4 Discussion et perspectives
4.3 Perspective
4.3.2 Poursuite de l’intégration des règles sur MAELIA
Dans le cadre de mon travail, je n’ai pas réussi à intégrer toutes les règles de décision des systèmes dans la plateforme MAELIA. La première étape pour poursuivre ce travail serait donc de poursuivre cette intégration. Des allers-retours entre les règles de décision relevées lors des entretiens et le format de saisie des règles de conduites de la plateforme seraient à opérer de manière à enrichir et améliorer les caractéristiques prises en compte dans la plateforme, pour qu’elle puisse être adaptée aux fonctionnements complexes des systèmes socio-écologiques. De plus, une validation des résultats auprès des agriculteurs pourrait permettre une validation du modèle et confirmer l’exactitude des règles de décision obtenues des experts et devrait permettre une analyse sur l’adoption par les agriculteurs de ces systèmes innovants.
27
CONCLUSION
La recherche de systèmes de culture innovants alternatifs à la monoculture de maïs est importante pour répondre aux problèmes environnementaux liés à ce type de SdC. L’existence du maïs dans les SdCi est effective. Plusieurs types de diversification culturale à base de maïs sont susceptibles d’être implantés en Alsace. Cela est fonction de la réussite du système, des enjeux auxquels il répond et de sa capacité à répondre à nos critères de SdCi. Un des paramètres à ne pas négliger est l’adaptation du SdCi au contexte alsacien. A cet effet, deux types de SdCi ont été retenus : une rotation de 3 ans de maïs suivi de soja suivi de blé et de CIPAN et une rotation de 2 ans de maïs suivi d’orge d’hiver suivi de soja dérobée et de CIPAN. Ces deux systèmes sont issus des expérimentations effectuées en Alsace dans l’objectif de constituer un système de culture alternatif à la monoculture de maïs avec une utilisation moindre de produits phytosanitaires et permettant à la fois une rentabilité aux agriculteurs.
La localisation de ces systèmes de culture est conditionnée par plusieurs paramètres, notamment les caractéristiques du sol (type de sol, humidité du sol, température du sol), du climat (pluviométrie et température de l’air), du précédent cultural et la présence d’irrigation. Par ailleurs, les conduites culturales peuvent être dépendantes entre eux et constituent des facteurs déterminant la décision des agriculteurs à mettre en œuvre certaines opérations culturales en aval. Aussi, le déclenchement d’une opération culturale peut être influencé par les stades phénologiques de la culture.
La simulation à travers une plateforme de modélisation comme MAELIA est importante pour pouvoir représenter les fonctionnements des systèmes socio-économiques et permettre une analyse fine du mode de gestion de ces systèmes ainsi qu’une évaluation en termes de durabilité. Ces questions sont importantes dans le cadre du projet BESTS.
Du point de vue personnel, le stage m’a permis de m’initier et de me familiariser avec le domaine de de la modélisation au sein d’un territoire. Il m’a donné l’occasion d’observer les problématiques liées à la représentativité du fonctionnement réel d’un objet à son fonctionnement sur une plateforme de modélisation. Par ce stage, j’ai pu également acquérir de nouvelles connaissances sur le contexte du maïs en alsace, mieux comprendre les problématiques liées à la monoculture de maïs et sa conduite de culture dans un contexte de climat tempéré avec des outils agricoles performants. De plus, j’ai eu l’opportunité de travailler avec plusieurs personnes de différentes compétences, me permettant d’expérimenter et de renforcer le sens du travail en équipe multidisciplinaire. L’utilisation de plusieurs outils
28 informatiques, tels que le logiciel de bibliographie, l’utilisation des plateformes informatiques et la gestion des mails ont été pour moi un élément de découverte.
Pour l’accomplissement du stage, j’ai dû utiliser plusieurs compétences et en déployer de nouvelles. J’ai notamment exploité les cours sur QGis, les traitements de dossier sur Excel, les systèmes de cultures et analyse multi-critères et sur l’analyse des articles scientifiques. C’était une initiation professionnelle très enrichissante. Ainsi, des notions de bioéconomie, économie circulaire, les services écosystémiques, le logiciel statistique R, l’innovation en système de culture, la gestion des ressources naturelles au niveau du territoire seront selon moi, intéressants à intégrer dans la formation agronomique car ils constituent les enjeux actuels de notre agriculture. A mon avis, de telles connaissances et compétences favoriseraient l’insertion professionnelle des étudiants.
Pour finir, je note que la gestion du temps, d’organisation de travail, la communication avaient par moment rendu difficile ce travail de stage. La maitrise de ces différents éléments se révèle pour moi, aujourd’hui encore, comme un élément clé d’une réussite de travail.
