Indicateurs environnementaux, d'utilisation des produits phytos, d'état sanitaire de la vigne, de production et de coûts : quatre ans de résultats

Une expérimentation a été mise en place en 2005 en Bourgogne afin de comparer trois modes de production viticole appelés respectivement « Viticulture de Référence », « Viticulture Biologique » et « Viticulture Ecophyto 2018 ». Le but est d'évaluer et comparer leurs effets sur le sol et sa biocénose, sur la vigne et son état sanitaire, sur la quantité et la qualité des raisins et vins, ainsi que sur l'usage des produits phytopharmaceutiques et sur les coûts de production. L'expérimentation doit durer dix ans et certains effets se font encore attendre, notamment sur le sol, mais on a déjà des résultats. Rapport d'étape.

La viticulture est en mutation rapide depuis une quinzaine d'années pour concilier les exigences de qualité des produits, de coûts de production et de respect de l'environnement. Pour l'entretien des sols, les alternatives au désherbage chimique intégral se développent. En matière de protection de la vigne contre les maladies et ravageurs, diverses études ont fourni des informations utiles pour le choix des produits et des stratégies de traitement. Aujourd'hui, la priorité en matière de recherche et de développement est d'acquérir des références techniques pour proposer des systèmes de production à haute performance environnementale.

Pour cela, il faut étudier plus finement les impacts des itinéraires techniques sur l'environnement, avec un double objectif :

– appréhender ces itinéraires de façon plus globale en se plaçant au niveau des modes de production et en faisant appel aux méthodes les plus performantes disponibles ;

– assurer une pertinence des travaux par rapport aux besoins et à l'attente des professionnels, pour déboucher sur le conseil agronomique et, plus largement, permettre le transfert des résultats vers les viticulteurs.

Le premier objectif correspond à une exigence de changement d'échelle dans le temps et l'espace (Guillou, 2005). Il implique :

– des travaux de moyen terme (de l'ordre de la dizaine d'années) en conditions naturelles, pour cerner à la fois les évolutions lentes et la variabilité inter-annuelle ;

– le choix d'indicateurs biologiques appropriés, notamment concernant la « biodiversité ». Le second objectif, outre un caractère « opérationnel » affirmé, répond à une exigence sociale plus large. L'expertise scientifique collective INRA (Aubertot et al., 2005) a conclu à la nécessité d'un usage plus raisonné des pesticides afin d'en limiter les impacts environnementaux.

Puis, lors du Grenelle de l'Environnement, les groupes de travail « Adopter des modes de production et de consommation durables » et « Ecophyto 2018 » ont recommandé de :

– satisfaire les attentes environnementales de la société ;

– réduire les pollutions diffuses (...) et l'usage des pesticides (réduction si possible de 50 % des produits phytosanitaires d'ici 10 ans) ;

– restaurer la biodiversité ;

– réorienter la recherche et la formation vers des modes d'agriculture durables.

– aller vers 100 % d'agriculture durable.

Une vigne évaluée du sol au portefeuille

C'est dans cette optique qu'a été menée l'expérimentation rapportée ici.

L'étude a utilisé comme support une vigne située sur le domaine du Lycée viticole de Mâcon Davayé sur sol argilo-calcaire et plantée en 1986 à 8 695 pieds/ha de Chardonnay.

Chacune des modalités comparées a été appliquée sur une surface de 736 m² formée d'une bande de 8 inter-rangs de large, au long de laquelle sont pratiquées des répétitions de zones de mesures. Un témoin adjacent non traité contre les maladies et ravageurs sert d'indicateur de pression sur le site.

Les 3 modes de production comparés sont :

– Viticulture « de référence » : modalité mettant en œuvre les plus récentes préconisations des organismes professionnels notamment en matière de protection phytosanitaire, et formant la référence actuelle en Bourgogne (Guide technique viticulture durable en Bourgogne, 2006) ; dite aussi « Viticulture durable », elle utilise moins de produits phytos que la moyenne de la région.

