Concilier multi-performance et .jpgble usage de phytos

Le projet Syppre a pour objectif de créer des systèmes de culture performants en termes d'économie, d'environnement et de productivité. Quel bilan après quatre années d'expérimentation ?

Concilier l'ensemble des enjeux qui s'imposent à l'agriculture implique une évolution en profondeur des systèmes de culture. Pour relever ce défi, Arvalis-Institut du végétal, l'Institut technique de la betterave et Terres Inovia ont lancé l'action Syppre en 2014. Syppre est structuré en trois volets techniques complémen.jpgres : observatoires, plateformes expérimentales et réseaux d'agriculteurs. Ces volets ont vocation à être mis en oeuvre dans cinq projets régionaux dans lesquels Syppre est déployé : Picardie, Champagne, Berry, Laura.jpgs, Béarn.

Des objectifs nationaux et régionaux

Les plateformes accueillent des expérimentations « système de culture » qui visent à mettre au point des systèmes de culture innovants conciliant rentabilité, excellence environnementale et productivité. Cette multi-performance, fixée dans le cadre national de l'action Syppre, est complétée par des objectifs spécifiques liés aux problématiques identifiées régionalement. Les résultats et les expériences acquises permettent à la fois d'améliorer les con.jpgssances agronomiques systémiques .jpgs aussi d'identifier des stratégies prometteuses pour améliorer la performance des systèmes locaux, sources d'inspiration pour les producteurs et leurs conseillers. Le caractère opérationnel des solutions identifiées exige qu'elles soient suffisamment éprouvées et, aussi, qu'elles soient acceptables par les agriculteurs et par les filières.

La réduction de l'usage de produits phytosani.jpgres est un des objectifs que Syppre cherche à atteindre, pour répondre aux enjeux réglemen.jpgres, environnementaux .jpgs aussi économiques (Aubertot et al., 2005) : l'IFT (indicateur de fréquence de t.jpgtement) des systèmes innovants doit tendre vers - 50 % de la référence régionale de 2012 (référence du réseau Dephy Écophyto). En cours d'es.jpgs, les ambitions se sont renforcées avec l'arrêt du recours au glyphosate et aux substances préoccupantes.

Pour répondre à cet objectif, les systèmes de culture innovants ont été conçus en mobilisant les principes de production intégrée, multi-leviers pour tenter de limiter la pression et/ou l'impact des principaux bioagresseurs rencontrés dans les régions. En cas de lutte curative, les protocoles d'es.jpgs privilégient les solutions alternatives, lorsqu'elles existent.

Syppre : matériel et méthodes

Cinq plateformes expérimentales

Cinq plateformes expérimentales ont été mises en place(1). Elles comparent :

• un système témoin, local dominant (Témoin ou TEM) : la rotation et le tra.jpgl du sol sont ceux du système de culture majori.jpgrement pratiqué sur la zone de production ; les interventions sont optimisées localement sur la base du conseil des instituts techniques ;

• un (ou plusieurs dans le cas du Béarn) système innovant (Innovant ou INN), visant les objectifs nationaux et locaux.

Les plateformes sont implantées sur des parcelles de cinq à dix hectares. Pour chaque plateforme, les systèmes de culture témoins et innovants sont dupliqués deux ou trois fois, et chaque culture de la rotation est présente chaque année. Cela permet de s'affranchir de l'impact des conditions climatiques d'une année sur les performances du système étudié (Lechenet et al., 2015). Les premiers travaux ont démarré en 2015 avec une culture d'homogénéisation sur l'ensemble du dispositif, puis l'ensemble des cultures en 2016. Le « précédent cultural » ayant un effet majeur à court terme, dans l'analyse des données, l'année 2017 a été considérée comme première année de récolte. Les expérimentations sont programmées pour une durée d'au moins dix ans. Elles sont conduites avec un dimensionnement et des conditions de tra.jpgl permettant l'usage de matériel agricole classique (Toqué et al., 2015).

Des objectifs de multi-performance à différentes échelles

Sur le plan national, les enjeux de productivité, de rentabilité et d'excellence environnementale ont été définis à partir d'une vision prospective de l'agriculture, partagée par les trois instituts, à une échéance de dix ans. Ils ont été traduits en une liste de neuf objectifs, soit neuf indicateurs et niveaux à atteindre pour les systèmes innovants, dont la plupart sont calculés avec l'outil Systerre (Jouy et al., 2018 ; Weber et al., 2019). Il s'agit :

- de .jpgntenir, voire d'augmenter la marge directe, l'EBE pour la partie économique ;

- de .jpgntenir, voire de .jpgre progresser la production d'énergie brute plante entière et l'efficience énergétique pour la partie productivité ;

- de réduire de 20 % les quantités d'azote minéral, la consommation d'énergie et les émissions de GES, et de 50 % les IFT par rapport à la référence régionale de 2012 et par rapport au témoin (Guillaumin et al., 2007).

