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La zone d'étude de Fénay (à l'intérieur du trait rouge). C'est une plaine au sud de Dijon (Côte-d'Or).
Comment une utilisation de pesticides dont le total varie peu d'une année à l'autre peutelle permettre de parler de forte variabilité selon la pression sanitaire liée au climat de l'année ? Cet article va l'expliquer.
Basé sur huit années d'enquête de 2004 à 2011 inclus, sur des cultures de blé tendre d'hiver en Côte-d'Or, il montre aussi la variabilité des usages. L'IFT total d'une parcelle va de moins de 1 à plus de 6... Explications.
Pourquoi ce travail
Rappel historique général
Au sortir de la Seconde Guerre mondiale, l'objectif prioritaire fixé à l'agriculture a été de produire en quantité et en qualité pour l'alimentation. De nouvelles pratiques agricoles ont été mises en place : application d'intrants (produits phytopharmaceutiques et engrais) à haut niveau, mécanisation, successions culturales simplifiées… Elles ont permis d'importants gains de productivité. Mais elles ont engendré des impacts sur l'environnement : pollution des eaux, baisse de biodiversité, émission de gaz à effet de serre, etc. L'agriculture intensive est aujourd'hui l'objet d'une remise en cause par l'opinion publique du fait des pollutions diverses liées à certaines pratiques.
Concernant les pesticides
Le succès de l'utilisation des pesticides en France provient en grande partie de leurs très grandes :
(1) efficacité dans la lutte contre les bioagresseurs,
(2) flexibilité dans la gestion des itinéraires techniques.
La France était encore en 2011 le quatrième consommateur mondial de produits phytopharmaceutiques (derrière le Brésil, les États-Unis et le Japon) et le premier en Europe (UIPP, 2013) ; elle se trouve confrontée à la remise en question de l'usage de ces produits.
Les impacts écologiques sont très importants : on trouve des molécules, surtout herbicides, dans la majorité des ressources en eau en France, à des concentrations faibles dans la grande majorité des cas mais bien réelles (Ifen, 2010). Dans ce contexte, le plan Ecophyto a fixé l'objectif de réduction de l'usage des produits phytopharmaceutiques (pesticides) dans « Améliorer et réduire l'usage des phytos » (MAAF, 2013).
L'IFT entre en scène
La mise en œuvre de ce plan exige le suivi annuel d'utilisation des pesticides à l'aide d'indicateurs. Parmi ces derniers, l'indice de fréquence de traitement (IFT) (Champeaux, 2006 et 2007) correspond au nombre de traitements effectués en produits commerciaux pondérés par :
– le rapport entre la dose appliquée et la dose homologuée,
– le rapport entre la surface traitée et la surface cultivée. Il peut se calculer pour les différents types de pesticides à la parcelle et se décliner à l'échelle de l'exploitation. Il est utilisé pour les enquêtes « Pratiques culturales » que réalise le ministère chargé de l'Agriculture (Butault et al., 2011). Son niveau varie entre cultures (IFT ~ 2 sur tournesol et ~ 16 sur pomme de terre) et d'une région à une autre pour une même culture. L'objectif de cet article est d'évaluer et analyser l'évolution de l'ift d'une culture, le blé tendre d'hiver (BTH), dans une petite zone agricole composée de parcelles contiguës exploitées par plusieurs agriculteurs, pour les différents groupes de pesticides sur plusieurs années (2004 à 2011).
Le site enquêté
« La Plaine », au sud de Dijon
Les enquêtes de pratiques culturales ont été réalisées sur le site atelier de Fénay, situé dans une zone agricole dite « La Plaine », à environ 10 km au sud de Dijon. Ce site d'environ 1 365 hectares est délimité au nord par l'autoroute (A.31), à l'est par la voie ferrée (Dijon/Dole), au sud par des routes départementales (D.31/D.996) et à l'ouest par une route communale.
Un cours d'eau, la Sans-Fond, traverse la zone du nord-ouest au sud-est. Les sols sont majoritairement de type argileux et argilo-limoneux. L'altitude varie de 210 à 250 m.
