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Évaluation des performances technico-économiques des
protéagineux grains cultivés en association pour
l’alimentation animale
Clotilde Hubert
To cite this version:
Clotilde Hubert. Évaluation des performances technico-économiques des protéagineux grains cultivés en association pour l’alimentation animale. Sciences agricoles. 2017. �dumas-01643821�
Evaluation des performances technico-économiques
des protéagineux grains cultivés en association
pour l’alimentation animale
Par : Clotilde HUBERT
Soutenu à Rennes le 14 septembre 2017
Devant le jury composé de : Président : Christine BISSUEL Maître de stage : Aline VANDEWALLE Enseignant référent : Matthieu CAROF
Rapporteur : Edith LE CADRE
Les analyses et les conclusions de ce travail d'étudiant n'engagent que la responsabilité de son auteur et non celle d’AGROCAMPUS OUEST AGROCAMPUS
OUEST CFR Angers CFR Rennes
Année universitaire : 2016 – 2017 Spécialité : Ingénieur Agronome Spécialisation / option :
Sciences et Productions Végétales / Ingénierie des Agrosystèmes
Mémoire de Fin d'Études
d’Ingénieur de l’Institut Supérieur des Sciences agronomiques, agroalimentaires, horticoles et du paysage
de Master de l’Institut Supérieur des Sciences agronomiques, agroalimentaires, horticoles et du paysage
d'un autre établissement (étudiant arrivé en M2)
@ N ico la s CA R TON
REMERCIEMENTS
Je tiens tout d’abord à remercier ma maître de stage Aline VANDEWALLE et ma co-encadrante Céline BOURLET pour leur suivi tout au long de mon stage, pour leur aide et leurs précieux conseils.
Merci à Solen LEHERISSEY et Marie-Pierre CASSAGNES du Pôle Agronomique Ouest pour l’attention particulière qu’elles ont porté à mon travail, ainsi qu’à tous les partenaires du projet PROGRAILIVE pour leur disponibilité et leur contribution à l’aboutissement de mon étude.
Je remercie également tous mes collègues de la Chambre Régionale d’Agriculture des Pays de la Loire pour leur bon accueil et pour les moments partagés.
Merci enfin à mon enseignant référent Matthieu CAROF pour ses conseils sur l’évaluation à l’échelle du système de culture et pour son suivi pédagogique de mon travail.
TABLE DES ABREVIATIONS
AB : Agriculture Biologique AC : Agriculture Conventionnelle ITK : Itinéraire Technique
Inoc. : inoculation des semences de lupin MAT : Matière Azotée Totale
Méca : mécanisation MSN : Marge Semi-Nette PC : Plante-Compagne
Phyto. : produits phytosanitaires PMG : Poids de Mille Grains Rdt : Rendement
Cultures
FH : Féverole d’hiver PH : Pois d’Hiver
LH : Lupin blanc d’Hiver FP : Féverole de Printemps PP : Pois de Printemps
LP : Lupin blanc de Printemps Av : Avoine B : Blé Or : Orge Tri : Triticale Sites d’expérimentation Bra : Brain-sur-l’Authion Ch : La-Chapelle-Glain Co : La Copechagnière Der : Derval Gou : Gouven Jans : Jans Ker : Kerguéhennec Mau : Mauron Plusq : Plusquellec Rh : Le Rheu Ro : La Robannerie Rou : Rougé StQu : St-Quentin-les-Anges Tréva : Trévarez
LISTE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 - Articulation des 4 projets de SOS PROTEIN (source : Appel à Projet PROGRAILIVE) Figure 2 - Diagramme de Gantt des 6 sous-projets de PROGRAILIVE (source : Appel à Projet PROGRAILIVE)
Figure 3 - Cartographie des essais de la campagne 2015-2016 du SP2 de PROGRAILIVE (source : auteur)
Figure 4 - Détail du calcul du coût à l'hectare de l'itinéraire technique (source : auteur)
Tableau 2 - Exemple de référencement de deux itinéraires techniques de féverole d'hiver (source : auteur)
Figure 5 - Détail du calcul de la Marge Semi-Nette à l'hectare (source : auteur) Figure 8 - Détail des postes de la Marge Semi-Nette en féverole d'hiver en agriculture conventionnelle sur le site de la Robannerie (source : auteur)
Figure 9 - Comparaison des Marges Semi-Nettes par site pour le pois protéagineux d’hiver avec et sans prise en compte des aides PAC (source : auteur)
Figure 10 - Coût d'itinéraire technique par tonne de MAT pour les cultures de printemps en conduite conventionnelle (source : auteur)
Figure 11 - Détail des postes du coût d'itinéraire technique par tonne de MAT pour les cultures de printemps en conventionnel (source : auteur)
Figure 12 - Système 1 initial (vaches laitières en agriculture conventionnelle) Figure 13 - Modifications du système 1 pour plus d'autonomie protéique
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 – Modalités étudiées et leur éligibilité aux aides PAC protéagineux (source : auteur) Tableau 2 - Exemple de référencement de deux itinéraires techniques de féverole d'hiver (source : auteur)
Tableau 3 - Résultats des tests statistiques réalisés pour la féverole d’hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
Tableau 4 - Classement statistique des modalités par le test HSD de Tukey du point de vue de leur marge pour les sites de Kerguéhennec et de la Robannerie en féverole d'hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
Tableau 5 – Propositions d’indicateurs d’évaluation de la performance des associations adaptés à l’échelle du système de de culture (source : auteur)
Table des matières
I. INTRODUCTION ... 1
II. ETAT DES CONNAISSANCES ... 1
II.1 Dépendance à l’import et nécessité de sécuriser les protéines ... 1
II.1.1 Le bassin d’élevage des régions Bretagne et Pays de Loire : un secteur important ... 1
II.1.2 Dépendance à l’import de protéines ... 1
II.1.3 Nécessité de sécuriser l’autonomie protéique des élevages ... 2
II.2 Atouts et inconvénients des cultures de protéagineux grains ... 3
II.2.1 Atouts des protéagineux grains ... 3
II.2.2 Les freins à la culture de protéagineux ... 4
II.3 Un levier envisageable : cultiver les protéagineux en association ... 5
II.3.1 Les atouts des protéagineux en association ... 6
II.3.2 Les limites des protéagineux en association ... 6
III. LE PROJET PROGRAILIVE ... 8
III.1 Présentation globale du projet ... 8
III.2 Le sous-projet 2 de PROGRAILIVE ... 9
III.3 Présentation de la problématique ... 9
IV. MATERIEL ET METHODES ... 10
IV.1 Présentation du dispositif expérimental ... 10
IV.1.1 Sites d’expérimentation et dispositifs expérimentaux ... 10
IV.1.2 Description des modalités testées ... 10
IV.1.3 Données sélectionnées pour l’étude ... 11
IV.2 Evaluation à l’échelle de la culture ... 11
IV.2.1 Présentation des indicateurs technico-économiques ... 11
IV.2.2 Hypothèses sur les cultures ... 12
IV.2.3 Mode de calcul des indicateurs ... 13
IV.2.4 Traitement et analyse des données ... 13
V. RESULTATS ... 15
V.1 Marge Semi-Nette à l’hectare ... 15
V.1.1 Exemple : performances de la féverole d’hiver associée en agriculture conventionnelle .. 15
V.1.2 Bilan sur les modalités testées ... 16
V.2 Coût de l’itinéraire technique par tonne de Matière Azotée Totale du protéagineux ... 17
V.2.1 Exemple : Coût d’ITK par tonne de Matière Azotée Totale pour les cultures de printemps en agriculture biologique ... 18
V.2.2 Tendances globales observées ... 18
VI. DISCUSSION ET PROPOSITIONS ... 18
VI.1 Discussion sur les tendances globales observées ...18
VI.1.1 Marge Semi-Nette ... 18
VI.1.2 Coût d’itinéraire technique par tonne de MAT ... 19
VI.2 Limites et pondération des interprétations ...19
VI.3 Propositions à l’échelle de la culture ...20
VI.4 Propositions à l’échelle du système de culture ...20
VI.4.1 Propositions d’indicateurs de performance à l’échelle du système de culture ... 20
VI.4.2 Proposition de démarche de conception/évaluation de systèmes plus autonomes en protéines ... 21
VII. CONCLUSION ... 22
BIBLIOGRAPHIE ... 23
LISTE DES ANNEXES
1
I.