Les systèmes de culture innovants intègrent également lors de leur conception la réponse à des objectifs locaux de performance. Ainsi, chaque dispositif expérimental a pu intégrer des problématiques régionales, par exemple la gestion des adventices automnales comme le vulpin dans le Berry, ou l'amélioration de la fertilité du sol pour la gestion du risque érosion dans le Laura.jpgs.

Protocole d'observation, indicateurs de suivis et leviers mobilisés

À chaque campagne culturale, les observations concernent à la fois les ravageurs et les maladies (mesures spécifiques pour chaque culture), et les adventices (mesures spécifiques par parcelle avant désherbage et avant récolte). Ces données appuient la prise de décision en cours de campagne (déclenchement de t.jpgtement). Exploitées lors des bilans des es.jpgs, elles permettent de qualifier la trajectoire des systèmes innovant et témoin en matière de gestion des bioagresseurs et de les confronter aux leviers mobilisés pour les gérer (Tableau 1). Cette trajectoire dépend aussi du contexte initial de chacun des sites choisis pour implanter les es.jpgs, qui a été finement caractérisé. Les composantes de rendement sont également suivies et enregistrées chaque année.

Le suivi des performances des systèmes en matière de recours aux produits phytosani.jpgres s'effectue grâce à l'IFT « produit » calculé chaque année. Lors de la conception des systèmes innovants, l'IFT n'a pas .jpgt l'objet d'une priorisation particulière : au niveau national, l'objectif é.jpgt plutôt de ne pas le détériorer. .jpgs après deux années d'expérimentations, l'objectif de réduction des IFT s'est renforcé du .jpgt de l'actualité et d'une volonté propre à l'action Syppre d'améliorer ce point. À partir de 2018, l'IFT des systèmes innovants de.jpgt être inférieur de moitié à l'IFT de référence régionale et le glyphosate ne pou.jpgt être utilisé qu'en dernier recours.

Des IFT plus .jpgbles

En moyenne sur les quatre campagnes d'es.jpgs disponibles à ce jour, les IFT des systèmes innovants sont presque tous inférieurs aux IFT des systèmes témoins. Seuls les systèmes innovants Laura.jpgs et Béarn I1 ont des IFT supérieurs à ceux du témoin (Figure 1). Plus précisément (Tableau 2) :

• les systèmes innovants Berry et Picardie ont des IFT bien plus bas que les systèmes témoins (respectivement - 27 % et - 26 %), notamment grâce à une .jpgsse notable de l'IFT fongicide en Picardie (fréquence de retour de la pomme de terre plus .jpgble, impasse colza...) et de l'IFT insecticide dans le Berry (conduite du colza robuste, introduction de cultures ne nécessitant pas d'insecticides : tournesol, maïs) ;

• une .jpgsse notable des IFT insecticides sur tous les systèmes innovants - sauf celui du Laura.jpgs -, avec plusieurs .jpgsons possibles : années climatiques favorables à une bonne maîtrise des insectes, déploiement de l'innovation colza robuste sur toutes les plateformes où la culture est présente, recours au biocontrôle pour la maîtrise de la pyrale sur maïs et plus largement pour lutter contre les limaces sur l'ensemble des systèmes innovants ; l'IFT insecticide du Laura.jpgs et celui du Béarn I1 augmentent car le système innovant intègre des cultures plus consommatrices de produits phytosani.jpgres (colza, pois, céréales à .jpglles) que le système témoin ;

• une .jpgsse notable de l'IFT molluscicide sur le Laura.jpgs et le Béarn I1, qui s'explique par une moindre présence du tournesol et du maïs à l'échelle de la rotation (1/8 contre 1/2 dans le Laura.jpgs et 1/3 contre tous les ans dans le Béarn) ;

• la .jpgsse de l'IFT du système innovant champenois est modérée, quels que soient les produits phytosani.jpgres ;

• les systèmes innovants Béarn I1 et Laura.jpgs ont des IFT supérieurs au témoin du .jpgt de l'introduction de cultures diversifiées dans la rotation avec des besoins en protection phytosani.jpgre plus importants ;

• les systèmes innovants Berry, Laura.jpgs et Béarn (sauf le I1) n'ont pas recours aux régulateurs de croissance ; cet IFT est en .jpgsse en Champagne.