– Viticulture « biologique » : modalité respectant intégralement le cahier des charges de l'agriculture biologique reconnu en France et en Europe.

– Viticulture « écophyto » : modalité visant à réduire d'au moins 30 % dès le début de l'expérimentation (et 50 % à son terme) le recours aux pesticides, grâce à la mise en œuvre d'optimisations techniques et d'innovations déjà opérationnelles : réduction des doses par amélioration qualitative des applications (traitement face par face) et adaptation au stade de la végétation ; baisse du nombre de traitements fongicides basée sur des Processus Opérationnels de Décision utilisant l'observation et la modélisation (Thiéry et al., 2007) ; application chaque fois que possible des principes de la protection intégrée (OILB) et de méthodes alternatives ou complémentaires à la lutte chimique (stimulation de défense des plantes) ; approche agronomique globale visant à réduire l'occurrence et la gravité des maladies par des choix d'entretien des sols et de fertilisation (ex : maîtrise de la vigueur) ; en outre, on cherche à minimiser l'émission de gaz à effet de serre en limitant la consommation d'énergie et en veillant à stocker (plutôt qu'à déstocker) du carbone dans les sols.

Un point « 0 » a été réalisé en 2005 pour s'assurer de l'homogénéité du dispositif et enregistrer l'état initial de chaque parcelle élémentaire, permettant ainsi un suivi diachronique des évolutions.

Mesures effectuées sur le sol

Des mesures physico-chimiques et biologiques ont été effectuées au début de l'essai (2005) puis en 2008-2009, dans trois zones de chacune des modalités.

La macrofaune lombricienne a été extraite du sol par la méthode au formol (sur 3 fois 1 m² par parcelle élémentaire) complétée par tri manuel. Les populations lombriciennes ont été appréhendées par leur abondance (nombre d'individus/m²), leur biomasse (en g/m²), la diversité des espèces et la structure des populations.

La microflore du sol a été évaluée par son abondance (biomasse microbienne) et son activité (minéralisation de C & N, nitrification). Sa diversité a été abordée à travers la structure des communautés bactériennes et fongiques (par t-RFLP sur ADN directement extrait du sol) ainsi que par l'étude de populations fongiques particulières.

Une description de la flore adventice a été réalisée chaque année au printemps puis juste avant la récolte.

Études phytosanitaires sur la vigne

Au cours du cycle végétatif, des observations sont effectuées sur les organes concernés par les maladies cryptogamiques (mildiou, oïdium, maladies du bois...) et les ravageurs (tordeuses de la grappe, érinose...)

Études viticoles, oenologiques et économiques (le portefeuille)

Depuis 2005, les mesures viticoles suivantes sont effectuées sur 10 souches dans 5 zones de chaque modalité : poids de bois de taille de l'année (estimation de la vigueur), analyse pétiolaire début véraison (poids de 50 pétioles, P, K, Ca, Mg, rapport K/Mg), état sanitaire à la récolte, poids de récolte par souche, nombre de grappes, poids moyen d'une grappe, poids de 200 baies.

À la vendange, l'analyse porte sur la richesse en sucre, l'acidité totale, l'acide tartrique, l'acide malique, le potassium, le calcium et le pH.

Depuis 2008, des études biologiques sur la microflore des raisins sont réalisées. À partir de la campagne 2010, chaque lot récolté sera vinifié séparément. Pour chacun des trois mode de production, le coût de l'entretien du sol, de la fertilisation, de la protection de la vigne contre les maladies et ravageurs sont calculés, ainsi qu'un coût global de protection (coût des matières premières, temps de travaux).

Quatre années de résultats sur les itinéraires

Passages, tonnages...

La différenciation des itinéraires techniques selon les modes de production n'a débuté qu'au printemps 2007 (2006 : même conduite sur les trois modalités).