INTRODUCTION
Pour la production de protéines nécessaires aux activités d’élevage, l’Europe s’est majoritairement spécialisée dans la production de cultures énergétiques céréalières, en important des protéines végétales des Etats-Unis dans un premier temps, puis en Amérique du Sud, où le Brésil et l’Argentine représentent les plus gros exportateurs de soja, en grains ou en tourteau (co-produit résiduel de l’extraction de l’huile). Cependant, dans le contexte de la mondialisation, le changement des habitudes de consommation des pays émergents, comme c’est le cas en Chine, crée une demande plus importante en viande, donc en protéines végétales destinées à sa production, et accroît la tension sur les prix. L’indépendance protéique de l’Europe constitue donc un véritable levier de compétitivité, et une réelle nécessité afin de pérenniser les élevages. Une solution envisageable serait d’autonomiser ceux-ci par une production régionale, permettant de soustraire le secteur aux fluctuations du cours des marchés agricoles. C’est pourquoi, dans le bassin d’élevage de l’Ouest de la France, les régions Bretagne et Pays de la Loire ont lancé l’initiative du projet SOS PROTEIN. Son objectif est, dans ce contexte de dépendance protéique, de sécuriser à long terme la production de protéagineux grains dans le Grand Ouest. Afin d’atteindre cet objectif, il est nécessaire de comprendre les enjeux liés à l’autonomie protéique, les freins à la culture de protéagineux dans l’Ouest et les leviers envisageables. Le but de cette étude est d’évaluer les performances des protéagineux lorsqu’ils sont cultivés en association avec une plante-compagne : ce levier peut-il être économiquement intéressant pour relancer l’autonomie protéique des élevages ?
II.
ETAT DES CONNAISSANCES
II.1 Dépendance à l’import et nécessité de sécuriser les protéines
II.1.1 Le bassin d’élevage des régions Bretagne et Pays de Loire : un secteur important
Sur les 69700 exploitations moyennes et grandes du Grand Ouest (Pays de la Loire, Normandie et Bretagne), 51000 font de l’élevage, soit 7 exploitations sur 10. En France en 2015, le bassin d’élevage du Grand Ouest représente 47% du chiffre d’affaires (soit 13 milliards d’euros) de l’élevage français, 52% de la production laitière nationale, 60% de la production nationale de viande, 75% du chiffre d’affaires national en viande porcine, 35% en viande bovine, et 54% en volaille. L’investissement financier dans ce secteur est important : en moyenne, 2,26 milliards d’euros par an sont investis dans les élevages du Grand Ouest. C’est donc un secteur particulièrement développé, tant du point de vue de la production que de l’économie, et entraînant l’implantation d’entreprises locales d’Industries Agro-Alimentaires, qui constituent 52% des emplois (CRA Bretagne, CRA Pays de la Loire, CRA Normandie, 2015).
II.1.2 Dépendance à l’import de protéines
Actuellement, la principale source de protéines végétales en élevage est le soja, pour la majorité produit en Amérique du Sud et aux Etats-Unis. Les raisons en sont historiques :
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dans les années 40, les accords de Bretton Woods stipulaient le quasi-monopole des USA pour la production mondiale de soja (Pôle Agronomique Ouest,2015). Dès 1962, avec la mise en place de la Politique Agricole Commune (PAC), la CEE (Communauté Economique Européenne) fait le choix de favoriser la production céréalière au détriment de celle des oléo-protéagineux. C’est le Kennedy Round, tractation qui impose à l’Europe l’entrée des Produits de Substitution aux Céréales (PSC) sans droit de douane, élargie en 1967 à la drêche de maïs et au soja : c’est donc grâce à des protéines et des PSC majoritairement importées que l’Europe a développé ses productions animales. Ainsi, en 2003, l’Union Européenne importait plus de 75% de ses protéines végétales et ce nombre est en constante expansion. (Mouillet, 2003).
De fait, l’intérêt pour les cultures de protéagineux est devenu moindre puisque l’offre et la demande entre Europe et USA étaient équilibrées ; mais aujourd’hui, à l’heure de la mondialisation et du développement des pays émergents, la forte demande mondiale pour cette ressource est telle que les prévisions économiques deviennent alarmantes pour les producteurs européens et français. Le déséquilibre entre l’offre et la demande est ainsi en défaveur des pays européens. En effet, le marché asiatique capte plus de 60% de la production mondiale, avec une tendance toujours à la hausse ; en répercussion, une tension forte sur les prix du soja a été observée entre 2009 et 2012, avec des évolutions importantes : de 200$/t à 600$/t, soit une augmentation de 300%. Il devient donc urgent de réduire la dépendance en protéines végétales en produisant sur le territoire français.
L’utilisation du tourteau de colza, ressource protéique de substitution, est également un facteur qui pourrait augmenter la dépendance protéique des élevages. Aujourd’hui, l’Union Européenne en est le premier consommateur (43 millions de tonnes, soit près de ¼ de la consommation mondiale) et le premier importateur (23 millions de tonnes, soit près de la moitié des importations mondiales). Cette ressource protéique de substitution possède des performances nutritionnelles proches de celles du soja, et se trouve actuellement disponible en quantités importantes. Toutefois, le tourteau est un coproduit de l’industrie des agrocarburants 1ère et 2ème génération ; sa production est donc tributaire du marché de cette industrie, dont l’avenir est incertain à l’heure actuelle (Pôle Agronomique Ouest, 2015).
II.1.3 Nécessité de sécuriser l’autonomie protéique des élevages
L’autonomie protéique de l’élevage dans le Grand Ouest constitue donc un levier de compétitivité, et nécessite de développer sur place une production protéique essentielle au maintien de l’activité d’élevage. Les crises récentes sur l’alimentation, le souci de réassurer le consommateur sur les sources alimentaires des ruminants, la volonté de garantir une alimentation sans OGM incitent aussi à rechercher cette autonomie (Haurez, 2002). La résilience des élevages doit aussi être favorisée, afin de faire face aux fluctuations des prix mais aussi aux aléas de production liés au changement climatique.
Quelques plans de relance ont été mis en place (dont un d’aide financière en 2010 pour les agriculteurs semant des protéagineux), mais ils n’ont pas permis une augmentation significative des surfaces de protéagineux pour l’alimentation animale (Pôle Agronomique Ouest, 2015). La réforme de la PAC 2014/2020 s’emploie à soutenir cette démarche de sécurisation de l’autonomie protéique : son objectif est de réorienter les aides en faveur de l'élevage et de l'emploi, sans déséquilibrer les filières et les exploitations des différents secteurs, notamment par le biais des aides couplées. Celles-ci augmentent de 10 à 15% du
3
budget du premier pilier, en priorité au profit des productions animales, dont 2% pour développer l'autonomie protéique des élevages par le soutien à la production de protéines végétales et dans l'objectif d'assurer la pérennité des outils de transformation et de valorisation (Relevé de décisions CSO, 2013).
II.2 Atouts et inconvénients des cultures de protéagineux grains
On présente ici des protéagineux étudiés au sein de PROGRAILIVE : le pois protéagineux, la féverole et le lupin. Les atouts et les inconvénients seront décrits à l’échelle de la culture mais aussi du système de culture, défini comme « l’ensemble des modalités techniques mises en œuvre sur des parcelles traitées de manière identique, c’est-à-dire comme une succession de cultures où chaque culture est conçue comme une combinaison logique et ordonnée de techniques qui permettent de contrôler le milieu pour en tirer une production donnée (Sebillotte, 1990).