Le climat est de type continental : pluviométrie annuelle moyenne de 744 mm, températures minimale 6,4 °C, moyenne 10,9 °C et maximale 16 °C (moyenne 2004 à 2011 d'après les relevés météorologiques de l'unité expérimentale INRA du domaine d'Époisses, Bretenière (21), jouxtant la zone).
Blé et colza surtout
La zone atelier de Fénay est occupée par des cultures (69 % dont 63 % d'annuelles), des boisements (17 %) et du bâti dans les villages de Fénay, Chevigny et Saulon-la-Rue (10 %). Le linéaire de cours d'eau est de 16 km, celui des voies de communications principales et secondaires de 49 km.
Les 944 ha cultivés se répartissent sur 150 parcelles agricoles gérées par 25 exploitants. Les exploitations ont une SAU moyenne de 140 ha et la part de SAU de chaque exploitation sur la zone d'étude varie de 5 % à 85 %, avec une moyenne de 30 %. Six exploitants gèrent plus de 10 parcelles sur la zone. La taille moyenne des parcelles approche 8 ha avec de fortes variations. Les cultures annuelles sont dominées par le blé tendre d'hiver (35 % en moyenne en superficie) et le colza (7 à 17 %).
Concernant le blé
Rappelons que le blé tendre d'hiver est la culture la plus développée en France. De plus, ses surfaces croissent depuis trois ans pour atteindre près de 5 millions d'hectares pour les campagnes 2011-12 et 2012-13 (Agreste Conjoncture, 2012). Au niveau national, la valeur référence d'ift pour cette culture est de l'ordre de 4 (Butault et al., 2011). En général, le groupe de pesticides qui contribue le plus à l'ift est celui des herbicides.
Les données d'enquête
Extraction à partir des enquêtes annuelles
Les données proviennent d'enquêtes sur les pratiques culturales réalisées annuellement auprès des agriculteurs de la zone d'étude de Fénay. Seules les données de la culture du blé tendre d'hiver (BTH) seront étudiées dans cet article.
De plus, seules celles des exploitants ayant au moins 8 parcelles de BTH sur les 8 années (2004 à 2011) sont conservées pour l'analyse, soit 294 enquêtes chez 13 exploitants.
Ces enquêtes concernent 114 parcelles dont 96 apparaissent plusieurs fois et 18 une seule fois. Cet échantillon représente de 29 à 47 parcelles de blé tendre d'hiver par an et de 8 à 49 parcelles par exploitant. Parmi les informations recueillies, seules les données sur l'application des produits phytopharmaceutiques et les rendements seront exploitées.
IFT de quatre familles de produits
Les informations recueillies durant les enquêtes ont permis de calculer l'indice de fréquence de traitement (IFT) à la parcelle. L'IFT, calculé par campagne culturale, peut être décliné par catégorie de produits phytopharmaceutiques : IFT herbicide (IFTH), IFT fongicide (IFTF), IFT insecticide (IFTI) et IFT régulateur (IFTR). L'IFT total (IFTT) d'une parcelle est la somme des IFT obtenus par catégorie de pesticides.
Pour chaque traitement réalisé sur la parcelle, la quantité normalisée est obtenue en divisant la dose réellement appliquée par hectare par la dose homologuée par hectare pour le produit considéré, pondérée par la surface traitée divisée par la surface totale de la parcelle. Pour une catégorie de pesticide, son IFT est la somme des traitements à base de ce groupe de pesticide appliqués durant une campagne.
Les doses homologuées sont disponibles sur http://ephy. Agriculture.gouv.fr. Pour calculer l'ift, la dose homologuée retenue est celle correspondant à la dose d'usage la plus faible.
Utilisation des produits phytopharmaceutiques
Une valeur moyenne...
La valeur moyenne de l'ift total (IFTT) sur la zone d'étude pour le blé tendre d'hiver pour les huit années est de 3,53, c'est-à-dire de 3 à 4 applications de l'ensemble des pesticides à la dose homologuée par campagne culturale.
