Design and Evaluation by Experimentation and Modeling of Prototypes of Integrated Cropping Systems at Low Input Levels

Informations

Funding country

France

Acronym

MICMAC DESIGN

URL

-

Start date

8/8/2011

End date

-

Budget

999,805 EUR

Fundings

Abstract

Le défi actuel de l'agriculture européenne est de réconcilier la production agricole pour des usages divers avec le respect de l'environnement et le maintien de services écologiques. Pour cela, il est devenu nécessaire de réduire l’utilisation d’engrais azotés et phosphatés mais aussi et surtout celle des pesticides. En France, le `Grenelle de l'Environnement' (2007) a conduit à un développer un nouveau paradigme appelé ‘agriculture écologiquement intensive’ (Griffon 2006) : il s’agit de couvrir une demande de nourriture globale tout en diminuant les intrants agricoles tels que des engrais et des pesticides afin de limiter leurs impacts négatifs sur les eaux, l’air et les sols. Le défi est de comprendre le déterminisme de l'efficacité de l'utilisation des ressources et des régulations biotiques au sein des agrosystèmes. Un exemple concerne les cultures associées peu répandues en Europe alors que leur efficacité a été démontrée (association céréale-légumineuse) pour augmenter des rendements, accroître leur stabilité et de la teneur en proteines des céréales tout en diminuant la pression de mauvaises herbes, les maladies et la lixiviation de nitrate. Un autre enjeu concerne le phénotypage de variétés davantage adaptés à de bas niveaux d’intrants. Enfin, pour réduire significativement l'utilisation de pesticides, les interactions dans la biocénose (récolte, parasites, et auxiliaires) et son biotope (sol et l'atmosphère) pour différents agrosystèmes (influence des pratiques de gestion et du climat) devront être analysées. Les deux objectifs principaux du projet MicMac-Design sont : 1. La conception de prototypes de systèmes de culture innovateurs à bas niveaux d’intrants basés sur les principes de production végétale intégrée et de l'agro-écologie. La conception de systèmes de culture innovateurs plus durables sera réalisée conjointement au moyen de deux expérimentations ‘système de culture’ et de la modélisation. L’objectif de cette conception est double : i) réduire les fuites vers l'environnement et les impacts négatifs sur les écosystèmes (empreinte écologique de l'agriculture) ii) maintenir voire améliorer la rentabilité économique de l’agriculture (systèmes de grandes cultures). 2. Le développement d’une plate-forme de modélisation générique 14 permettant une évaluation multi-critère des systèmes de culture. Ce travail aura pour ambition de concevoir un nouvel environnement de modélisation pour la conception et l'évaluation des systèmes de culture via la plate-forme de modélisation RECORD, qui a été spécifiquement développée pour la simulation dynamique dans l'agriculture. Un dernier challenge du projet est de progresser dans l’évaluation quantitative multicritères des systèmes de culture. Les impacts environnementaux considérés seront les suivants en dynamique : i) bilan hydrique, ii) bilans C et N avec une mesure des émissions de gaz à l'effet de serre (en particulier CO2 et N2O) et de lixiviation de nitrate, iii) bilans et flux de pesticides vers l’air et les eaux de drainage, et iv) bilan énergétique. Enfin, les coûts de production seront analysés au même titre que des critères de performance économique des systèmes de culture. Une analyse de l’acceptabilité de l’innovation et des effets de verrouillage dans les filières sera également réalisée Le projet sera organisé dans 7 groupes de tâches qui rassemblent les compétences de différentes disciplines. Le projet rassemble des chercheurs et des enseignants-chercheurs en agronomie et agro-écologie de trois établissements d'enseignement supérieur en agronomie et agriculture de Toulouse, ce qui permettra aux étudiants de participer et de bénéficier des avancées du projet Mic Mac-Design.