I
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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IV
ANNEXES
ANNEXE 1: Présentation du projet BESTS ... V ANNEXE 2: Localisation du PETR au niveau national avec zoom régional (adapté de data gouv, PETR RVGB) ... VI ANNEXE 3: Différence entre les codes de culture du RPG 2014 et celui à partir de 2015 .. VII ANNEXE 4: Politique de verdissement de la PAC ... VIII ANNEXE 5: Surfaces et identité des parcelles utilisées pour l'identification des successions culturales à base de maïs ... IX ANNEXE 6: Famille des groupes de cultures renseignés dans le RPG ... X ANNEXE 7: Critères de comparaison des SdCi et choix des indicateurs ... XI ANNEXE 8: Description de la plateforme MAELIA ... XII ANNEXE 9: Surface des groupes de culture avec cultures dérobées ... XIII ANNEXE 10: Succession culturale avec 2 cultures de maïs ... XIV ANNEXE 11: Localisation des grands types de SdCi ... XVI ANNEXE 12: Exemple de formalisation des règles de décision des SdC ... XVII ANNEXE 13: Exemple de règles de décision régissant la plantation de l'orge dans le SdCi "rotation de 2ans maïs/orge d'hiver_soja dérobée (+CIPAN) ... XVIII ANNEXE 14: Implémentation des règles de décision dans MAELIA ... XIX
V
ANNEXE 1: Présentation du projet BESTS
Le projet BESTS ou BioEconomy Systems for Territorial Sustainability est un projet financé par l’ADEME qui porte sur la gestion, durable des biomasses à l’échelle territoriale. Il est piloté par l’INRA et associe la Chambre d’Agriculture Grand Est et AgroTransfert Ressources et Territoires. Le projet dure 4 ans (2019-2022) et vise à évaluer et assurer la durabilité des systèmes bioéconomiques et accompagner les acteurs pour le développement d’une bioéconomie territoriale durable.
La démarche du projet comprend 5 phases : la caractérisation des systèmes de gestion de biomasses dans le territoire (courants et innovants), la modélisation conceptuelle et informatique de ces systèmes, le développement de méthodes d’évaluation de la durabilité de ces systèmes aux différents niveaux d’organisation, la co-construction des visions du territoire avec les acteurs territoire et la simulation et l’évaluation des organisations alternatives de territoires grâce à la Plateforme MAELIA.
Ainsi, mon sujet de stage contribue à la caractérisation des systèmes bioéconomiques, soit des systèmes de production de biomasse actuels et innovants, à l’échelle parcellaire, dans le territoire principal du projet, le pays Rhin-Vignoble-Grand-Ballon. Ce travail contribuera ainsi à la modélisation des systèmes de gestion des biomasses à l’échelle territoriale et permettra la simulation de scénarios de changement des systèmes (entre les courants et les innovants) avec la plateforme MAELIA.
VI
ANNEXE 2: Localisation du PETR au niveau national avec zoom régional (adapté de data gouv, PETR RVGB)
Source : https://www.rhin-vignoble-grandballon.fr/ consulté le 14/04/2019
VII
ANNEXE 3: Différence entre les codes de culture du RPG 2014 et celui à partir de 2015
Code de groupe de culture Libellé en 2015 Libellé en 2014
1 Blé tendre Blé tendre
2 Maïs grain et ensilage Maïs grain et ensilage
3 Orge Orge
4 Autres céréales Autres céréales
5 Colza Colza
6 Tournesol Tournesol
7 Autres oléagineux Autres oléagineux
8 Protéagineux Protéagineux
9 Plantes à fibres Plantes à fibres
10 Semences
11 Gel (surfaces gelées sans production) Gel (surfaces gelées sans production)
12 Gel industriels
13 Autres gels
14 Riz Riz
15 Légumineuses à grains Légumineuses à grains
16 Fourrage Fourrage
17 Estives et landes Estives et landes 18 Prairies permanentes Prairies permanentes 19 Prairies temporaires Prairies temporaires
20 Vergers Vergers
21 Vignes Vignes
22 Fruits à coque Fruits à coque
23 Oliviers Oliviers
24 Autres cultures industrielles Autres cultures industrielles 25 Légumes ou fleurs Légumes ou fleurs
26 Canne à sucre Canne à sucre
27 arboriculture
28 Divers Divers
Les semences du code 10 de 2014 sont réparties dans les groupes de cultures 1, 2, 3 et 4 en 2015, suivant la culture considérée. Les cultures du code 12 et 13 sont reclassées dans le groupe 11 en 2015. Les cultures du code 27 sont intégrer dans le groupe 20 en 2015.