Cette valeur est cohérente avec l'ift national (IFTT = 4 ; Butault et al., 2011) et inférieure à la référence régionale issue de l'enquête pratique de 2006 (IFTT = 5,5) (préfète de Bourgogne, 2011). Toutes les parcelles reçoivent au moins un traitement par an ; l'iftt est donc toujours supérieur à 0 (Tableau 1).
Mais une importante plage de variation pour la quantité totale
La plage de variation de l'iftt est assez importante, comprise entre 0,8 et 6,8 (Tableau 1). Cela témoigne de pratiques assez contrastées.
Les herbicides contribuent en moyenne à 44,4 % à l'ift total. Ensuite viennent les fongicides avec une contribution moyenne de 36,9 % et, bien après, les insecticides et les régulateurs avec respectivement 11,1 % et 7,6 %.
Analyse par groupe de pesticides
Pour chaque groupe de pesticides, il existe des parcelles ne les utilisant pas : 3 parcelles sans traitement herbicide, 16 sans fongicide, 174 sans insecticide (soit 59 %) et 179 sans régulateur (soit 61 %) sur un total de 294 parcelles (Tableau 2).
L'utilisation d'insecticide et de régulateur sur moins de la moitié des parcelles enquêtées est à mettre en lien avec la valeur nulle de la médiane de leur ITF (Tableau 1).
Le nombre des groupes de pesticides utilisés sur une parcelle varie de 1 à 4. La distribution des parcelles en fonction du nombre de groupe de pesticides est la suivante : 12 (4,1 %) avec un groupe, 108 (36,7 %) avec deux groupes, 120 (40,8 %) avec 3 groupes et 54 (18,4 %) parcelles avec 4 groupes.
Parmi les 12 parcelles ayant reçu un seul groupe de pesticides, 11 ont été traitées avec un ou des herbicides (Tableau 2). Pour les 104 des 108 parcelles à deux groupes de pesticides, un ou des traitements fongicides sont ajoutés aux herbicides (Tableau 2). Pour les parcelles ayant reçu trois groupes, on note deux situations d'égale importance : aux précédents groupes est ajouté soit un ou des traitements insecticides (62/120), soit un ou des régulateurs (56/120) (Tableau 2).
Les deux principaux pesticides utilisés pour la culture du BTH sont les herbicides et les fongicides. Plus de 90 % des parcelles reçoivent au moins un traitement de ces deux pesticides.
Cependant, il n'existe pas de relation directe entre le niveau d'utilisation des différents pesticides : l'utilisation à un niveau élevé d'un pesticide n'implique pas l'application importante d'un autre pesticide.
Variabilité de l'ift selon divers facteurs
Les valeurs moyennes d'ift total sont assez stables d'une année à l'autre (2,92 à 3,92, soit un rapport de 1 à 1,34) excepté un pic en 2010 (IFT = 4,75, écart de 1,36 entre l'iftt 2010 et la moyenne des autres valeurs, Figure 1). Ce pic de 2010 est dû à un usage important d'insecticides.
Les valeurs moyennes d'IFT total par exploitant sont plus dispersées : elles vont de 2,18 à 4,52, soit un rapport de 1 à 2,07. Enfin, les valeurs des différentes parcelles pour un même exploitant varient davantage : de 1,41 à 5,79, soit un rapport de 1 à 4,11.
Comprendre les stratégies d'utilisation
Six classes de parcelles
Pour comprendre la stratégie d'utilisation des produits phytopharmaceutiques pour la conduite du blé tendre d'hiver, des groupes de parcelles ayant le même profil d'utilisation des IFT ont été construits en réalisant une classification ascendante hiérarchique (CAH) (la distance entre parcelles est la distance euclidienne classique ; explications en Encadré 1).
Vu le résultat de la classification, on a construit 6 classes, ce qui permet d'expliquer 59,6 % de la variabilité. L'effectif de ces classes varie de 16 à 80 parcelles (Tableau 3).
Classe 1, groupe à faible usage
La valeur moyenne de l'ift total (IFTT = 2,09) de la classe 1 est inférieure à l'iftt de l'ensemble de la zone étudiée (3,53). Cette observation est valable aussi pour l'ift moyen pour chaque groupe de pesticide (Tableau 4 page suivante).
