Conception du système

Le système « Diversité » propose de s'appuyer sur l'augmentation de la diversité végétale cultivée (couverts végétaux, association de culture, mélanges variétaux, rotation diversifiée) pour améliorer la durabilité et l'autonomie en intrants du système de culture. La rotation de 8 ans est construite sur une alternance tous les deux ans de cultures d’hiver et de printemps et maximise la présence de couverts et d’associations. La date de destruction des couverts dépend de leur état et de la nécessité d’avoir recours ou non à un labour.

Mots clés :
Agriculture biologique - gestion intégrée des adventices - autonomie azotée - légumineuses - fertilité des sols

 Caractéristiques du système

Rotation culturale de 8 ans.

NB: Seule la maîtrise des adventices a fait l'objet d'un suivi, aucun autre bioagresseur ne pose de problèmes pour les cultures testées sur les parcelles étudiées.

Degré de maitrise de la flore adventice moyen pour chacune des cultures de la rotation
(moyenne de 2 années - bandes n et n+1, voire 4 lorsque la culture a été répétée une deuxième rotation depuis le début de l'expérimentation).

Dans ce système, la flore adventice est maintenue à un niveau de biomasse satisfaisant (<1TMS/ha et souvent proche de 0,5TMS/ha en moyenne). Ceci vaut autant pour les espèces annuelles que pour les pérennes/vivaces (peu présentes).

L'alternance de cultures de printemps (maïs, soja notamment) binées et de cultures d'hiver généralement implantées après un labour semble efficace dans ce contexte. Aucune espèce jugée très difficile à maitriser ne s'est réellement implantée depuis le début de l'essai. Les espèces les plus problématiques identifiées sont chénopodes et amarantes sur les cultures de printemps (+ quelques graminées) et raygrass sur céréale de printemps. Mais le binage a généralement permis de maitriser les premières et le labour s'avère efficace pour éviter une installation problématique du raygrass. A noter tout de même, en tendance, un développement un peu plus important de la flore dans le blé/féverole qui suit le soja ou le pois-chiche. Ce mélange est implanté sans labour et permet, parfois, l'installation d'une flore plus importante (raygrass notamment) en particulier les années où les conditions d'implantation de la céréale ont été compliquées (automnes pluvieux par ex.). Pour autant, cette flore a été généralement considérée pas ou peu concurrentielle.
De même, l'implantation du colza associé (avec plantes compagnes) et du pois chiche s'est avérée délicate. Dans les deux cas, la première année d'implantation de ces cultures, un salissement important a conduit à l'échec (total ou partiel) de la culture. Mais dans les deux cas, cet échec a été considéré comme étant la conséquence de l'apprentissage de la conduite de cette culture et ne s'est pas répétée l'année suivante sur la bande n+1 (d'où le choix de retenir un résultat favorable mais qui mérite d'être confirmé lors de la 2e rotation complète).

Performances techniques et agronomiques

*Echecs d'apprentissage non pris en compte dans le calcul des indicateurs (remplacés par des rendements moyens réalistes en tenant compte de la probabilité d'échec de la culture)
**Féverole non semée (rendement objectif pour le blé 4,5 t/ha)
N.B.Le rendement est considéré pleinement satisfaisant au-delà de 90% de l'objectif, peu satisfaisant entre 90% et 60%, et non satisfaisant en-deça de 60%.

En considérant le rendement récolté comme un premier critère de satisfaction agronomique, on constate que ce système "diversité" avec labour et irrigué sur les cultures printemps permet d'atteindre les rendements fixés comme objectifs par les agriculteurs dans la grande majorité des cas. On peut d'ailleurs noter que ces rendements objectifs sont assez élevés pour un système conduit en AB mais l'accès à l'irrigation justifie cette exigence. On distingue toutefois dans ce système une vraie différence d'atteinte des rendements et de risques associés en fonction des types de cultures qu'on retrouve dans cette rotation.

Des cultures de printemps irriguées bien maitrisées
A une exception près sur la période considérée (le maïs grain produit en 2018 sur une des bandes), les cultures de printemps que sont le maïs et le soja permettent systématiquement de produire le rendement fixé comme objectif par les agriculteurs. Ces cultures sont en effet très présente dans l'assolement de la ferme et bien maitrisée par les agriculteurs. L'accès à l'irrigation et une implantation après labour, ainsi qu'un désherbage mécanique efficace (binage notamment) conduisent à des niveaux d'atteinte du rendement objectifs proches de 100%, et ce malgré des variations interannuelles liées aux conditions climatiques notamment.

