Évaluation des performances agroécologiques des systèmes de polyculture-élevage en milieu tropical humide

(1)

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Évaluation des performances agroécologiques des

systèmes de polyculture-élevage en milieu tropical

humide

Fabien Stark, Harry Archimède, Eliel González García, René

Poccard-Chapuis, Charles-Henri Moulin

To cite this version:

Fabien Stark, Harry Archimède, Eliel González García, René Poccard-Chapuis, Charles-Henri Moulin.

Évaluation des performances agroécologiques des systèmes de polyculture-élevage en milieu tropical

humide. Colloque RMT SpyCE Les polycultures-élevages: valoriser leurs atouts pour la transition

agro-écologique, Oct 2017, Dijon, France. 93 p. �hal-02737125�

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Evaluation des

performances agroécologiques des

systèmes de polyculture-élevage en

milieu tropical humide

STARK F., ARCHIMEDE H., GONZALEZ -GARCIA E., POCCARD -CHAPUIS

R., MOULIN C.H. (UMR INNOVATION, URZ, UMR SELMET)

Colloque « Les polycultures-élevages: valoriser leurs atouts pour la transition agro-écologique » Agrosup Dijon, les 10 et 11 octobre 2017

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2

Colloque « Les polycultures-élevages: valoriser leurs atouts pour la transition agro-écologique »

Agrosup Dijon, les 10 et 11 octobre 2017

Positionnement scientifique

Thèse en agroécologie

Intégration

agriculture-élevage

Processus

écologiques

Diversité

biologique

Cadre

conceptuel

Performances

agroécologiques

Systèmes mixtes

agriculture élevage

Agroécologie

Enjeux de

l’agriculture

Garnett et al., 2013

de Shutter, 2011

Altieri, 2008

Gliessman, 2011

Malézieux, 2012

van Keulen et Schiere, 2004

Ryschawy et al., 2014

Moraine, 2015

Ryschawy, 2012

Altieri et al., 2012

(4)

Cadre méthodologique

Analyse de réseau écologique

Import H1 H2 H3 H4

H1 Z1,0 0 f1,2 f1,3 f1,4 H2 Z2,0 f2,1 f2,2 f2,3 f2,4 H3 Z3,0 f3,1 f3,2 f3,3 f3,4 H4 Z4,0 f4,1 f4,2 f4,3 f4,4 Export 0 Y0,1 Y0,2 Y0,3 Y0,4 Dissipation 0 D0,1 D0,2 D0,3 D0,4 Stock 0 X1 X2 X3 X4

1. Conceptualisation

2. Modélisation

matricielle

Emission Manure unused Emissio n Livestock compartment 4 𝑯𝟒, 𝒙𝟒 Cropping compartment 3 𝑯𝟑, 𝒙𝟑 Cropping compartment 1 𝑯𝟏, 𝒙𝟏 Livestock compartment 2 𝑯𝟐, 𝒙𝟐 𝒀𝟎𝟒 𝑳𝟎𝟑 𝑳𝟎𝟐 𝑳𝟎𝟏 𝒀𝟎𝟏 𝒀𝟎𝟑 𝒀𝟎𝟐 𝒁𝟒𝟎 𝒁𝟏𝟎 𝒁𝟐𝟎 𝒁𝟑𝟎 𝑳𝟎𝟒 𝒇𝟐𝟏 𝒇𝟏𝟐 𝒇𝟒𝟑 𝒇𝟑𝟒 𝒇𝟏𝟑 𝒇𝟒𝟐

3. Analyse

multivariée

Intégration agriculture-élevage Intensité Organisation Performances agroécologiques Efficience Résilience

Gamme de systèmes

polyculture-élevage

Diagramme de flux

Matrice de flux

Indicateurs fonctionnement & performances

(5)

Dispositif expérimental

Analyse comparative

4 Guadeloupe

n=8

Brésil

n=4

Cuba

n=5

Accès aux

facteurs de

production

Main d’œuvre

-

=

+

Terre

-

+

=

Capital

+

=

(6)

Intensité flux

IAE

TT =

i=1

j=n

_f

ij

Somme des flux internes

Organisation

flux IAE

1 −

AMI H

r

Average mutual

information

AMI = k

i=1

n+2

j=0

n

T

_ij

T

_..

log

2 T

_ij

T

_..