La gestion des adventices au coeur du système

Le levier succession de cultures

• Exemple de la succession de deux cultures de printemps pour gérer les adventices d'automne sur la plateforme Berry.

Située en zone interméd.jpgre sur des sols argilo-cal.jpgres moyens, la plateforme Berry a intégré dès la conception de son système innovant l'objectif de diminuer sa dépendance aux produits phytosani.jpgres. La plateforme est par.jpglleurs confrontée à une problématique vulpin importante (Sauzet et al., 2016). La combi.jpgson de leviers mobilisée permet une gestion efficace des adventices dans cer.jpgnes cultures et dans un contexte sans glyphosate. Le système innovant du Berry est basé sur une rotation de neuf ans. Elle se compose de la manière suivante : lentille, blé dur, colza associé à des légumineuses gélives, maïs g.jpgn, tournesol, blé tendre, pois d'hiver associé à du blé tendre, blé tendre, orge d'hiver, et une culture dérobée. Il est comparé à une rotation témoin en trois ans : colza associé à des légumineuses gélives, blé, orge. L'accent a été mis sur une couverture quasi permanente des sols, peu ou pas de tra.jpgl du sol et l'intégration d'une succession de deux cultures d'été pour rompre le cycle des adventices d'automne comme le vulpin. Le colza est conduit en association, implanté tôt en semis direct après un précédent .jpgssant un reliquat en azote favorisant la croissance automnale pour gagner en robustesse.

La succession maïs/tournesol précédant le blé permet de gérer efficacement les adventices d'automne. Cela se traduit aussi bien par les notes de satisfaction de désherbage (Tableau 3) que par l'évolution de l'IFT herbicide de la culture de blé tendre qui suit. Cela contribue à améliorer les performances économiques et de productivité : meilleur rendement et meilleure marge pour le 'blé de tournesol' comparativement au blé témoin. La marge directe du 'blé de tournesol' est très nettement améliorée du .jpgt là aussi d'une diminution des charges phyto, herbicides notamment, et d'un meilleur rendement. • Exemple de la gestion l'interculture avant tournesol sans glyphosate grâce à la couverture du sol dans le Laura.jpgs.

Entre le blé dur et le tournesol, un couvert de féverole, phacélie, radis chinois est implanté, puis détruit mécaniquement depuis 2018 grâce à un rouleau hacheur (Figure 2). Cette adaptation .jpgt suite à l'objectif de se passer de glyphosate sur l'ensemble des plateformes.

Pour la gestion des adventices, la combi.jpgson des leviers mise en place en amont de l'implantation du tournesol se révèle plutôt efficace pour réduire l'IFT herbicide, notamment : le choix du couvert précédant, la possibilité de le détruire mécaniquement et le binage en cours de culture (Figure 3). En revanche pour les blés, l'IFT herbicide augmente du .jpgt de l'abandon du tra.jpgl du sol, et ce malgré le non-recours au glyphosate depuis 2018.

Le levier diversification

Les plateformes Syppre en général et les plateformes Berry et Laura.jpgs en particulier ont largement diversifié les cultures pour les systèmes innovants, en compa.jpgson des témoins. Les cultures de diversification apportent des bénéfices au système quand elles sont bien adaptées localement (pédoclimat, débouchés).

Dans le Berry, l'introduction du tournesol et de la lentille permet de gagner en robustesse à l'échelle du système et contribue à améliorer respectivement les performances IFT et économiques du système.

• Le tournesol avant blé permet à celui-ci d'être plus propre et de .jpgre de meilleurs résultats (Tableau 3).

• La succession lentille/blé dur précédant le colza permet à ce dernier de gagner en robustesse : la meilleure croissance à l'automne du .jpgt de la disponibilité en azote plus élevée a permis de réduire l'usage des insecticides et des herbicides, et d'augmenter les rendements par rapport au témoin (Cadoux et al., 2015).

Les indicateurs IFT et économiques du système innovant Laura.jpgs ne se comportent pas de même vis-à-vis de la diversification. En effet, l'introduction de nouvelles cultures pèse beaucoup, notamment du .jpgt que l'IFT du système de référence est déjà très bas. Il est donc difficile à égaler lorsqu'on intègre des cultures comme le colza. À l'échelle du système, les performances du témoin sont donc meilleures que celles de l'innovant (Figure 1). Par.jpglleurs, les leviers mobilisés pour réduire l'érosion ne sont pas forcément compatibles avec un .jpgntien, voire une diminution de l'IFT. Il faut donc trouver le bon compromis entre ces performances.

