente dans un couvert, le nombre d’espèces fongiques augmente aussi, mais l’impact sur chaque espèce diminue de façon exponentielle avec le nombre d’espèces au sein du couvert. Cela est dû au fait que le développement d’épidémies devient difficile car les spores émises trouvent difficilement un tissu compatible de la même espèce.
La baisse de la consommation d’engrais azotés rendue possible par l’introduction des légumineuses, a pour corollaire une diminution de la consommation indirecte d’énergie fossile, ainsi que des émissions de GES et de NH3. L’association des cultures améliore aussi deux performances ayant trait à la biodiversité : la diversité des
couverts végétaux et la réduction de tailles des espaces couverts de façon uniforme.
L’impact de cette pratique élémentaire sur le temps de travail de l’agriculteur est ambivalent : elle exige une plus grande technicité de ce dernier mais en contrepartie, la pression phytosanitaire réduite et la moindre utilisation d’engrais permet de diminuer le nombre de passages dans les parcelles et donc le temps de travail associé. Moins de pesticides et d’engrais diminue l’exposition aux risques potentiels associés. Enfin, la pratique élémentaire permet en principe de régulariser la production, donc de réduire la sensibilité aux aléas.
B1.2 - Implanter des couverts d’interculture à fonction agroécologique
44Cette pratique élémentaire consiste à implanter un couvert pendant l'interculture, couvert qui va capter de l'azote minéral avant l'entrée en période de drainage (automne et hiver) et ainsi limiter sa lixiviation (Labreuche, 2011 ; Justes et al., 2012).
Cette pratique élémentaire présente plusieurs avantages :
Fixation de l’azote minéral résiduel du sol et limitation des pertes par lixiviation lors des périodes de drainage ; les performances relatives aux risques de transferts des éléments nitrate et phosphore sont donc améliorées ; de même pour la performance « consommation indirecte d’énergie » au travers de l’économie d’utilisation d’engrais azotés ;
Protection des sols sensibles contre l’érosion hydrique et amélioration de leur état structural ; enrichissement du sol en MO ;
Séquestration de carbone et d’azote organiques dans le sol et donc, effet globalement positif sur les émissions de GES qui sont diminuées (Justes et al., 2012) ;
Selon Justes et al. (2012), le bilan des effets des couverts d’interculture sur les bioagresseurs est également globalement positif sous le double jeu, d’une part, d’un effet de compétition et de propriétés parfois allélopathiques du couvert qui limitent les adventices et les ravageurs telluriques, et, d’autre part, des effets biocides de certaines crucifères qui régulent certains nématodes nuisibles.
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Cette pratique élémentaire a également été listée et analysée dans le cadre des MP Travail du sol et gestion de l’état de surface d’une part, Gestion de l’eau et sa qualité d’autre part.
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Elle présente également des inconvénients :
Coût d’implantation et de destruction du couvert, ce qui entraîne une dégradation des différentes performances économiques de l’exploitation : rentabilité, VA, EBE, RCAI (Labreuche, 2011) ;
Consommation d’eau potentiellement handicapante pour la recharge hivernale des nappes ou en situation de déficit hydrique au niveau de la culture suivante ;
Augmentation du temps de travail au travers de la conduite du couvert d’interculture (semis et destruction).
Création de conditions favorables au développement de certains bioagresseurs comme les limaces.
Cultures intermédiaires compagnes
En lien avec la pratique élémentaire « implanter des couverts végétaux d’interculture à fonction agroécologique », une technique alternative consiste à introduire un couvert intermédiaire en association temporaire avec une culture de rente. Les résultats les plus intéressants ont été obtenus sur colza en association temporaire avec un couvert gélif de légumineuses (lentille, gesse, fenugrec, pois, féverole, vesce, etc.), plus rarement avec d’autres familles (sarrasin, cameline, etc.).
Les couverts associés peuvent répondre à plusieurs objectifs : aider à contrôler les adventices (lentilles, sarrasin, etc.) ; participer à la restructuration du sol par son système racinaire (féverole, gesse, etc.) ou encore fournir de l’azote au colza au printemps (légumineuses). En automne, le couvert se développe au côté du colza. En hiver, le gel détruit le couvert sans recours aux herbicides afin qu’il ne concurrence pas le colza au printemps et au contraire lui fournisse de l’azote par une minéralisation rapide (Labreuche, 2011).
B1.3 - Diversifier les périodes d’implantation des cultures
Cette pratique élémentaire consiste à alterner les cycles de culture des espèces semées (cultures d’automne ou d’hiver avec semis d’août à décembre pour une récolte en juin - juillet, cultures de printemps avec semis de janvier à fin mars pour une récolte lors de l’été suivant, cultures d’été avec semis en avril - mai pour une récolte durant l’automne suivant). Cette alternance permet de perturber de façon significative les cycles des bioagresseurs, notamment la flore adventice, et donc de limiter leur pression sur les cultures (Dongmo et Munier-Jolain, 2011). On notera par ailleurs que cette pratique élémentaire ne concourt pas systématiquement à une diversification des successions culturales car elle peut s’inscrire dans une rotation à deux composantes seulement, par un exemple un blé dur au titre de culture d’hiver et un tournesol au titre de culture d’été. Le déploiement de cette pratique élémentaire est très dépendant du milieu, en particulier la ressource hydrique et/ou la capacité à travailler les sols à différentes périodes.
Diversifier les périodes d’implantation des cultures peut exiger le recours à des matériels spécifiques, notamment pour le semis, les cultures d’été étant en général implantées avec de grands écartements et à faible densité ce qui requiert l’utilisation de semoirs de précision, et/ou pour la récolte, comme le chanvre qui exige des barres de coupe particulières en raison du caractère très fibreux des tiges. Donc, et avec des intensités variables selon les espèces implantées, les charges variables de production ont tendance à augmenter. Toutefois, la généralisation des semoirs de précision y compris en culture d’hiver, avec des écartements et des densités de semis sur une gamme très large, vient affaiblir cet argument défavorable. Cette pratique élémentaire a un impact variable sur la production de l’exploitation qui dépend totalement du choix des espèces utilisées, ainsi que des conditions pédoclimatiques. Les exploitations situées en sols séchants et n’ayant pas de possibilité d’irrigation auront des difficultés lors de la mise en œuvre de cette pratique élémentaire, avec une conséquence négative sur la production. Ces exploitations devront alors choisir les espèces les plus adaptées à une telle contrainte, le sorgho par exemple dans le cas cité ici. Les effets sur la