Des céréales d'hiver généralement productives
De la même manière, orge d'hiver et blé tendre d'hiver permettent en grande majorité d'atteindre les rendements objectifs attendus. A noter tout de même qu'au début de l'expérimentation, les agriculteurs associés à l'expérimentation avaient fixés un objectif de rendement pour les céréales de 50qtx/ha avant de reconnaitre que ce rendement était probablement trop ambitieux dans ces conditions. Quelques années après, l'objectif a été rabaissé à 45qtx/ha, rendement objectif que nous avons finalement conservé.
Le rendement obtenu en 2020 sur la parcelle implantée avec un mélange de blé tendre et de féverole fait tout de même exception. L'explication est a priori climatique et agronomique. Ce blé était censé pouvoir profiter des restitutions d'azote du pois chiche précédent mais celui-ci a été détruit prématurément (voir plus bas). Par la suite, l'année s'est révélée très sèche au printemps et l'association avec féverole a conduit les agriculteurs à ne pas fertiliser cette bande. Il ressort ainsi que le blé a souffert d'un manque d'eau et d'azote qui a fortement pénalisé le rendement.

Des cultures de diversification plus risquées ?
Dans ce système "diversité", deux cultures jamais (ou rarement pour le colza) testées par les agriculteurs sur la ferme ont été ajoutées à la rotation : le colza (associé) et le pois-chiche. Ces cultures dénotent avec une grande variabilité de rendement d'une année sur l'autre et un rendement objectif fixé rarement atteint. Après discussion avec les agriculteurs, le positionnement du colza dans la rotation a été repensé après 2016 (initialement prévu après un soja) car l'implantation tardive imposée par son positionnement initial après soja a été considéré responsable d'une mauvaise levée qui a conduit à une gestion peu satisfaisante de la concurrence avec les espèces associées. le repositionnement de ce soja après le blé/féverole a alors été décidé. Il a permis une production plus satisfaisante de colza en 2022 mais avec un rendement encore largement inférieur au rendement objectif fixé (et régulièrement atteint sur d'autres parcelles de la ferme). Pour le pois chiche, c'est là encore une première tentative qui a conduit à un échec d'implantation. Le pois-chiche s'est développé trop lentement et n'a pas permis de gérer l'installation des adventices, conduisant à prendre la décision de détruire prématurément la culture en 2019. Cette année d'apprentissage a conduit à adapter la conduite mise en oeuvre dans le contexte de la ferme après discussion avec les agriculteurs et conduit à un rendement très satisfaisant la 2e année (en 2020). Ce rendement est d'ailleurs encore aujourd'hui le rendement le plus important atteint sur la ferme en pois-chiche. Ainsi, il ressort de ces expériences un besoin d'apprentissage certains mais aussi que ces deux cultures s'avèrent délicates à conduire et potentiellement risquées. La continuation de l'essai permettra de conforter ces résultats.

Temps de travail et organisation de l'agriculteur

Ce système "diversité" génère un temps de travail équivalent, d'après les agriculteurs impliqués dans la gestion de l'essai, à ce qu'ils peuvent faire sur leur ferme. Le temps moyen passé sur la parcelle est évidemment plus important sur les cultures de printemps/été (entre 7 et 8h/ha/an) que sur celles d'hiver (3 à 4h/ha/an), essentiellement du fait de la conduite de l'irrigation. La rotation conçue comprenant autant de cultures de printemps irriguées que de cultures d'hiver, nous nous retrouvons dans le même équilibre que la rotation irriguée typique mise en oeuvre sur la ferme (Maïs, soja, blé d'hiver, orge d'hiver). A noter tout de même que le temps de travail sur l'orge (4,5h/ha) est supérieur à celui passé sur le blé (entre 3,2 et 3,7h/ha). Ceci explique en grande partie par une implantation du blé après soja réalisée sans labour et un nombre de passages pour désherbage mécanique souvent un peu supérieur sur l'orge du fait qu'elle est la 2e céréale à paille de suite dans notre rotation. Cela se traduit concrètement par un nombre de passages un peu supérieur sur l'orge (en moyenne 12,2 passages/an, moisson comprise) que sur le blé d'hiver (entre 9 et 11 passages/an). Le colza s'avère être la culture qui demande le moins de passages (8,2 par an) et le moins de temps de travail (3,1 ha/ha/an). De même, le pois-chiche s'est avéré légèrement plus sobre que le soja en temps de travail mais avec un écart moindre qu'attendu (7,8 contre 7,9h/ha/an). Concrètement, la réduction du nombre de passages d'irrigation sur le pois chiche n'a que partiellement compensé un nombre de passages pour préparer le sol avant semis et un nombre de désherbages plus importants que pour le soja, de fait mieux maitrisé par les agriculteurs. 