VIII
ANNEXE 4: Politique de verdissement de la PAC
Diversité d’assolement Maintien des prairies permanentes
Respect des SIE
Si SAU<10 ha, pas d’obligation Surfaces déclarées en herbe depuis 5 ans ou moins (PP, PT,
jachère hors SIE)
Sur 5% de la SA (SAU-(PP+PT plus 5 ans + cultures pérennes))
Si SAU [10 ;30ha], il faut 2 cultures sur ton exploitation dont C1<75%SAUtot, 25% doit être
avec une ou 2 cultures autres (CIPAN, SIE, …)
Prioriser les CIPAN et jachère Sans utilisation phyto
Si SAU >30ha, il faut 3 cultures sur ton exploitation dont C1<75%SAUtot, C1+C2<75%,
5% doit être avec une ou 2 cultures autres (CIPAN, SIE, …)
Non soumis à cette mesure si : de 15 ha de SA, PT jachères
légumineuses>75% de SA, PT+PP 75% de SAU
Les surfaces d’intérêts écologiques ou SIE concerne 5% de la Surface Arable (SA). Les exploitants ne sont pas soumis à l’obligation de SIE s’ils ont moins de 15 ha de SA, ou leurs prairies temporaires + jachère + légumineuses sont à une superficie supérieure à 75% de leur SA et le reste inférieure à 30ha ou leurs prairies temporaires + prairie temporaire sont à une superficie supérieure à 75% de leur SA. Dans le cadre de la certification maïs, les cultures dérobées et les cultures végétales (CIPAN) ne peuvent être comptabilisées en SIE. Il faut utiliser en premier priorité les jachères et les couverts SIE. Les SIE peuvent être des surfaces plantées en taillis en courte rotation, des surfaces portant des plantes fixant de l’azote, des terres jachères en mellifères, des terres en jachère, des surfaces portant des cultures dérobées ou à couverture végétale, tous les deux récoltables, de la surface en Miscanthus giganteus, des groupe d'arbres, des bosquets, des mares, des surfaces en agroforesterie, des arbres isolés, des haies ou bandes boisées, des arbres alignés, des fossés, des murs traditionnels en pierre, des bandes tampons et bordures des champs, des landes d’ha admissibles le long des forêts et des surfaces boisées. Les surfaces portant des cultures dérobées en sous-semis d’herbe ou de légumineuse avec ensemencement d’un mélange d’au moins deux espèces dans la liste ci-après, sont éligibles en tant que SIE.
Espèces éligibles en SIE
Boraginacées (Bourrache), Poacées (Avoines, Ray-grass, Seigles, Sorgho fourrager, Brôme, X-Festulolium,
Dactyles, Fétuques, Fléoles, Millet jaune, perlé, Mohas, Pâturin commun), Polygonacées (sarrasin), brassicacées (Cameline, Chou fourrager, Colzas, Cresson alénois, Moutardes, Navet, navette, Radis (fourrager, chinois), Roquette), Hydrophyllacées (phacélie), Linacées (lin), Astéracées (Niger, tournesol), fabacées (Féveroles, Fenugrec, Gesses cultivées, Lentilles, Lotier corniculé, Lupins (blanc, bleu, jaune), Luzerne cultivée, Minette, Mélilots, Pois, Pois chiche, Sainfoin, Serradelle, Soja, Trèfles, Vesces)
IX
ANNEXE 5: Surfaces et identité des parcelles utilisées pour l'identification des successions culturales à base de maïs
2015 2016 2017
Total surface déclarée (ha) 35759,82 35769,6 35676,08 Total surface déclarée à la fois chaque année (ha) 20423,79 20423,79 20423,79 Pourcentage des surfaces des identités communes 57,11% 57,10% 57,25%
2015 2016 2017
Nombre d’identités total renseigné par année 17336 17316 17184 Nombre d’identités communes 12402 12402 12402 Pourcentage des nb d'identités communes 71,54% 71,62% 72,17%
X
ANNEXE 6: Famille des groupes de cultures renseignés dans le RPG
Classes RPG (RPG 28 classes) Famille de culture
arboriculture vergers
autres céréales Autres céréales
autres cultures industrielles cultures industrielles
autres gels Gel
autres oléagineux oléagineux
blé tendre céréales
colza colza
divers NA
estives landes prairies
fourrages prairies
fruits à coques vergers
gel industriel Gel
légumes / fleurs maraichage
légumineuses à grains légumineuses
mais grain et ensilage mais
orge céréales
plantes à fibres fibres
prairies permanentes prairies
prairies temporaires prairies
protéagineux légumineuses
semences semences
surfaces gelées sans production prairies
tournesol tournesol
vergers vergers
XI
ANNEXE 7: Critères de comparaison des SdCi et choix des indicateurs
Critère Objectif Indicateurs Calcul
Diversification culturale Identification du niveau de diversification du système en termes de culture et de destination des produits