II.2.1 Atouts des protéagineux grains
a) Atouts agronomiques
Tout d’abord, les protéagineux, en leur qualité de légumineuses, sont capables de fixer l’azote de l’air par association symbiotique avec des bactéries au niveau de leurs nodosités racinaires. La culture est donc menée sans utiliser d’engrais azotés, et constitue même une source d’azote pour la culture suivante (Voisin, 2015). Ainsi, l’effet rotationnel démontre que les protéagineux sont un bon précédent pour le blé par exemple : le rendement du blé qui suit un pois est supérieur d’environ 10% par rapport à un précédent blé, soit 8 à 10 q/ha de plus (Carrouée, Crépon & Peyronnet, 2003). Les reliquats azotés importants laissés par les protéagineux favorisent l’installation de la céréale à l’automne et diminuent la quantité d’azote à apporter au printemps (Voisin, 2015). Les protéagineux jouent un rôle important sur la structure des sols, ce qui permet de semer la culture suivante dans de bonnes conditions (Carrouée, Crépon & Peyronnet, 2003).
Si la rotation est bien réfléchie, les protéagineux peuvent aussi constituer un atout pour la gestion des bioagresseurs : par exemple, l’introduction d’un pois dans la rotation permet de casser le cycle de certaines maladies (piétin échaudage par exemple) ou de certains adventices.
Tous les protéagineux ont un impact environnemental très positif lorsque l’on accroît leur part dans les assolements : principalement, réduction des émissions de gaz à effet de serre, de la consommation d’énergie fossile, de l’émission d’ozone et de l’effet d’acidification, lié à la réduction de fabrication et d’épandage d’engrais azotés, et par ailleurs réduction des risques de toxicité liés à l’utilisation de produits phytosanitaires, et amélioration de l’activité biologique du sol (Carrouée, Crépon & Peyronnet, 2003).
b) Qualité nutritionnelle
Les graines de pois, lupin et féverole se caractérisent par une valeur énergétique proche des céréales. Elles contiennent des proportions variables d’amidon : le pois en comporte 45%, la féverole 38% et le lupin n’en contient pas. Leurs teneurs en matières azotées totales (MAT) sont inférieures de 25% à 50% à celles du tourteau de soja. Le lupin est le plus riche avec près de 35% de MAT ; le pois et la féverole ont des teneurs assez proches comprises entre 20 et 25% de MAT (Schneider & Huyghe, 2015). Ces protéines ont
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la particularité d’être dégradées rapidement dans le rumen ; ainsi, le lupin est particulièrement bien adapté pour la complémentation des animaux à besoins élevés en azote, notamment les jeunes bovins et les gros bovins en finition. Les protéagineux sont un peu plus riches en phosphore que les céréales et pauvres en calcium comme les céréales. Mais l’utilisation de protéagineux dans une ration en remplacement d’un tourteau augmente la part de concentrés dans la ration ; afin de limiter les troubles digestifs, un mélange soigneux avec la ration de base doit être réfléchi (Haurez, 2002).
c) Atouts économiques
Sur le plan économique, l’atout majeur des protéagineux est que l’année de la culture, la facture en engrais azoté est nulle car il n’y a tout simplement pas d’apport. Des essais ont montré que le pois, qui ne nécessite aucun apport azoté sur la culture, permet de réduire de 20 à 50 kg/ha la dose d’azote sur le blé qui suit.
En contexte de prix élevé des céréales, les écarts de marge brute par culture s’accroissent, mais l’insertion du pois dans des assolements contenant des blés sur blé peut rester rentable, car l’effet précédent (écart entre un blé assolé et un blé sur blé) s’accroît également (Carrouée, Crépon & Peyronnet, 2013).
Les graines de protéagineux sont également faciles à stocker et à conserver, à condition d’avoir été récoltées sèches ou ventilées si l’humidité du silo dépasse 15%. Elles ne sont pratiquement jamais concernées par des problèmes de mycotoxines et ne sont pas attaquées par des insectes en cours de stockage. Enfin, elles ne nécessitent pas de traitement technologique particulier hormis un simple concassage en général (Carrouée, Crépon et Peyronnet, 2003)
Il est aussi possible de valoriser la récolte sur l’exploitation et donc diminuer les achats de protéines extérieures, ce qui concourt à l’autonomie alimentaire de l’exploitation. Aujourd’hui, 50% des protéagineux cultivés en Bretagne sont ainsi valorisés en autoconsommation (CRA Bretagne, 2014).
II.2.2 Les freins à la culture de protéagineux grains
En France en 2012, les protéagineux occupent seulement 197 000 ha, soit 1,65% de la SCOP (Surface en Céréales, Oléagineux et Protéagineux) après avoir connu un développement atteignant 753 750 ha en 1993. Depuis une quinzaine d'années en France, les surfaces de protéagineux observent un recul très net. Les graines de protéagineux ne représentent plus en 2010-2011 qu'une part minime du tonnage des aliments composés des porcs, volailles et bovins (respectivement 3%, 1,5% et 1%), alors que le tourteau de soja en représente 12%, 19% et 15% respectivement (Schneider & Huyghe, 2015). Les facteurs explicatifs de ce recul sont multiples.
a) Les verrous agronomiques
Certains stress biotiques particulièrement limitants pour les cultures de protéagineux ont été identifiés et sont étudiés en priorité dans PROGRAILIVE. Tout d’abord, les maladies fongiques sont une potentielle cause de baisse du rendement. Le pois est sensible au champignon Aphanomyces, responsable de la pourriture, et à l’ascochytose, à laquelle le pois d’hiver est le plus sensible (CRA Bretagne, 2014). L’anthracnose du lupin, causée par
Colletotrichum lupini, cause de fortes pertes de rendement et peut mener au
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traitements chimiques sont peu efficaces. La rouille de la féverole, provoquée par Uromyces
fabae, peut entraîner de forts dégâts (pertes de rendement jusqu’à 25 q/ha) et devient de
plus en plus préoccupante (Pôle Agronomique Ouest,2015) ; la féverole d’hiver est aussi particulièrement sensible au botrytis, causé par Botrytis fabae. Ainsi, les délais de retour préconisés pour les protéagineux sur une même parcelle sont contraignants : 4 ans minimum pour la féverole, 4 ans pour le pois et 5 pour le lupin (Guides de culture Arvalis, 2016).
Les protéagineux à grains sont peu compétitifs vis-à-vis des adventices lorsqu’ils sont cultivés en pur. Notamment, les cultures de lupin, à cycle plus long, sont souvent susceptibles de subir un salissement important (CRA Bretagne,2014). Dans le cas d’une conduite biologique, des études ont montré qu’un important développement des adventices limite fortement la nutrition azotée et le rendement final (Corre-Hellou & Crozat, 2004). Les ravageurs des protéagineux, dont les plus importants sont les sitones et les pucerons, sont aussi une cause de diminution du rendement. La mouche du semis en lupin peut parfois provoquer de forts dégâts et mener à l’abandon de la culture. Enfin, il a été observé que la féverole présente une sensibilité croissante à la bruche (CRA Bretagne, 2014).