D'après les agriculteurs, ce système ne change pas radicalement l'organisation du travail par rapport à ce qu'ils connaissent sur leur ferme avec des pics de travail concentrés sur les périodes habituelles (semis cultures de printemps/moisson cultures d'hiver entre la fin du printemps et le début de l'été, gestion de l'irrigation pendant l'été, et moisson des cultures de printemps et semis des céréales à paille en fin d'automne/début d'hiver). Ils notent tout de même que le colza associé, lorsque l'implantation est réussie et l'année favorable, est très intéressant car il nécessite très peu d'interventions. A l'inverse, ils trouvent la gestion du pois-chiche complexe (implantation et désherbage) et ne savent dire si cela s'explique uniquement par un manque d'expérience de leur part ou une culture plus délicate que les autres dans leur contexte (soja notamment).

Performances économiques

Ces indicateurs ont été calculés à l'aide du logiciel SYSTERRE (C).
La conception du dispositif (avec seulement deux cultures de chacune des rotations présentes chaque année) oblige à intégrer une période de 8 ans (durée de la rotation) pour calculer les indicateurs de performances économiques à l'échelle du système de culture. Le choix a été fait de calculer ces indicateurs avec trois situations de prix: 
- prix hauts - prix constatés pour l'agriculteur en 2021 avec des prix de vente des cultures élevés et un coût d'achat du carburant faible.
- prix intermédiaires - prix constatés en 2024 avec prix de vente des cultures moyens et coût du carburant faible
- prix bas - prix constatés en 2023 avec des prix de vente faibles et un coût du carburant élevé.

Marges directes

Charges opérationnelles

A venir.

Pression sur les ressources et impacts

Emissions de gaz à effet de serre (GES)

A venir.

Consommation en eau (irrigation)

A venir.

A venir.

Après un peu plus de 10 ans, le système "diversité" remplit globalement ses objectifs. Il a, sur la période considérée, permis de maintenir un bon niveau de performances agronomique et économique tout en augmentant le nombre d'espèces cultivées, la couverture des sols. Globalement toujours, la pression adventice est restée modérée et considérée acceptable par les agriculteurs associés au projet. Seules les cultures nouvelles (pour la ferme; i.e. colza associé et pois-chiche) intégrées ont conduit à des résultats parfois médiocres, notamment en termes de gestion de la concurrence adventices. Pour autant, une bonne part des échecs observés l'ont été la première année et peuvent résulter de l'apprentissage par les agriculteurs de nouvelles cultures, avec un besoin de mettre au point une conduite adaptée aux conditions particulières de la ferme et de la parcelle. Au final, les résultats agronomiques se sont avérés très différents d'une année sur l'autre et doivent être confirmés lors d'une deuxième rotation complète. De même, les performances économiques de ce système s'avère très intéressante mais elles sont en partie le résultat d'une valorisation importante de ces cultures de niche et plus risquées pour l'agriculteur. Il est ainsi intéressant de noter que depuis la mise en place de cette expérimentation, le colza associé se retrouve systématiquement présent dans l'assolement de la ferme. Ce qui n'est pas le cas du pois chiche que les agriculteurs de la ferme considèrent tout de même très risqués et avec une valorisation encore incertaines. Ainsi, il peut se retrouver parfois dans l'assolement de la ferme mais de manière plus opportuniste et les agriculteurs considèrent le soja beaucoup plus sûr dans leurs conditions. A voir comment cela peut évoluer dans le temps avec le climat qui évolue notamment. Au final, ce système doit encore être expérimenté pour évaluer les effets à moyen terme sur la fertilité des sols et la régulation des adventices et bioagresseurs notamment. A noter qu'en cas de difficultés observées sur leur ferme, les agriculteurs associés mettent en place une prairie temporaire (généralement luzerne) tous les 8 ou 10 ans qui les aide à réguler le développement d'une flore indésirable et à améliorer la qualité du sol. Le système conçu pourrait ainsi intégré une règle supplémentaire évaluant l'intérêt pour la mise en place d'une prairie temporaire de temps en temps. A ce stade, elle ne semble utile, d'autant qu'elle peut être difficile à valoriser dans un contexte sans élevage.