nb_cultures/année Nb cultures10 présentes dans le système/nb
d’années de rotation ou de succession
nb_espèces/année Nb espèces11 présentes dans le système/nb
d’années de rotation ou de succession
familles_espèces/année Nb familles12 présentes dans le système/nb
d’années de rotation ou de succession
nb_espèces_alim_humaine/année Nb espèces à destination alimentaire présentes
dans le système/nb d’années de rotation ou de succession
nb_espèces_alim_animale/année Nb espèces à destination fourragère pu ensilage
présentes dans le système/nb d’années de rotation ou de succession
nb_cultures_valeur_bioénergie/ann ée (dans le cadre du système)
Nb espèces considérées comme source de bioénergie présentes dans le système/nb d’années de rotation ou de succession
nb_cultures_valeur_bioénergie/ann ée (si exploité de vrai en bioénergie)
Utilisation des ressources non renouvelables
Caractérisation du niveau relatif de consommation d’énergie par les différents systèmes
Types d’intrants utilisés Engrais minérale (azote, phosphore,
potassium), les molécules d’herbicides et autres produits phytosanitaires13
nb passage de fertilisation
organique
Somme de tous les passages pour l’application de la fertilisation organique
nb de passage de fertilisation minérale
Somme de tous les passages pour l’application de la fertilisation minérale
nb de passage pour d’herbicide Somme de tous les passages pour le désherbage
chimique
nb de passage de fongicide et insecticide
Somme de tous les passages pour l’application des fongicides et insecticides
nb de passage pour le travail du sol
(labour et autres travaux
mécaniques),
Somme de tous les passages pour le travail du sol (chisel, herse rotatif, strip-till, vibroculteur, le labour) + ceux des autres travaux (semis, désherbage mécanique, roulage, broyage, pressage)
nb de passage pour l’irrigation Somme de tous les passages pour l’irrigation
Impact sur la vie des agriculteurs
Regarder si le SdCi peut donner des avantages aux agriculteurs du point de vue économique et social
Facilité de gestion :
nb passage de machine
nb d’outil utilisé
Somme des nombres de passages durant toutes les opérations culturales (pour l’application des fertilisants, des pesticides, travail du sol et autres travaux mécaniques et l’irrigation) Gain en économie :
rendement moyen des
cultures principales
rendement moyen des
couverts valorisés
ratio de rendement en
maïs
Information issues de la description des systèmes,
Pour le ratio de rendement en maïs:
R=(rendement moyen du maïs dans SDCi)/(rendement de maïs_réf)
10 Un couvert : en mélange ou pure est considéré comme une culture.
11 Ici, je considère les espèces des couverts en mélange.
12 Ici, je considère les familles des espèces composant les couverts en mélange.
13 Je les ai posé dans les indicateurs mais sauf que c’est impossible de les calculer. Les informations sont trop insuffisantes : aucune information trouvée sur la fertilisation organique, et seulement quelques infos sur les pesticides et engrais minéraux.
XII
ANNEXE 8: Description de la plateforme MAELIA
MAELIA ou Multi-Agents for EnvironmentaL norms Impact Assessment est une plateforme de modélisation et de simulation multi-agents permettant de représenter le fonctionnement des systèmes socio-écologiques (Bousquet and Lepage 2004). Dans le cadre de notre étude, le système socio-écologique étudié est le territoire Rhin-Vignoble- Grand Ballon. C’est l’outil de modélisation utilisé dans le cadre du projet BESTS pour la simulation et l’évaluation des organisations alternatives des territoires plus durables. L’utilisation de cette plateforme pour simuler des changements de systèmes de cultures vers des systèmes alternatifs nécessite la formalisation des règles de décision (les critères de localisation et les règles de conduite des opérations techniques) des SdC pratiqués actuellement dans RVGB et celles des SdCi alternatifs.
La plateforme de modélisation multi-agent « MAELIA » est un ensemble de fonctionnalités (données, modèles, indicateurs) agencées pour simuler la dynamique dans le temps et l’espace de systèmes de cultures au sein d’un territoire (parcelle, exploitation,