Les protéagineux sont aussi particulièrement sensibles aux facteurs abiotiques comme la sécheresse ou l’humidité ; le lupin, par exemple, ne supporte pas d’être cultivé en sols trop hydromorphes. Le changement climatique, qui provoquera probablement des modifications de températures moyennes et une augmentation de la fréquence d’événements climatiques extrêmes (gel…), aura un impact variable selon les espèces et les conditions climatiques, d’où la nécessité de rechercher des variétés et des modes de cultures adaptés (Guides de culture Arvalis).
b) La présence de facteurs antinutritionnels
L’existence de composés antinutritionnels (tanins, alcaloïdes, facteurs antitrypsiques et glucosides) est souvent citée comme frein à l’utilisation des protéagineux dans l’alimentation animale. Cependant, elle n’entraîne pas de risque d’apparition de troubles sanitaires ou de limitation de l’ingestion et des performances. Ces composés ne sont présents qu’à l’état de traces, notamment dans les nouvelles variétés et le rumen a une action inhibitrice sur certains d’entre eux (Haurez, 2002). Par le choix de variétés à taux faible en composés antinutritionnels, on peut augmenter la digestibilité des grains ; le procédé de « toastage » ou grillage des protéagineux permet également de cuire les grains pour éliminer les facteurs antinutritionnels et augmenter le taux de protéines assimilables dans l’intestin. Certaines CUMA investissent dans des toasteurs mobiles afin de proposer une prestation de cuisson directement chez les éleveurs (L’Atout Trèfle, 2015).
II.3 Un levier envisageable : cultiver les protéagineux en association
Dans le paysage agricole actuel, les protéagineux sont très majoritairement cultivés en culture monospécifique ; cependant, depuis quelques années, la culture de protéagineux en association est en recrudescence. Ainsi, depuis une dizaine d’années, l’association de protéagineux avec des céréales augmente en France dans les systèmes céréaliers spécialisés en agriculture biologique, mais aussi en conventionnel (Schneider & Huyghe, 2015). Ces pratiques, largement présentes en France et Europe jusqu'au milieu des années 1950, étaient alors devenues très marginales, surtout en conventionnel.
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On définira ici l’association comme la culture de plusieurs espèces végétales sur la même parcelle pendant une partie significative de leur cycle de développement (Willey, 1979). L’espèce associée peut être récoltée et valorisée en alimentation animale (céréale par exemple) ou humaine, ou bien servir de plante-compagne pour la couverture du sol (trèfle par exemple) et ne pas être récoltée.
II.3.1 Les atouts des protéagineux en association
a) Atouts agronomiques
Un avantage des associations, comparées aux cultures pures, concerne la maîtrise des facteurs biotiques. En effet, ces systèmes seraient plus concurrentiels vis-à-vis des adventices du fait d’une meilleure couverture du sol permise par le couvert associé, comparativement aux légumineuses seules. La céréale lève et talle plus vite que le protéagineux donc concurrence les adventices. Par exemple, l’association de la féverole avec triticale ou avoine permet une meilleure maîtrise des adventices en début et fin de cycle (CRA Pays de la Loire). Les associations permettraient également de réduire la pression des maladies et ravageurs, ce qui est particulièrement intéressant dans les systèmes biologiques où l’utilisation des produits phytosanitaires n’est pas permise (Pelzer, 2014).
Les associations permettent aussi de cultiver des protéagineux volubiles qui versent facilement, comme le pois ; la céréale sert alors de tuteur à condition que celui-ci soit suffisamment solide pour contenir la verse du protéagineux (Pelzer, 2014).
De manière générale, l’association de cultures céréales-protéagineux n’est profitable que lorsque le choix des espèces et des densités est fait avec pertinence, et lorsque la culture est menée sur un sol adéquat avec une rotation bien réfléchie (Prins et de Wit, 2006).
b) Atouts environnementaux
On note également une réduction moyenne de l’utilisation d’herbicides grâce à la concurrence de la plante compagne, ce qui permettrait une réduction potentielle des Indices de Fréquence de Traitement (Corre-Hellou, 2013). En outre, il faut noter qu’il existe très peu de phytosanitaires homologués pour le traitement des associations. La fertilisation azotée est aussi réduite par rapport à une céréale pure, du fait de l’assimilation de l’azote atmosphérique par les protéagineux.
c) Atouts économiques
Cultiver les protéagineux en association est un levier de sécurisation du rendement global, qui est susceptible d’être important grâce à la récolte de la plante-compagne. Potentiellement, le rendement du protéagineux serait plus élevé. De plus, l’association du protéagineux avec une plante-compagne assure la récolte d’un produit si l’autre est fortement impacté par un stress biotique ou abiotique (Bedoussac, 2010).
II.3.2 Les limites des protéagineux en association
Le manque de références sur la conduite des protéagineux en association, les variétés à choisir, et les maladies à l’échelle de la rotation, est actuellement un frein majeur à leur culture.
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a) Limites agronomiques
Des limites agronomiques se posent également : tout d’abord, le choix des espèces et le choix variétal doivent être bien réfléchis pour une bonne concordance au niveau des dates de maturité, afin d’optimiser les conditions de récolte et de limiter les pertes. La question de la compétitivité des espèces entre elles est importante : en effet, le protéagineux peut se retrouver étouffé par certaines plantes-compagnes. Par exemple, le pois qui est peu compétitif peut être étouffé par l’orge ou l’avoine (CRA Bretagne,2014).
b) Limites techniques
Pour le semis, les espèces protéagineux/céréale ne se sèment pas à la même profondeur. Le protéagineux doit être semé plus profondément, de 5 à 7-8 cm, pour éviter les risques de gel ; la céréale, quant à elle, doit être semée en surface à 3-4 cm. Le matériel de semis n’est donc pas toujours adapté. Dans certaines situations, le semis pourra être réalisé en deux fois, mais n’est pas toujours très homogène (Guides de cultures Arvalis)
Les associations posent des contraintes en agriculture conventionnelle pour l’utilisation des produits phytosanitaires : en effet, les produits autorisés sont uniquement ceux qui sont homologués sur les deux espèces de l’association à la fois, ce qui réduit leur nombre ; en outre, ils sont autorisés uniquement en pré-levée (et pas en post-levée), ce qui pose d’éventuelles limites à la gestion des bioagresseurs.
Pour la récolte, les grains de protéagineux (par exemple la féverole) peuvent être cassés par le battage des céréales (CRA Bretagne). De même, le réglage de la trémie doit résulter d’un compromis entre la taille des grains de protéagineux, plus gros, et des grains de céréales.
c) Limites sur la valorisation
Lorsque la valorisation de l’association protéagineux/céréale est réalisée directement en auto-consommation, cela se fait en mélange; mais lorsque la production est destinée à la vente, un coût de tri est à prendre en compte. De plus, il faut prévoir un dispositif de tri à l’exploitation, ou s’assurer que sa coopérative dispose du matériel nécessaire et est prête à le mettre en place.
De manière générale, la valorisation de la plante-compagne peut constituer un problème. Si on se place dans un objectif de vente, l’avoine par exemple présente des qualités agronomiques en termes de limitation des adventices mais peu beaucoup de débouchés (du moins en bio). De la même manière, en auto-consommation en mélange, il est nécessaire de faire des compromis entre la qualité nutritionnelle de la plante-compagne et ses atouts au niveau de l’association. De plus, en ce qui concerne la production globale de l’association, la proportion d’espèces au semis est rarement égale à celle de la récolte ; ceci entraîne une incertitude forte sur la composition du mélange, donc sur la valeur nutritionnelle de la ration.
Il existe une aide économique de la Politique Agricole Commune à la culture des protéagineux ; cependant, l’éligibilité des cultures de protéagineux en association n’est pas toujours assurée. En effet, la proportion de protéagineux doit être au moins de 50% par rapport à la plante-compagne, en graines semées (Ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt, 2017). Un montant minimal de 100€/ha a été défini, cependant il est variable d’une année sur l’autre ce qui ajoute encore à l’incertitude sur la rentabilité des associations.