T

_i.

T

_.j

Distribution du réseau de flux

(répartition de la quantité totale d’N

entre les connexions existantes)

Statistical

uncertainty

H

r

= −

j=0

n

T

.j

T

..

log

2 T

.j

T

..

Distribution possible du réseau flux

(fonction de la quantité totale d’N

circulant et du nombre de connexion

possible)

Indicateurs

Caractérisation IAE

Rutledge et al., 1976

Rufino et al., 2009

(7)

6 0,5

2,0

8,0

32,0

128,0

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

In

tens

it

é

IAE

–

T

T/T

ST

(Kg

N

/an

/h

a)

Organisation flux IAE (1-AMI/Hr)

Caractérisation de l’IAE

Réseau de flux d’azote

Guadeloupe

Brésil

(8)

In

ten

sit

é

Organisation

B2 C5 B4 G5

Caractérisation de l’IAE

Réseau de flux d’azote

Stockage

Elevage

Culture

Taille du flux ramené

au total d’azote

circulant

Taille du compartiment

fonction de la part d’N

qui circule ramené au

total d’N circulant dans le

système

10 % 90% Canne Bovin Bovin Porc Vol Viv Stock Déject Stock Alim Bovin Fruit Viv Porcin

(9)

8 Indicateurs

Performances agroécologiques

Efficience

productivité / dépendance

quantité totale des productions en fonction de

la quantité totale d’intrants utilisée , exprimée

en %

Resilience

ɸ /C

Capacité de réserve du système calculée en

fonction de la configuration et de l’intensité du

réseau de flux (flux indirects) et qui confère au

système sa propriété d’adaptation et

d’évolution face à des perturbations

Overhead

ɸ = −

i.j

T

_ij

log

T

ij

2 T

_i.

T

_.j

Developme

nt capacity

C = −

i.j

T

ij

log

T

ij

T

_..

Ulanowicz, 2004

Bonaudo et al., 2014

(10)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0

50

100

150

200

250

300 Pr

odu

ct

ivit

é

(Kg

N

/h

a/

an

)

Evaluation des performances

Productivité et dépendance

Efficience=100%

Guadeloupe

Brésil

(11)

10 Guadeloupe

Brésil

Cuba

Analyse multivariée

IAE <-> Performances agroécologique

Intensité IAE

Productivité

Organisation IAE

Résilience

Activité du système

Dépendance

- Efficient et productif

- Diversité de pratiques d’IAE

d’intensité conséquente

- Peu résilient et peu efficient

_{- Très dépendant et relativement}

productif

- Peu de pratiques d’IAE de

faible intensité

- Autonome mais peu productif

- Résilient et efficient

- Diversité de pratiques d’IAE de

faible intensité

(12)

Conclusion

Limites et perspectives

■

Limites et perspectives

• Taille de l’échantillon : contrasté mais limité, élargir le spectre des SPE

à étudier (tempéré, niveau d’intensification, …)

• Flux d’azote: intérêt de travailler sur d’autres nutriments, sur l’énergie

(dynamique différente)

• Analyse statique: intérêt de travailler en dynamique, notamment vis à

vis de certains indicateurs (résilience)

■

_{Intérêt de l’approche}

• Analyse systémique et holistique: Représentation et analyse

générique de systèmes agricoles diversifiés et complexes : les SPE

• Caractérisation de processus écologique d’intérêt: Gamme

d’indicateur pour analyser des pratiques de recyclage de la matière:

l’IAE

• Evaluation des performances: Approche multicritère d’évaluation de

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Evaluation des

performances agroécologiques des

systèmes de polyculture-élevage en

milieu tropical humide

STARK F., ARCHIMEDE H., GONZALEZ -GARCIA E., POCCARD -CHAPUIS

R., MOULIN C.H. (UMR INNOVATION, URZ, UMR SELMET)

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Colloque « Les polycultures-élevages: valoriser leurs atouts pour la transition agro-écologique » Agrosup Dijon, les 10 et 11 octobre 2017