Les charges phyto sont toujours inférieures sur les blés durs du système témoin (Tableau 4), ce qui est cohérent avec ce que l'on observe sur l'IFT. La marge directe du système témoin est également meilleure que celle du système innovant, sauf en 2018. Pour le tournesol, les charges phyto du tournesol innovant sont plus .jpgbles que celles du tournesol témoin sur les trois dernières années. En revanche, la marge directe est nettement moins bonne pour le système innovant : cela s'explique notamment par les charges de semences dues aux couverts qui sont incluses dans le calcul des charges de production du tournesol innovant. Il n'y pas de couverts sur la modalité témoin.

Le choix variétal participe à la gestion des bioagresseurs

L'analyse des IFT fongicides et insecticides des plateformes Syppre montre que, sur une même culture, une même année, la pression maladie et/ou ravageurs ne varie pas entre les deux systèmes (Tableau 5 page suivante).

Elle ne va cependant pas toujours s'exprimer de la même manière sur les cultures du système innovant ou du système témoin. Quand des différences sont notées entre deux modalités, c'est souvent dû à un choix variétal différent et donc un profil de sensibilité aux maladies/ravageurs qui n'est pas le même. Cela illustre par.jpglleurs que le levier « choix variétal » est efficace. Cela peut également être dû à une stratégie de conduite de la culture lui conférant une meilleure robustesse : la conduite du colza est un par.jpgt exemple. La diversification des cultures permet cependant la diminution de ces IFT à l'échelle des systèmes (Tableau 2) en augmentant les temps de retours de cer.jpgnes cultures : c'est le cas du blé dur qui revient moins souvent dans le Laura.jpgs, de la betterave et de la pomme de terre en Picardie.

Échelle système pour réduire les IFT

La diversification, atout ou handicap ?

Quand les systèmes témoins ont des IFT déjà très bas (système blé dur/tournesol, monoculture de maïs mulché) et que les systèmes innovants sont plus diversifiés, avec des cultures plus exigeantes en produits phytosani.jpgres (le colza dans le Laura.jpgs, les céréales à .jpglles dans le Béarn), il est difficile de diminuer les IFT du système et d'atteindre les objectifs visés, même si l'IFT culture est diminué par rapport à la référence. La diversification des rotations peut être bénéfique pour diluer la présence de cultures exigeantes en protection phytosani.jpgre comme la pomme de terre en Picardie, ou le blé dur dans le Laura.jpgs et.jpgnsi diminuer l'IFT, .jpgs elle diminue alors les performances économiques du système. Dans cer.jpgns cas néanmoins, et quand le système a été pensé dans cet objectif, la diversification peut être source d'amélioration de l'IFT et des performances économiques, comme c'est le cas pour la lentille et le tournesol dans le Berry. Ces deux cultures, peu exigeantes en intrants, positionnées au bon endroit dans la succession de cultures, permettent de tenir les objectifs en termes de réduction de la dépendance aux produits phytosani.jpgres, d'amélioration de la marge, sans augmentation des charges de production. La succession lentille/blé dur/colza a par exemple montré ses bénéfices sur la robustesse du colza : meilleure croissance, meilleur rendement et diminution de la sensibilité aux ravageurs de cette culture conduisant à une réduction importante de l'IFT insecticide (Cadoux et al., 2019).

La gestion des adventices, un objectif structurant

La problématique vulpin prégnante dans les systèmes classiques colza/blé/orge du Berry a été prise en compte dès le départ lors de la conception du système innovant. C'est pourquoi le choix a été .jpgt de positionner deux cultures d'été à la suite (maïs puis tournesol). C'est un levier efficace pour diminuer les charges de production du blé suivant, avec un effet positif sur le salissement.

En revanche, si la problématique adventice é.jpgt moins importante lors de la conception des es.jpgs, elle a pu être accentuée par les choix techniques réalisés et notamment la suppression du glyphosate dans un contexte de non-tra.jpgl du sol. C'est notamment le cas dans le Laura.jpgs où les désherbages chimiques ne permettent pas de gérer pleinement la problématique des graminées adventices, notamment le ray-grass. Des dérives sur cer.jpgnes parcelles ont été constatées et le tra.jpgl du sol a été réintroduit pour gérer cer.jpgnes intercultures. L'efficacité est relative du .jpgt du potentiel de repiquage du ray-grass, de phénomènes de résistance constatés (Owen et al., 2007, 2013) et du contexte pédoclimatique du Laura.jpgs. Les créneaux d'intervention en conditions très séchantes sont primordiaux, .jpgs pas toujours disponibles selon l'année (Mé.jpgs et al., 2019). Le système doit évoluer pour tenter de remédier à ces dérives en insistant davantage sur le levier rotation. Une succession de deux cultures de printemps sera intégrée.