Figure 1 - Articulation des 4 projets de SOS PROTEIN (source : Appel à Projet PROGRAILIVE)
Figure 2 - Diagramme de Gantt des 6 sous-projets de PROGRAILIVE (source : Appel à Projet PROGRAILIVE)
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On a ainsi montré que la réintroduction des protéagineux dans les systèmes du grand Ouest pourrait jouer un rôle intéressant dans l’augmentation de l’autonomie protéique de ce bassin d’élevage. Notamment, les cultiver en association permettrait de pallier certaines limites mises en évidences pour les cultures pures ; cependant, d’autres contraintes propres aux associations posent problème. Des travaux d’évaluation de ces cultures sont nécessaires, devant le manque de références existantes : à ces fins, a été créé le projet PROGRAILIVE au sein du métaprojet SOS PROTEIN.
III. LE PROJET PROGRAILIVE
III.1 Présentation globale du projet
SOS PROTEIN («Substain Our Selfsufficiency – Protein Research to Overcome the Trend of European Import Needs) est lancé en janvier 2016 par le Pôle Agronomique Ouest (PAO). Le PAO est une association créée par les conseils régionaux de Bretagne et Pays de la Loire qui initie et anime des projets d’anticipation issus de besoins collectifs formulés par des industriels, des chercheurs et par les collectivités. Ce méta-projet est divisé en quatre projets (cf Figure 1) :
- Le projet 4AGEPROD vise à produire diverses ressources fourragères riches en protéines (luzerne, mélanges fourragers céréales-protéagineux/graminées légumineuses et prairies temporaires pâturées)
- Le projet DY+ vise à optimiser l’efficacité digestive des ruminants et monogastriques (process, toastage, plans de rationnement…).
- Le projet TERUNIC est une étude sociale, environnementale, micro et macro-économique de l’impact de la mise en place de solutions augmentant l’autonomie protéique (organisation du travail à l’échelle de l’exploitation et des filières des deux régions).
- Enfin, le projet PROGRAILIVE (PROduction protein GRAin for LIVEstock) cible la sécurisation de la production de trois cultures de protéagineux (pois protéagineux, lupin et féverole), dont la possibilité d’intégration dans les rations alimentaires d’élevage est reconnue.
PROGRAILIVE est un projet de 4 ans (48 mois) porté par le Pôle Agronomique Ouest, estimé à 2,6 millions d’euros, et financé par le FEADER PEI-AGRI et le Conseil Régional de Bretagne (Pôle Agronomique Ouest, 2015). Un réseau de nombreux partenaires y participe :
- Organismes de recherche : Agrocampus Ouest, INRA de Rennes, Groupe ESA-LEVA, UBO-LUBEM, Vegenov, Terres Inovia et 4 lycées agricoles : Bréhoulou, Saint-Aubin-du-Cormier, Laval et La-Roche-sur-Yon
- Organisations Professionnelles Agricoles : Chambres régionales (et départementales) d'agriculture de Bretagne et des Pays de la Loire, FRCUMA Ouest, réseaux RAD-CIVAM, Réseaux CAB-GAB
- Acteurs économiques : Terrena Innovation, SA Pinault Bio, Groupe d'Aucy, Caliance, CAVAC, Triskalia, Jouffray-Drillaud
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III.2 Le sous-projet 2 de PROGRAILIVE
PROGRAILIVE se focalise sur la sécurisation et l’augmentation de la production de protéagineux grains, en travaillant sur le levier des cultures en association. Il est composé de plusieurs sous-projets à objectif propre (cf Figure 2). La Chambre Régionale d’Agriculture des Pays de la Loire, où la mission a été effectuée, est pilote du Sous-Projet 2 (SP2).
Le SP2 doit permettre d’expérimenter et de tester des pratiques de production de pois protéagineux (Pisum sativum), féverole (Vicia faba), lupin blanc (Lupinus albus), bleu (Lupinus angustifolus) et jaune (Lupinus luteus) pour l’alimentation animale dans l’Ouest, en agricultures conventionnelle et biologique. Il est divisé en deux parties SP2A et SP2B : il s’agit pour un même objectif (déverrouiller le déploiement des cultures de protéagineux) de mettre en place deux approches complémentaires augmentant ainsi les conditions pour produire des connaissances et des références sur les modes de conduite des protéagineux. L’approche SP2A correspond à des essais en blocs, en micro-parcelles et avec répétitions de mesures ; l’approche SP2B à des essais en macro-parcelles de type bande, chez des agriculteurs.
Les axes de recherche, les facteurs et les modalités testés dans les essais composant ce SP2 découlent des propositions des partenaires du projet. Ces propositions sont enrichies par les pratiques des agriculteurs identifiées au SP1, les travaux de recherche menés dans les SP3, 4 et 5 (cf Figure 2). Le SP2 a un rôle intégrateur, à l’interface de la recherche fondamentale et du développement, avec la participation de nombreux partenaires. Annuellement, les facteurs testés et les modalités mises en expérimentation sont discutés et validés.
III.3 Présentation de la problématique
Le projet PROGRAILIVE a pour objectif de déverrouiller l’autonomie protéique des élevages du grand Ouest ; or, au vu des connaissances actuelles sur les protéagineux en association, il est difficile de trouver de réelles estimations des performances économiques de ces cultures, bien que ce critère s’avère capital pour les éleveurs. Ainsi, on se propose de de répondre à la problématique suivante :
Quelles sont les performances technico-économiques des associations de protéagineux testées, en termes de rentabilité et de sécurisation de la production de protéines ?
Outre l’étude de la rentabilité, la notion de sécurisation permettra de mieux évaluer la durabilité des cultures testées, traduisant à la fois une notion de plancher minimal dans les performances économiques dégagées d’une culture mais aussi leur plus ou moins grande variabilité. L’évaluation sera menée à l’échelle de la culture, en se basant sur le calcul de plusieurs indicateurs technico-économiques ; la notion de durabilité sera également réfléchie à l’échelle du système de culture dans la partie Discussion.
Le but est de mener l’évaluation pour la campagne 2015-2016, en créant une méthode qui soit reproductible lors de la suite du projet, PROGRAILIVE se terminant en 2019.
Figure 3 - Cartographie des essais de la campagne 2015-2016 du SP2 de PROGRAILIVE (source : auteur)
Légende
CA : Chambre Départementale d’Agriculture
CRAB : Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne
CRAPL : Chambre Régionale d’Agriculture des Pays de la Loire Terres I. : Terres Inovia
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IV. MATERIEL ET METHODES
IV.1 Présentation du dispositif expérimental
IV.1.1 Sites d’expérimentation et dispositifs expérimentaux
On mène l’étude sur les essais réalisés lors de la campagne 2015-2016 par 13 expérimentateurs différents sur les régions Bretagne et Pays de la Loire. La Chambre Régionale d’Agriculture des Pays de la Loire, pilote du SP2, a rassemblé leurs résultats sous la forme d’une synthèse inter-régionale. Plusieurs saisonnalités (printemps et hiver) ont été testées, ainsi que deux conduites (agriculture biologique et agriculture conventionnelle).
Les essais ont été menés selon des dispositifs en blocs (en station expérimentale et au champ chez des agriculteurs) ainsi qu’en bandes (chez des agriculteurs), sur 24 sites d’expérimentation (8 en biologique et 16 en conventionnel). La répartition géographique des essais et les organismes expérimentateurs correspondants sont détaillés à la figure 3.
IV.1.2 Description des modalités testées
Pour rappel, les espèces suivantes de protéagineux ont été testées : pois protéagineux de printemps et d’hiver, féverole de printemps et d’hiver, lupin blanc de printemps et d’hiver, lupin bleu de printemps et lupin jaune de printemps. Seize espèces différentes de plantes-compagnes leur ont été associées, principalement des céréales.
On a également testé les facteurs densité de semis du protéagineux et densité de semis de la plante-compagne, en se basant sur le principe d’une densité de référence pour chaque espèce choisie en commun par les expérimentateurs (cf Annexe I). Une culture semée à cette densité est libellée « 100% », et toute autre densité de semis testée pour la même espèce est libellée en fonction de cette base en pourcentage. Ainsi, chaque « modalité » correspond à une culture testée et libellée en fonction des densités de référence correspondantes (ex : « Féverole 100% + Blé 50% » pour une culture où la féverole est semée à son exacte densité de référence et où le blé est semé à la moitié de sa densité de référence).
