Travaux complémentaires à réaliser 1. Collecte de données

La méthodologie adoptée dans cette thèse qui se base sur le cadre d’analyse des efficiences de captation, de conversion et de l’utilisation de la ressource et qui mobilise des données d’enquêtes, expérimentales et de modélisation, présente des limites. En effet, ce cadre d’analyse se base principalement sur des courbes enveloppes appelées des frontières d’efficience, qui représentent les performances atteignables (rendement, absorption de la ressource, efficience) à chaque niveau d’intrant. La limite majeure de cette approche de frontière d’efficience est la non-prise en compte de tous les facteurs qui peuvent influer sur la production. En absence de quelques données importantes pour la caractérisation des situations agronomiques des parcelles du blé dur, l’analyse des compromis entre la production de blé dur et l’efficience de l’eau et de l’azote pour la production de blé dur reste incomplète.

2.1.1. Azote

Apports d’engrais azoté pour la production du blé dur en Tunisie

Les données sur les quantités d’engrais azotés n’était disponible qu’à l’échelle nationale et pour toutes les céréales confondues. Pour analyser l’efficience de l’azote pour la production de blé dur en Tunisie, nous avons calculé ces apports azotés en se basant sur des hypothèses (1.1, Chapitre 2).

L’azote absorbé au niveau des parcelles d’agriculteurs

L’azote absorbé est la première variable intermédiaire qui a été introduite pour caractériser les processus de captation de la ressource du sol et de sa conversion en grains. Pour obtenir cette variable au niveau des parcelles d’agriculteurs, il est nécessaire d’avoir l’information sur la biomasse en grains et en pailles et sur les teneurs en azote des grains et des pailles, après la récolte. Toutefois, la non-disponibilité de l’information sur les teneurs en azote des grains et

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des pailles et d’une information précise sur la biomasse des pailles (en balles), nous avons utilisé un modèle permettant d’estimer cette variable. Ce modèle permet de calculer l’azote absorbé en fonction des rendements en grains, en se basant sur deux paramètres calculés à partir des données publiées : la teneur en azote des grains (% Ng) et l’indice de récolte en azote (NHI). Ces paramètres ont été considérés comme des constantes et ils étaient appliqués pour toutes les situations agronomiques, alors qu’en réalité, ces paramètres peuvent varier en fonction du précédent cultural, des apports azotés (Ryan et al, 2008), du génotype (Desai et Bhatia, 1978 ; Ruisi et al, 2015)…etc. Par conséquent, les valeurs calculées de l’azote absorbé nous ont permis d’analyser l’efficience de la captation de la ressource en fonction des rotations, mais elles n’ont pas permis de discuter la conversion de la ressource.

Azote disponible dans le sol

La connaissance de l’azote disponible dans le sol à partir de la date de semis et tout au long du cycle de la culture, au niveau des parcelles expérimentales de l’ICARDA et des parcelles d’agriculteurs, aurait été pertinente pour expliquer les processus de la captation de la ressource en fonction du type de rotation. Nous aurions pu ainsi enrichir la partie droite du quadrant en introduisant entre les apports et l’azote absorbée une autre variable (azote disponible dans le sol) comme le proposent Porter et Christensen (2013). Outre la captation et la conversion de la ressource, ce cadre d’analyse permet aussi d’évaluer les pertes d’azote dans l’environnement et la fourniture d’azote par minéralisation de la matière organique et les résidus de récolte.

Les reliquats d’azote minéral

Des mesures des reliquats d’azote au semis sont également nécessaires pour commenter l’effet du précédent cultural sur la captation de la ressource azotée. En effet, les reliquats d’azote minéral pourraient être importants après des cultures maraichères sur-fertilisées.

2.1.2. Eau

La pluviométrie mensuelle et les doses d’irrigation à l’échelle nationale

Pour analyser la variabilité interannuelle de l’efficience de l’eau pour la production de blé dur en Tunisie, nous avons eu besoin de données sur la pluviométrie mensuelle afin de calculer les apports hydriques du semis à la récolte et sur les doses d’irrigation apporté chaque année au blé dur. Toutefois, les données sur les irrigations ne sont pas disponibles et pour la pluviométrie mensuelle, les données collectées sont uniquement sur une période de 9 ans

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(2003-2012). Par conséquent, on a calculé l’efficience de l’eau uniquement pour le blé dur conduit en pluvial sur une période courte qui ne permet pas de visualiser la tendance générale de cette efficience.