Le tableau 1 résume les itinéraires techniques appliqués de 2007 à 2010. Ils peuvent être confrontés aux principaux critères mis en avant dans le cadre du plan « Ecophyto 2018 » à savoir :

– le nombre de passages (pour appliquer un produit ou une intervention mécanique) ;

– la quantité de substances actives utilisée ;

– celle de spécialités commerciales utilisée ;

– l'indice de fréquence de traitement (IFT).

Les résultats sont rapportés dans le tableau 2 et les figures 1 et 2.

L'entretien des sols ne fait appel à aucun herbicide pour la modalité « viticulture biologique » et une seule année (la 1re) pour celle de la « viticulture écophyto ».

Il est à noter que pour la modalité « viticulture de référence », les quantités de substances actives et spécialités commerciales (Tableau 2) sont elles-mêmes plus faibles que dans la pratique viticole classique de la région car seulement 50 % de la surface du sol reçoit un herbicide (deux fois par an).

Pour la viticulture « biologique », les doses de produits appliquées sont importantes (Tableau 2) du fait du soufre visant l'oïdium et du cuivre visant le mildiou. Les quantités de cuivre métal sont situées entre 4 et 5 kg selon les années. Ce chiffre est à rapprocher du projet de réglementation visant à limiter l'utilisation du cuivre à 4 kg/ha/an alors que la dose maximale autorisée actuelle est de 6 kg/ha/an en moyenne sur 5 ans.

La moindre utilisation de produits phytosanitaires de la viticulture « écophyto » par rapport à celle « de référence » s'explique par un nombre moindre de passages (Figure 1) et une diminution des doses de fongicides appliquées.

... Et IFT

L'augmentation des IFT d'une année sur l'autre au sein de chacune des modalités de 2008 à 2010 (Figure 2) s'explique par des « effets années » (pression de maladie, ravageurs) et aussi par les enseignements de 2008 en matière de quantité de raisins récoltés, on y reviendra. Quoiqu'il en soit, on note que, pour chacune des quatre années, les IFT des modalités « biologique » et « écophyto » sont nettements réduits par rapport à ceux de la viticulture « de référence ».

En moyenne sur quatre ans, les IFT sont réduits de 36 % pour la viticulture « biologique » et de près de 39 % pour la viticulture « écophyto » par rapport à celle de référence (Figure 2).

Effets sur le sol, encore peu de différences entre modalités

Concernant le sol lui-même

Le site expérimental est marqué par une légère pente, mais les caractéristiques physico-chimiques de l'horizon superficiel sont homogènes. Cet horizon est relativement bien pourvu en matière organique (3,7 % en moyenne) et riche en phosphore assimilable (P205 Olsen = 140 mg/kg). Ses teneurs élevées en cuivre (Cu total = 144 mg/kg ; Cu EDTA = 69 mg/kg) témoignent de l'antériorité viticole de la parcelle. Ces teneurs élevées et les variations spatiales associées compliquent la mise en évidence des effets des applications actuelles de cuivre.

Populations lombriciennes

Il existe une forte variabilité spatio-temporelle des populations lombriciennes. Tous traitements confondus, l'abondance moyenne est de 63 vers/m² en 2009, année au printemps sec ; elle était de 96 vers/m² en 2005 avec un printemps humide. Il s'agit de valeurs normales pour un sol viticole de ce type, voire plutôt élevées vu ses teneurs en cuivre.

Au total, 9 espèces différentes ont été trouvées, dont deux très majoritaires : Lumbricus terrestris (anécique) et Allolobophora c. chlorotica albinica (endogé).

En 2009, l'analyse statistique des résultats ne met pas en évidence d'effets significatifs des traitements, même si on enregistre les valeurs les plus faibles d'abondance et de biomasse pour la viticulture « biologique », probablement en lien avec le fréquent désherbage mécanique, et que c'est en viticulture « de référence » que la diminution d'abondance et de biomasse est la plus marquée entre 2005 et 2009.

Populations microbiennes

Les valeurs moyennes de la biomasse microbienne sont très voisines en 2005 et en 2008, de l'ordre de 480 mgC/kg, ce qui représente 2,2 % du carbone organique total.