L’objectif principal de PROGRAILIVE étant de maximiser la production de protéagineux, la grande majorité des associations testées ont été conçues sur un modèle additif, où le protéagineux est semé à 100% de sa densité et auquel on adjoint une plante-compagne semée à une densité inférieure à sa densité de référence (ex : Féverole 100% + Triticale 20%). Certaines associations testées sont basées sur un modèle complémentaire, où le protéagineux est semé à une densité inférieure à sa densité en pur (ex : Féverole 50% + Triticale 50%).
Au vu des différences de contexte et d’itinéraire technique entre les différents sites d’expérimentation, les modalités ne sont pas comparées entre plusieurs sites ; l’évaluation des performances d’une modalité en association pour une espèce de protéagineux en particulier se fait par rapport à une référence du même site, constituée par la modalité en pur de la même espèce semée à 100% de sa densité.
Tableau 1 – Modalités étudiées et leur éligibilité aux aides PAC protéagineux (source : auteur)
PROT. SAISONNALITE PC
Modalités étudiées AB Modalités étudiées AC
Eligibles PAC Non éligibles PAC Eligibles PAC Non éligibles PAC
FEVEROLE
Hiver
- F100 F100
Avoine F100 + Av30 F100 + Av30
Blé F100 + B30 F50 + B50 F70 + B30 F100 + B30 Triticale F100 + Tri30 F100 + Tri50 F50 + Tri50 F70 + Tri30 F100 + Tri30 F100 + Tri50 Printemps - F100 F112 F100 Avoine F100 + Av20 F112 + Av20 F100 + Av20 Orge F100 + Or20 F100 + Or10 F100 + Or20 F100 + Or30 Triticale - F100 + Tri20 POIS PROT. Hiver - P100 P100 Avoine P100 + Av30 P100 + Av35 P100 +Av30 Blé P100 + B26 P100 + B30 P100 + B30 Orge P100 + Or30 P100 + Or45 P100 + Or30 P100 + Or40 Printemps - P100 P100
Avoine P100 + Av20 P106 + Av25 P100 + Av20
P100 + Av30
Orge P100 + Or20 P100 + Or20
P106 + Or25 P100 + Or20 P100 + Or30 Triticale - P100 + Tri10 P100 + Tri20 P100 + Tri30 LUPIN BLANC Hiver - - L100 L112 Blé - L100 + B28 L112 + B30 Triticale - L120 + Tri12 L80 + Tri28 L100 + Tri28 L100 + Tri44 L112 + Tri30 L120 + Tri28 Printemps - L100 L100 Avoine L100 + Av20 L100 + Av20 L100 + Av25 L100 + Av30
Orge L100 + Or20 L100 + Or10
L100 + Or20
L100 + Or25 L100 + Or30
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IV.1.3 Données sélectionnées pour l’étude
Les résultats des essais pour la campagne 2015-2016 ont été centralisés dans une base de données Excel créée dans le cadre du projet et commune à l’ensemble des partenaires expérimentateurs. A partir de cette dernière, dans le cadre de la mission, une autre base de données Excel dédiée au calcul des indicateurs a été élaborée.
L’analyse a été menée uniquement sur les essais en blocs, celle sur les dispositifs en bandes n’ayant pas été jugée prioritaire. De plus, les données relatives aux bandes ne peuvent être comparées entre elles et s’avèrent moins robustes du fait d’une absence de répétition des mesures (au contraire d’un dispositif en blocs). Pour tous les sites étudiés, le dispositif est constitué de 4 blocs.
Diverses modalités ont été testées pendant la campagne 2015-2016, avec des objectifs différents selon les espèces de plantes-compagnes et les densités de semis. Plusieurs d’entre elles, jugées moins performantes agronomiquement par les expérimentateurs, n’ont pas été retestées lors de la campagne 2016-2017. On a choisi d’étudier ici les modalités dites « techniquement intéressantes », définies comme celles que les expérimentateurs ont choisi de conserver entre la campagne 2015-2016 et la campagne 2016-2017 ; les plantes-compagnes (PC) de ces modalités étudiées sont l’avoine, le blé, l’orge et le triticale.
Plusieurs modalités n’ont pas pu être étudiées : celles dont la valeur de rendement manquait dans la base de données, celles dont le rendement était statistiquement aberrant dans les synthèses techniques effectuée par Céline Bourlet (Chambre Régionale d’Agriculture des Pays de la Loire), et celles dont le prix de semences, de vente ou les détails de l’itinéraire technique n’étaient pas disponibles pour le calcul des indicateurs. Les modalités concernant des sites statistiquement non robustes, par le fait d’erreurs d’expérimentation ou de problèmes techniques, ont aussi été retirées pour l’analyse.
Le Tableau 1 résume l’ensemble des modalités étudiées, selon le libellé présenté au IV.1.2 (où « F100 » représente « Féverole semée à 100% ») ; y sont également renseignés les statuts d’éligibilité aux aides PAC à la production de protéagineux grains, qui serviront par la suite pour l’évaluation des performances économiques de chaque association.
IV.2 Evaluation à l’échelle de la culture
L’évaluation se base sur le calcul de plusieurs indicateurs, c’est-à-dire des variables choisies pour apporter de l’information sur les performances des cultures et permettre une comparaison entre les modalités pures et associées.
IV.2.1 Présentation des indicateurs technico-économiques
Pour évaluer les performances économiques des associations, on suppose un premier contexte d’exploitation qui vend tout ou partie de sa récolte, et on retient les indicateurs de Coût à l’hectare de l’Itinéraire Technique et la Marge Semi-Nette à l’hectare, dont le calcul sera détaillé plus bas.
Un autre objectif de PROGRAILIVE est l’optimisation de la production de Matière Azotée Totale (MAT). On se place donc dans un second contexte d’élevage en auto-consommation ; le but étant de produire des protéines au moindre coût, on retient l’indicateur technico-économique de Coût à l’hectare de l’Itinéraire Technique par tonne de
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Matière Azotée Totale récoltée en protéagineux. Ne disposant pas pour cette campagne de la teneur en MAT des plantes-compagnes, on a formulé l’hypothèse que la récolte est triée et que seul le protéagineux est utilisé comme source de protéines. Pour chaque modalité, une seule mesure de MAT a été effectuée, sur un échantillon composite des quatre blocs. La mesure est donc représentative de l’ensemble de l’essai mais ne permet pas de répétition sur la récolte de l’ensemble des blocs. En outre, les données de MAT n’étaient pas disponibles pour de nombreux sites d’expérimentation, ce qui limitera les conclusions que l’on pourra tirer de l’analyse. Le présent indicateur est donc analysé de manière uniquement descriptive, en accordant une vigilance particulière à l’interprétation des résultats.
Les indicateurs présentés sont adaptés à l’échelle de la culture seulement ; en effet, les données disponibles résultent d’essais menés sur des sites exploités pour une seule campagne, ne s’inscrivant donc pas dans un système de culture particulier. Une réflexion sur le passage de l’évaluation à l’échelle du système de culture est traitée dans la partie VI.
IV.2.2 Hypothèses sur les cultures
Afin de pouvoir comparer les modalités du point de vue du coût de l’itinéraire technique, on a fait l’hypothèse que le parc matériel disponible est le même pour tous les sites d’expérimentation, donc que ses coûts d’utilisation sont standards. La standardisation du parc matériel est effectuée à l’aide du barème BCMA (Bureau de Coordination du Machinisme Agricole) qui répertorie les différentes machines et leurs coûts d’utilisation respectifs. Le choix de certains outils comme le tracteur ou le pulvérisateur supposait de connaître la surface d’utilisation annuelle ; on a donc formulé des hypothèses, détaillées ci-après, sur un système de culture standard :
- Le système de culture standard présente une Surface Agricole Utile (SAU) de 150 hectares.