Les bonnes performances de cer.jpgnes cultures en termes de diminution de consommation de produits phytosani.jpgres (insecticide, herbicide) ne doivent cependant pas masquer la difficulté d'obtenir ces résultats identiques à l'échelle du système sur l'indicateur IFT .jpgs aussi sur les autres indicateurs de performances.

Le recours aux produits de biocontrôle

Les produits de biocontrôle sont assez peu utilisés sur les cinq plateformes expérimentales et concernent essentiellement les molluscicides qui sont présents dans tous les systèmes. La plateforme Béarn est celle qui mobilise le plus ce levier : pose de trichogrammes pour lutter contre la pyrale du maïs et produits fongicides de biocontrôle pour protéger le soja.

Un état des lieux des alternatives biocontrôle pour.jpgt être réalisé sur les autres plateformes pour voir si des produits classiques peuvent être substitués par des solutions alternatives avec une efficacité égale.

Compléter l'analyse d'autres indicateurs

Les performances des plateformes Syppre vis-à-vis de la protection intégrée des cultures sont analysées ici par le prisme de l'IFT. C'est un indicateur intéressant .jpgs il pour.jpgt être complété par d'autres pour rendre compte d'aspects tels que la toxicité sur le milieu des matières actives utilisées ou encore la toxicité pour l'applicateur. L'indicateur I-Phy (Bockstaeller et al., 2008) semble être un bon candidat pour caractériser les effets des molécules utilisées sur l'eau, le sol et l.jpgr.

Des premiers calculs ont été effectués sur les modalités blé tendre dans le Berry et blé dur dans le Laura.jpgs. Ils illustrent des risques de contamination des eaux souter.jpgnes importants du .jpgt de l'usage de cer.jpgnes substances actives telles que le 2,4 MCPA, la clopyralid et le fluroxypyr contenu dans l'herbicide Bofix utilisé dans le Berry. Le potentiel de lessivage de ces molécules élève le risque de contamination des eaux souter.jpgnes et conduit à un score I-Phy non satis.jpgsant. Au-delà de la dose, le choix d'une substance active différente entre les deux systèmes peut conduire à discriminer l'un ou l'autre. Mobiliser cet autre indicateur permett.jpgt de nuancer les performances de l'IFT sur cette plateforme.

Un bilan tout en compromis

Après cinq années d'expérimentation, le constat est le suivant :

• les performances économiques et/ou d'IFT peuvent être améliorées sur une ou plusieurs cultures du système innovant, cela ne signifie pas pour autant que le système considéré dans son ensemble conserve ces bonnes performances ;

• les expérimentateurs poursuivent de front plusieurs objectifs, qui nécessitent de recourir à des leviers parfois antagonistes ; par exemple, réduire l'érosion en diminuant le tra.jpgl du sol et gérer la flore adventice sans glyphosate qui nécessite de réintroduire du tra.jpgl du sol.

Sur l'ensemble des plateformes, des compromis sont .jpgts en fonction de l'année climatique selon les risques encourus et les pressions observées. L'objectif de réduction de l'usage des phytos, traduit par l'IFT, .jpgt donc aussi l'objet de compromis.

Par.jpglleurs, la diversification des cultures n'est pas toujours un levier pour réduire l'IFT, en particulier quand la rotation n'est pas conçue pour cet objectif précis.

La gestion des adventices est un objectif priori.jpgre dans des contextes de réduction de tra.jpgl du sol, obligeant à repenser le système de culture en profondeur. Cependant, avec cinq années de recul, et en particulier depuis l'arrêt du glyphosate, les difficultés vis-à-vis de la flore adventice augmentent et des dérives ont pu apparaître par endroits. Cela impose sur cer.jpgnes plateformes des réflexions sur l'évolution des systèmes innovants pour renforcer cer.jpgns leviers comme l'équilibre culture d'hiver/culture d'été dans la rotation, ou encore l'enchaînement de deux cultures d'été afin de créer des opportunités pour gérer chimiquement ou mécaniquement des adventices d'automne ou des vivaces. Concernant la gestion des maladies et des ravageurs, on ne constate pas de pression différente sur les parcelles des systèmes innovant et témoin une année donnée.

L'analyse conduite ici passe intégralement par l'analyse des leviers mobilisés et de l'évolution des IFT. La toxicité sur les milieux (sol, eau,.jpgr) n'est pas prise en compte, pas plus que la toxicité pour l'agriculteur qui réalise les interventions. Approcher ces risques environnementaux et sani.jpgres est une voie à explorer.

(1) www.syppre.fr