La transpiration et d’autres données manquantes pour paramétrer le modèle de bilan hydrique Dans l’objectif d’établir un cadre d’analyse de l’efficience de l’eau, nous avons proposé d’introduire dans la relation entre les apports hydriques et les rendements en grains, la transpiration comme une variable intermédiaire pour séparer la captation et la conversion de la ressource. En raison de la non-disponibilité de données sur la transpiration, nous avons proposé d’utiliser un modèle permettant de l’estimer. Pour l’utiliser et l’appliquer à toutes les situations agronomiques, nous avons besoin de données précises sur le climat (VPD, pluviométrie, températures maximales et minimales, rayonnement…), le sol (réserve utile) et la plante (Les températures cardinales pour le développement, les dates des différents stades de développement (levée, épiaison, floraison et maturité)).

2.1.3. Autres facteurs limitants

Caractérisation physico-chimique des sols au niveau des parcelles d’agriculteurs

L’analyse de l’efficience de l’utilisation de l’eau et de l’azote et de leurs relations avec la production de blé dur nécessiterait des données plus précises (à l’échelle de la parcelle ou de l’exploitation agricole) sur les caractéristiques du sol : les teneurs en matière organique, les textures et les profondeurs des sols, la réserve utile, l’humidité du sol au semis…etc.

Données sur les précédents culturaux pour l’ensemble des parcelles d’agriculteurs

Dans l’analyse de l’efficience de l’eau (Chapitre 6), nous avons analysé les courbes de réponses aux apports hydriques suivant l’approche de Passioura et Angus (2010), en essayant d’identifier une nouvelle frontière d’efficience (Keating et al, 2010) en fonction du précédent cultural. Ces courbes enveloppes ont été établies seulement pour les parcelles conduites en irrigué pour avoir une large gamme d’apports hydrique (sur l’axe des abscisses). Toutefois, comme le nombre de données sur les parcelles irriguées où les agriculteurs font blé sur blé est très limité par rapport à celui des parcelles où ils font des rotations diversifiées, il était difficile de comparer les frontières d’efficience pour les deux systèmes de culture avec un test statistique. En outre, dans la majorité des parcelles irriguées, le blé dur est cultivé après une culture maraichère, en raison de la proximité des périmètres irrigués aux sources d’eau (barrages, lac collinaires, …). En raison du nombre limité des parcelles ayant d’autres

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précédents culturaux (légumineuses, betterave sucrière, …), il est difficile d’identifier des frontières d’efficience en fonction des précédents culturaux, comme pour l’azote.

Données sur les éléments du système techniques et l’état sanitaire du sol et des cultures La répartition des apports hydriques et azotés pourrait être considérée comme un facteur principal pour expliquer la variabilité des rendements de blé dur, des efficiences de l’eau et de l’azote et des écarts d’absorption d’azote (Van Ittersum et al, 2013). Par exemple, un apport azoté tardif pourrait affecter l’absorption azotée et la teneur en protéines des grains. L’information sur la présence de maladies ou de mauvaises herbes et sur les interventions qui ont été effectuées pour la protection phytosanitaire est aussi nécessaire pour identifier les performances réduites par ces facteurs.

2.2. Cadre d’analyse des compromis entre la production et l’efficience de l’eau

Suivant la même démarche pour l’azote, nous avons proposé dans le chapitre 6, la démarche pour établir un cadre d’analyse des compromis entre la production et l’efficience de l’eau. En revanche, ce cadre n’a pas été appliqué sur des données concrètes. Pour finaliser la démarche, nous devons effectuer les simulations du modèle SSM-wheat afin de calculer la transpiration pour toutes les parcelles de blé dur. Ensuite, comme pour l’azote, les nuages des points des relations entre les apports hydriques et la transpiration (captation de la ressource) et entre la transpiration et les rendements en grains (conversion de la ressource) permettront de tracer des frontières d’efficience en fonction du type de rotation.

2.3. Analyse de l’effet de l’interaction entre l’eau et l’azote sur la production et l’efficience de ces deux ressources

L’interaction a été analysé en se basant sur les courbes enveloppes des réponses à un facteur en fonction du deuxième facteur et sur la distribution des écarts de rendement permis par un facteur en fonction de l’autre facteur. Ces méthodes permettent d’analyser l’interaction eau/N en terme quantitatif. En revanche, l’analyse de l’interaction entre ces deux ressources doit tenir compte aussi de la distribution des apports hydriques et azotés tout au long du cycle de la culture. Pour ce faire, on peut utiliser des modèles intégrant la dynamique de croissance de la plante et de prélèvement des ressources au cours du cycle du blé dur afin de simuler l’augmentation et la diminution des rendements en changeant les dates et les quantités des apports hydriques et azotés.

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3. Leviers d’action pour améliorer la production du blé dur et l’efficience de l’azote