- L’assolement se découpe en 20 hectares de protéagineux en association, 65 hectares de maïs et 65 hectares de blé.
- Les passages de produits phytosanitaires (herbicides, fongicides et insecticides confondus) sont au nombre de 4 pour les protéagineux en association, 3 pour le maïs et 5 pour le blé.
L’Annexe II détaille l’ensemble du parc matériel standard et les coûts pris en compte dans la méthode de calcul. Les charges de stockage et de transport ne sont pas incluses, considérées comme plus adaptées à l’échelle de la filière. Le coût d’un labour a été standardisé, qu’il soit profond ou superficiel ; en effet, il n’a pas été possible de définir la différence de consommation de carburant entre les deux profondeurs de travail du sol et les données manquaient pour certains sites d’expérimentation.
Les charges de produits phytosanitaires (herbicides, fongicides, insecticides) ont été standardisées, ainsi que les charges de semences.
Plusieurs hypothèses ont été formulées pour le calcul de la Marge Semi-Nette : - La récolte (protéagineux seul ou protéagineux et plante-compagne) est destinée à la vente et, dans le cas d’une modalité en association, on suppose qu’elle est triée à un coût de 15€ par tonne de mélange, comprenant 7€ la tonne d’opération stricte de démélange, et 8€ la tonne de perte de protéagineux (non séparé de la céréale) et donc non valorisé au prix du protéagineux (Hellou et al., 2013).
Figure 4 - Détail du calcul du coût à l'hectare de l'itinéraire technique (source : auteur)
Tableau 2 - Exemple de référencement de deux itinéraires techniques de féverole d'hiver (source : auteur)
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- Les semences de lupin sont inoculées en supposant un coût de 30€/hectare pour une dose par hectare (source : Terrena).
- Les charges de séchage de la récolte du lupin ne sont pas incluses, car les données d’humidité nécessaires ne sont pas disponibles dans la base de données. On prend en compte dans la marge l’aide PAC à la culture de protéagineux grains, qui s’élève à 112€/hectare de culture éligible pour 2016 (Ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt, 2017). Pour qu’une culture soit éligible, elle doit contenir a minima 50% de semences de protéagineux (pois, féverole, lupin) en nombre de grains. Les modalités éligibles sont détaillées au Tableau 1.
IV.2.3 Mode de calcul des indicateurs
a) Coût à l’hectare de l’Itinéraire Technique
L’indicateur de Coût à l’hectare de l’Itinéraire Technique (ITK) a été calculé en deux étapes (cf figure 4) :
– Coût de l’itinéraire technique hors semences
Le coût de cette variable est le même sur un site donné pour une espèce de protéagineux donnée, quelle que soit la densité de semis testée. On calcule ce coût en référençant l’itinéraire technique comme une suite d’opérations culturales avec l’outil et/ou le produit phytosanitaire utilisé (cf Tableau 2), puis on somme l’ensemble des coûts correspondants, disponibles dans le barème BCMA.
– Coût des semences
Pour un même site, le coût de chaque modalité testée diffère uniquement du point de vue du coût de semences. Celui-ci est calculé à partir du prix des semences (standardisé) et de la densité de semis de chaque espèce au sein de la modalité.
b) Marge Semi-Nette à l’hectare
Compte tenu des hypothèses énoncées au IV.2.2, la Marge Semi-Nette à l’hectare (MSN) a été calculée selon la formule détaillée à la Figure 5.
c) Coût à l’hectare de l’Itinéraire Technique par tonne de MAT produite
Le calcul de cet indicateur s’effectue en divisant le Coût d’Itinéraire Technique par la quantité de Matière Azotée Totale récoltée en protéagineux. Cette dernière est calculée en utilisant la teneur en MAT du protéagineux multipliée par son rendement (ces deux informations étant disponibles dans la base de données inter-régionale du projet).
IV.2.4 Traitement et analyse des données
a) Marge Semi-Nette à l’hectare
On pose les hypothèses suivantes sur la Marge Semi-Nette :
- l’association n’a pas d’impact négatif sur la Marge Semi-Nette par rapport au pur - l’association « sécurise » la Marge Semi-Nette : elle ne diminue pas en-dessous d’un certain plancher et sa variabilité est plus faible que celle du pur. En effet, même si la marge diminue par rapport au pur, le fait d’obtenir une variabilité faible peut constituer un facteur de sécurisation.
14 Statistique descriptive
En premier lieu, on effectue une comparaison globale en boxplots des marges en association et en pur ; puis les marges moyennes des différentes modalités, et leur variabilité, sont comparées sur un diagramme en barres à la modalité de référence en pur du même site. La Marge Semi-Nette est enfin décomposée en postes sur un diagramme en barres pour chaque site.
Statistique inférentielle
L’analyse statistique est menée sur R. On souhaite tout d’abord tester, pour une même espèce de protéagineux et un site donné, si les différentes modalités présentent des marges significativement différentes. Les hypothèses suivantes sont formulées :
H0 : La Marge Semi-Nette ne diffère pas selon la modalité. H1 : La Marge Semi-Nette diffère selon la modalité.
On suppose les échantillons indépendants les uns des autres et on vérifie la normalité de l’échantillon (histogramme, QQ-plot et test de Shapiro-Wilk) et l’homoscédasticité des variances (test de Bartlett). Si ces conditions sont remplies, on réalise une analyse de la variance ANOVA sur le modèle linéaire (Marge Semi-Nette ~ Modalité + Bloc) ; si les conditions de l’ANOVA ne sont pas remplies, on utilise le test non-paramétrique de Kruskal-Wallis.
La probabilité critique du test ANOVA et du test de Kruskal-Wallis est fixée à p=0,05. Si on a effectué une ANOVA dont le résultat nous permet de rejeter H0, on poursuit l’analyse par le test post-hoc HSD de Tukey, qui permet de mettre en évidence des groupes statistiques de modalités et de constater lesquelles sont significativement différentes entre elles. Si on a effectué un test de Kruskal-Wallis qui nous permet de rejeter H0, aucun test post-hoc n’a été identifié pour mettre en évidence de tels groupes statistiques ; on fera donc des hypothèses sur les modalités significativement différentes entre elles à l’aide des moyennes et variances de chaque modalité.
b) Coût d’Itinéraire Technique par tonne de MAT
Cet indicateur est analysé par statistiques descriptives (cf IV.2.1 ). Pour un site donné, lorsqu’une espèce de protéagineux en pur a un très mauvais rendement, on n’inclut pas les modalités de la même espèce dans l’analyse car l’indicateur prend une valeur aberrante (trop élevée). D’abord, la variable MAT permet de comparer plusieurs protéagineux différents pour un même itinéraire technique (site) en nuage de points, puis on étudie les postes de du Coût d’Itinéraire Technique/tonne de MAT par diagramme en barres.
Figure 6 – Comparaison des Marges Semi-Nettes à l'hectare du pur et des associations pour la féverole d’hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
Figure 7 - Variabilité intra- et inter-sites de la Marge Semi-Nette à l'hectare pour la féverole d’hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
a, b, c : groupes statistiques mis en évidence par le test de Tukey
Pur : 3 valeurs F100 (Co, Ker, Ro)
Association : 15 valeurs F50 + Tri50 (Co, Ro) F50 + B50 (Co, Ro) F70 + B30 (Co) F70 + Tri100 (Co, Ro) F70 + Tri30 (Co) F100 + Av30 (Co) F100 + B30 (Co, Ro) F100 + Tri30 (Co, Ker, Ro) F100 + Tri50 (Ker)
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V. RESULTATS
V.1 Marge Semi-Nette à l’hectare
On présente tout d’abord le processus d’analyse, au travers de l’exemple des essais en féverole d’hiver en agriculture conventionnelle ; par la suite, sont détaillés les résultats par cultures puis un bilan global. D’autres exemples de résultats sont présentés en Annexe VI.
