DISCUSSION GENERALE ET PERSPECTIVES
VI.3. Conception de systèmes de culture assistée par des modèles
VI.3.1. Représenter le fonctionnement de l’exploitation et les décisions de l’agriculteur
Dans ce travail, l’importance de l’organisation spatiale de l’exploitation, le nombre élevé de règles de décision et la concurrence récurrente entre les activités de coupe et d’irrigation ont été conceptualisés. La réussite de cette étape est conditionnée au bon déroulement puis à l’analyse des enquêtes sur la structure et le fonctionnement du système (Capillon, 1993). Le modèle d’action notamment la conceptualisation du fonctionnement en Règles De Décision RDD (Shaffer et Brodahl, 1998 ; Bergez et Garcia, 2004) permet de représenter la gestion de l’irrigation gravitaire avec l’ensemble de ses contraintes. Ce « modèle d’action » est un cadre de représentation des décisions techniques dans une exploitation agricole, largement utilisé par la recherche française, que ce soit pour les grandes cultures (Aubry et al., 1998a), les cultures tropicales comme le coton (Dounias et al., 2002), l’élevage (Girard et Hubert, 1999 ; Cros et al., 2003) ou en irrigation par aspersion (Leroy et al., 1997 ; Bergez et al., 2001). Ce travail est une contribution supplémentaire aux recherches sur la formalisation des décisions
Analyse et modélisation du fonctionnement biophysique et décisionnel d’un système prairial irrigué Anne Mérot – Th.D - 2007
techniques dans les exploitations à partir du concept de modèle d’action et montre une nouvelle fois l’intérêt de ce type d’approche. Dans la suite de cette étude, le modèle conceptuel des décisions à numériser servira de base à la construction d’un modèle de décision qui devrait permettre de générer le système technique.
VI.3.2. Coordonner des méthodes pour concevoir des systèmes de culture
Plusieurs méthodes de travail ont été utilisées pour la réalisation de cette étude : expérimentation, enquête, modélisation. La modélisation permet d’aller plus loin et plus rapidement dans cette étude que l’analyse experte ou l’expérimentation. Etant donnée la complexité des interactions dans le système de culture – entre les pratiques elles-même, entre les pratiques et le sous-système biophysique, et au sein du sous-système biophysique – il est difficile de prévoir les performances d’un système de culture modifié au niveau de la gestion de l’eau (Dore et al., 2006). Les techniques d’enquête et l’expérimentation ont été proposées en parfaite complémentarité avec la modélisation (Meynard et al., 2006). En effet, la modélisation n’aurait pas pu être mise en place sans un minimum de connaissances et de jeux de données sur le système de culture étudié. Ces informations n’étaient pas disponibles dans la bibliographie, il a donc été nécessaire de les collecter sur le terrain. L’expérimentation et les enquêtes ont été adaptées aux objectifs spécifiques de la modélisation, et la modélisation adaptée aux données récoltables.
Cette étude montre la puissance de ces méthodes lorsqu’elles sont associées, l’une n’ayant pu se substituer à l’autre.
Cette approche montre cependant des limites. Elle nécessite de conduire plusieurs protocoles dans le temps de l’étude et ne permet pas de multiplier les répétitions avec un développement statistique plus complet. Ainsi, le nombre de parcelles expérimentales a été limité à deux et le nombre d’enquêtes à sept. Ceci pose la question de la généralisation des résultats et leur domaine de validité dans le territoire d’étude.
Analyse et modélisation du fonctionnement biophysique et décisionnel d’un système prairial irrigué Anne Mérot – Th.D - 2007
VI.3.3. Construire un modèle de simulation du système prairial irrigué par gravité
Nous avons analysé chaque compartiment, sous-système biophysique et sous-système technique, du système de culture dans cette étude (Figure I.1) et cherché à les modéliser. Dans le chapitre IV, nous avons donc proposé un modèle d’irrigation et un modèle de culture. Ces deux modèles sont fonctionnels et paramétrés pour les spécificités du système de culture étudié (plurispécificité, climat méditerranéen, irrigation gravitaire à la planche, prairie). Dans le chapitre V, nous proposons un schéma conceptuel du fonctionnement de la gestion de l’eau dans l’exploitation qui doit maintenant être traduit en modèle numérique.
Ces représentations ont montré chacune leur intérêt pour la compréhension des décisions techniques et du fonctionnement biophysique. Cependant ces modules élémentaires ont été prévus pour composer un modèle de simulation du système de culture. Leur association permet de s’interroger de façon itérative sur les relations entre l’environnement de l’exploitation ou ses ressources, les décisions techniques et les performances biophysiques (Dore et al., 2006). Les modèles de simulation intégrant les aspects biophysiques et décisionnels du système de culture tendent à se développer ces dernières années (Bergez et al., 2001 ; Keating et al., 2003 ; Cros et al., 2003). Cette étude n’est pas terminée, puisque ces modules nécessitent d’être couplés (Ewert et al., 2006). Un premier pas a été réalisé pour le sous-système biophysique avec un premier travail sur le couplage du module d’irrigation et du module de culture. Le choix d’une loi prédictive pour la simulation de l’infiltration a été essentiel pour la réalisation de ce couplage. La structure du module décisionnel étant très différente de celle des modules biophysique, le couplage sera aussi très différent. Cependant la construction du module décisionnel a été concomitante de l’élaboration des modules biophysiques avec l’idée de couplage en arrière plan. L’atout majeur de notre étude est d’étudier l’ensemble des compartiments du système de culture dans un même temps et d’adapter chacun de ces compartiments aux autres.
Cet aspect de couplage rejoint une question peu abordée dans la littérature: les méthodes d’informatisation entrainent-elles une déviation dans les simulations ? Une déviation dans les erreurs de simulation liée à la méthode informatique de couplage ne peut en effet être exclue.
Analyse et modélisation du fonctionnement biophysique et décisionnel d’un système prairial irrigué Anne Mérot – Th.D - 2007
Le travail restant à accomplir est encore riche mais relève plus du développement informatique que de la recherche en agronomie.
L’absence d’analyse des critères d’évaluation de systèmes de culture prairiaux est une limite à ce travail. Certains auteurs ont abordé la question sous l’angle de la biodiversité (Pervanchon, 2004), d’un point de vue de la gestion de l’eau et de l’agronomie, ces critères doivent être complétés même s’il en existe déjà dans la littérature (Loyce et Wery, 2006). La définition de critères d’évaluation est une phase essentielle de la construction d’un modèle pour apprécier la valeur prédictive de ce modèle en lien avec son utilisation.