Ces valeurs sont correctes compte tenu des caractéristiques physico-chimiques du sol. La variabilité spatiale observée sur l'essai s'avère assez importante et on ne peut pas mettre en évidence un effet des traitements.

Les activités biologiques sont correctes, y compris l'activité nitrifiante malgré la teneur du sol en cuivre. La structure des communautés bactériennes et fongiques paraît peu affectée par les traitements. Cela signifie que les populations majoritaires sont globalement les mêmes dans les trois modalités et que l'effet du contexte pédoclimatique est prépondérant.

Des études plus approfondies sont en cours sur certains groupes microbiens (champignons mycorhiziens, levures du sol et des baies) pour affiner l'étude des effets agronomiques et oenologiques des trois modes de production.

Adventices

Après quatre années d'itinéraires techniques différents d'entretien des sols, nous n'observons pas de modification notable de la flore adventice, aussi bien en début qu'en fin de campagne.

Sur les ceps, observations phytosanitaires

Maladies, 2007 et surtout 2008

En 2007, la protection phytosanitaire des trois modalités a permis de bien maîtriser le mildiou et l'oïdium malgré leur forte pression (mesurée dans la partie témoin).

En 2008, la pression était encore plus forte : le témoin a dû être traité pour ne pas être totalement détruit. On a dénombré fin août 2 % d'attaque de mildiou sur grappes en « viticulture de référence », 12,8 % en « viticulture biologique » et 10 % en « viticulture écophyto ». Cette moindre efficacité a eu des effets à la vendange.

En 2009, face à une pression moins forte, la protection a été satisfaisante pour les trois modes de production au prix d'un nombre de traitements égal à celui de 2008 (sauf pour l'oïdium en viticulture « écophyto » où l'on a évité un traitement).

En 2010, la pression de maladie supérieure à celle de 2009, pour le mildiou et surtout l'oïdium, a nécessité d'augmenter le nombre de traitements par rapport à 2009 (+ 1 anti-mildiou et + 2 voire 3 anti-oïdium). La protection semble satisfaisante pour les trois modalités (chiffres en cours de dépouillement).

Ravageurs, les tordeuses de 2009 et l'effet soufre sur l'érinose

Après les faibles pressions de tordeuses de la grappe de 2007 et 2008, on a dénombré, mi-août 2009, 2 chenilles par grappe dans les témoins. Les efficacités ont été de 57 à 67 % quelles que soient les stratégies. En 2010, on n'a que 0,5 chenille par grappe (45 pour 100 grappes) dans les témoins.

Par ailleurs, on note une progression du pourcentage de pieds présentant des symptômes d'érinose pour les viticultures « de référence » (82 % en 2009 contre 31 % en 2007) et « écophyto » (79 % en 2009 contre 13 % en 2007). En revanche, il reste bas pour la viticulture « biologique » (15 % en 2009 contre 13 % en 2007). C'est probablement grâce à l'effet secondaire du soufre utilisé dans la lutte anti-oïdium. La tendance semble confirmée en 2010 (chiffres en cours de dépouillement).

Et sur les résultats ?

En 2007, toute la parcelle a subi un gel de printemps avant toute intervention sur les différentes modalités. Ainsi, les itinéraires techniques ne peuvent pas être responsables des écarts de production mesurés à la récolte.

En 2008, l'attaque de mildiou sur grappes pour les modalités « écophyto » et « biologique » a engendré une perte de production par rapport à la viticulture « de référence » de respectivement 27 et 32 %. Des pertes de ce niveau ne sont supportables pour des viticulteurs que s'il y a compensation par ailleurs (meilleure valorisation des vins en label AB par exemple).

A noter cependant : s'il y a eu des pertes quantitatives, il n'y a pas eu d'effet qualitatif.