V.1.1 Exemple : performances de la féverole d’hiver associée en agriculture conventionnelle
Les essais pour la féverole d’hiver en agriculture conventionnelle ont eu lieu sur trois sites d’expérimentation : La Copechagnière (« Co »), Kerguéhennec (« Ker ») et la Robannerie (« Ro »). Pour cette campagne, le rendement a été globalement pénalisé par des gelées tardives au printemps et un ensoleillement faible, ainsi qu’une forte pression en botrytis qui a entraîné une chute prématurée des feuilles et des fleurs des étages inférieurs.
Tout d’abord, on constate (figure 6) que la marge moyenne pour les associations semble globalement plus faible que la marge en pur ; les marges en association s’échelonnent de - 20€/ha à 600 €/ha, et en pur de 50 à 700€/ha. La variabilité en pur et en association semble équivalente, cependant nos interprétations doivent rester modérées en prenant en compte le peu de données disponibles pour les modalités en pur (3 seulement).
On effectue ensuite une comparaison par site, en détaillant les modalités (figure 7). L’effet des associations semble variable selon le site concerné : sur le site de Kerguéhennec, la marge moyenne pour la modalité en féverole pure, autour de 680€/ha, est plus élevée que celles des modalités en association. A la Copechagnière, deux modalités associées (F100+Blé30 et F70+Blé30) présentent une marge moyenne équivalente à la marge du pur, avec cependant une forte variabilité. Le site de la Robannerie ayant subi un important salissement, les marges y sont globalement très faibles ; on constate cependant que la majorité des associations ont une marge en moyenne plus élevée que le pur, quoique variable selon les espèces associées et leurs densités de semis ; les associations les plus prometteuses semblent être F50+Blé50 et F50+Triticale50. Ce site ayant connu un contexte d’important salissement, la culture en association a peut-être permis de couvrir le sol davantage et de faire concurrence aux adventices, permettant à la féverole de mieux se développer et d’aboutir à un meilleur rendement.
Les résultats des tests statistiques ANOVA sont présentés en Tableau 3. Pour les sites de Kerguéhennec et de la Robannerie, l’hypothèse H0 peut être rejetée, c’est-à-dire que les marges sont significativement différentes entre modalités. Le test de Tukey (Tableau 4) met en évidence des groupes statistiques reportés sur la figure 7. Ainsi, à Kerguéhennec, la marge de la modalité Féverole100 est significativement plus élevée que les marges en Féverole100+Triticale30 et Féverole100+Triticale50. A la Robannerie, les modalités Féverole50+Triticale50 et Féverole50+Blé50 ont des marges significativement plus élevées que le pur. Plusieurs associations ont donc permis d’augmenter significativement la marge, ce qui confirme statistiquement les tendances montrées ci-dessus.
En décomposant les postes de la Marge Semi-Nette avec l’exemple de la Robannerie (Figure 8), on visualise le coût d’itinéraire technique (mécanisation et phytosanitaires) qui
Tableau 3 - Résultats des tests statistiques réalisés pour la féverole d’hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
Espèce Saisonnalité Sites Test Significativité du facteur modalité Significativité du facteur bloc p-value modalité Féverole AC Hiver
Ker ANOVA oui non 9.42e-6
Co ANOVA non non 0.52
Ro ANOVA oui oui 5.30e-5
Tableau 4 - Classement statistique des modalités par le test HSD de Tukey du point de vue de leur marge pour les sites de Kerguéhennec et de la Robannerie en féverole d'hiver en agriculture conventionnelle (source : auteur)
Espèce Site Modalité Moyenne Groupe statistique
Féverole hiver AC Kerguéhennec F100 688.01 a F100 + Tri30 379.81 b F100 + Tri50 275.49 c Robannerie F50 + Tri50 217.92 a F50 + B50 125.67 ab F100 + Tri30 39.02 bc F100 23.37 c F100 + B30 -22.88 c
Figure 8 - Détail des postes de la Marge Semi-Nette en féverole d'hiver en agriculture conventionnelle sur le site de la Robannerie (source : auteur)
Prod : Produits, Char : Charges, MSN : Marge Semi-Nette
Figure 9 - Comparaison des Marges Semi-Nettes par site pour le pois protéagineux d’hiver avec et sans prise en compte des aides PAC (source : auteur)
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reste constant pour ce même site. Le coût de semences varie lui aussi en fonction de la modalité, mais on constate que c’est le produit en céréale (donc, pour la même céréale, son rendement) qui semble influer le plus sur les différences de marge des modalités associées. Le rendement en féverole reste faible ; on peut supposer qu’en ce contexte de fort salissement, la plante-compagne a concurrencé les adventices et limité la diminution du rendement en féverole. On constate également que prendre en compte l’aide PAC joue un rôle déterminant dans notre comparaison entre pur et association : le produit en plante-compagne surpasse complètement son montant. La figure 9 permet d’illustrer cette remarque, par comparaison de la marge d’une modalité associée (axe des ordonnées) à la marge de la modalité pure de référence du même site (axe des abscisses). La première droite permet de comparer l’associé et le pur en prenant en compte les aides PAC dans le calcul de marge ; tous les points situés au-dessus matérialisent des modalités associées qui semblent plus intéressantes économiquement que le pur ; la deuxième droite permet de constater que plusieurs modalités associées sont en fait plus intéressantes que le pur si l’on choisit de ne pas intégrer l’aide PAC au calcul de marge. Le montant de cette aide variant tous les ans, il n’instaure pas nécessairement une sécurisation de la marge en culture pure, surtout lorsque l’on a montré que plusieurs modalités associées présentent une marge plus élevée.
On a donc montré que pour cette campagne, en contexte de très faible rendement (la Robannerie), au moins deux des associations ont permis d’augmenter la Marge Semi-Nette. Cependant, les valeurs de marge, donc de rentabilité, restent assez mauvaises sur tous les sites. En outre, dans les associations mises en évidence, la féverole n’est semée qu’à 50% de sa densité ; ainsi, ces modalités permettent d’augmenter la marge par rapport au pur mais ne permettent pas d’atteindre un bon rendement en protéagineux.
V.1.2 Bilan sur les modalités testées
Les bilans présentés sont valables uniquement pour la campagne 2015-2016 et ont tous été élaborés au moyen de la démarche d’analyse présentée en exemple ci-dessus.
a) Essais en agriculture conventionnelle
En féverole d’hiver, comme présenté ci-dessus, selon les sites, on a constaté sur un site une marge significativement supérieure en pur, mais sur les autres plusieurs associations ont permis de sécuriser significativement la marge en contexte de faible rendement. En féverole de printemps, la plupart des modalités pures présentaient des marges significativement supérieures au pur ; globalement le produit en féverole était équivalent ou plus bas en association, et le produit en plante-compagne très faible, ce qui ne permettait pas de compenser les surcoûts liés aux semences et au tri.
Le pois d’hiver a connu un contexte de développement difficile avec forte pression maladies et déficit hydrique, les marges étaient quasiment toutes négatives. Sur deux sites sur trois, les modalités associées avec le blé et l’orge ont permis d’augmenter significativement la marge, notamment en contexte de salissement, grâce à un produit supplémentaire important en plante-compagne (orge, blé). La variabilité des marges en association reste tout de même assez élevée, ce qui pose la question de la sécurisation. Le produit en pois était augmenté pour toutes les associations, mais c’était un très bon produit en plante-compagne qui permettait de sécuriser la marge. En pois de printemps, le pur a donné des marges significativement meilleures que les modalités associées, sauf encore une