En 2009, le potentiel quantitatif et qualitatif ne diffère pas significativement selon le mode de production. En 2010, la récolte des modalités « biologique » et « écophyto » semble moins abondante que celle « de référence » mais :

– on n'a pas encore déterminé si cette baisse est vraiment significative ;

– si elle l'était, il faudrait attendre les résultats de l'année pour en déterminer les causes (ex. effet vigueur lié au mode d'entretien du sol) ;

– l'effet sur le potentiel qualitatif est à évaluer.

Approche économique

Par rapport à la viticulture « de référence », la viticulture « écophyto » permet une diminution du coût des produits phytos de 37 % (moyenne sur 4 ans).

En viticulture « biologique », la baisse du coût est de 46 %. Mais son coût de mécanisation est élevé vu le nombre de passages et la vitesse de travail. Le coût de production global s'en trouve augmenté de 16 % en moyenne sur 4 ans.

En viticulture « écophyto », le moindre coût de protection phyto par rapport à la viticulture « de référence » est compensé par un surcoût d'entretien du sol. Aussi le coût global varie selon les années de –17 à + 5 % par rapport à la référence, avec une économie moyenne sur 4 ans de 3 %.

Conclusion

L'indice de fréquence de traitement (IFT) est nettement réduit en viticultures « biologique » et « écophyto » par rapport à celle « de référence ». De même pour le coût des produits de protection de la vigne (hors herbicides).

Mais, pour la protection phytosanitaire comme l'entretien des sols, la viticulture « biologique » engendre un surcoût de mécanisation. Ceci a également été observé dans le Bordelais (Forget et al., 2009). Dans les conditions de ces premières années d'essais, le coût total de production en viticulture « biologique » est supérieur de 16 % à celui de la viticulture « de référence », du fait de ces charges de mécanisation.

Pour la viticulture « écophyto », une réduction de 17 % avait été obtenue en 2007. Mais la mise en œuvre du désherbage mécanique sous la ligne des souches à partir de 2008 a entraîné un coût de production très proche de la viticulture « de référence » (– 3 %). Notons aussi qu'en 2008 l'attaque de mildiou a affecté le niveau de production des modalités « biologique » et « écophyto », sans incidence qualitative.

Les effets des trois modes de production sur la biocénose des sols sont pour l'instant très peu marqués. La variabilité spatio-temporelle « naturelle » peut masquer certains effets et des études antérieures ont montré qu'il faut des années pour déceler des effets statistiquement significatifs. Par ailleurs, les teneurs initiales élevées en cuivre de la parcelle d'essai rendent difficile la mise en évidence d'éventuels effets des traitements cupriques. Déjà, les pratiques d'entretien du sol (enherbement naturel tondu, désherbage mécanique ou chimique) semblent ici bien plus discriminantes que l'application de pesticides. Le désherbage mécanique pénalise les lombriciens alors que l'enherbement naturel tondu représente une source de carbone donc d'énergie pour la biocénose.

Il est prévu de poursuivre cette expérimentation sur 10 ans afin de pouvoir tirer des conclusions définitives intégrant la variabilité inter-annuelle. Ces premières années ont déjà montré la nécessité de protéger la plante sous peine de risquer de ne rien récolter. L'adoption de modes de production plus économes en intrants (« biologique » ou « écophyto ») n'est viable que si l'on peut répondre aux objectifs de production. En effet, une mauvaise maîtrise des pathogènes et ravageurs risquerait de mettre en péril la viabilité économique des exploitations.

L'exigence d'une parfaite technicité paraît donc incontournable ; elle exige un accompagnement accru de la profession (Compagnone, 2004).

<p>* Chambre d'agriculture de Saône-et-Loire, BP 522 71010 Mâcon cedex.</p> <p>(1) Adresse actuelle : Phyteurop S.A. 53, rue Raspail - 92594 Levallois-Perret cedex.</p> <p>** CNRS - Université Rennes I, UMR EcoBio, Station Biologique, 35380 Paimpont.</p> <p>*** INRA - Université de Bourgogne, UMR Microbiologie des sols et de l'environnement, BP 86510 - 21065 Dijon cedex.</p> <p>(2) remi.chaussod@dijon.inra.fr</p>