Deux exploitants (25 parcelles sur 80) se rattachent à cette classe, un pour 80 % de ses parcelles et le second pour toutes. Les autres exploitants (sauf un) ont au moins une parcelle dans cette classe. Toutes les années sont représentées dans ce groupe à faible usage de pesticides. C'est donc une stratégie choisie quasi systématiquement par certains agriculteurs et adoptée par d'autres quand ils estiment que c'est possible.
Classe 3, groupe à usage intensif
La classe 3 a un faible effectif : 16 parcelles, soit 5 % de l'ensemble. C'est celle dont l'ift total moyen (IFTT = 5,22) est le plus élevé de la zone (Tableau 4).
Cette classe est caractérisée par des valeurs élevées d'ift herbicide (IFTH) ; la valeur moyenne de l'ifth de cette classe (3,13) est plus de deux fois supérieure à la valeur moyenne de l'ifth de l'ensemble des parcelles (IFTH = 1,46).
Plus de 60 % des exploitants (8/13) n'ont aucune parcelle dans cette classe et plus de la moitié des parcelles de cette classe sont chez un seul exploitant (9/16). Ce cas pourrait répondre à un besoin de maîtrise forte des adventices du BTH.
Classes 2, 4, 5 et 6 :
Les quatre autres classes ont deux caractéristiques communes :
– elles présentent au moins un effet lié à l'année,
– la valeur moyenne de leur IFT total est proche de l'iftt de l'ensemble de la zone étudiée (3,53, Tableau 4).
Classe 2 : peu de fongicides et davantage d'insecticides : « effet année » 2004 et 2011
Les parcelles de classe 2, à faible utilisation de fongicides et forte application d'insecticides (Tableau 4) se retrouvent surtout en 2004 et 2011.
En Bourgogne, les printemps 2004 et 2011, plutôt secs, ont été peu favorables aux maladies fongiques, en particulier la septoriose. Selon le bulletin d'Avertissements agricoles (AA) Bourgogne/Franche-Comté n°14 du 19/05/2004, la rouille brune n'a pas été observée, l'oïdium a été très ponctuel et la progression de septoriose très faible. En 2011, les Bulletins de santé du végétal (BSV) signalent un risque septoriose modéré. Les applications d'insecticides répondraient en 2004 à des attaques de pucerons très marquées (AA Bourgogne/Franche-Comté) et en 2011 à de fortes présences de pucerons et cécidomyies (BSV Bourgogne/Franche-Comté).
Classe 4, fongicides et régulateurs, effet 2006
La classe 4 est caractérisée par un fort usage de fongicides et de régulateurs (Tableau 4). Elle est liée à l'année 2006.
Le printemps 2006 a été très pluvieux en Bourgogne : cumul de précipitations de 317 mm de début mars à fin mai. Cela a favorisé la septoriose et dans une moindre mesure la fusariose (AA Bourgogne/Franche-Comté, n° 13 du 24/05/2006).
Classe 5, fongicides et herbicides, effet 2005
La forte utilisation d'herbicides et fongicides observée dans la classe 5 (Tableau 4) est liée à l'année 2005. La forte application de fongicides est à relier au niveau de risque élevé en Bourgogne pour la septoriose (AA Bourgogne/Franche-Comté, n° 12 du 18/05/2005) résultant des fortes précipitations en avril (94 mm) et mi-mai (cumul sur le mois, 126 mm).
Classe 6, surtout en 2010 et 2011
62 % des parcelles de la classe 6 ont été cultivées en 2010 et 2011 (Tableau 4). On retrouve dans cette classe de parcelles les fortes applications d'insecticides de 2011 déjà repérées dans la classe 2. En revanche, la tendance diffère pour les fongicides : fortes applications pour cette classe.
L'explication est à chercher, au moins en partie, du côté variétal. En effet, ces parcelles sont emblavées avec des variétés de blé sensibles à assez sensibles à la septoriose : Apache, Caphorn, Orvantis, Prémio… Les agriculteurs ont probablement fait le choix d'interventions systématiques malgré le risque septoriose modéré (BSV Bourgogne et Franche-Comté de 2011).
Qu'en est-il du rendement ?
Globalement, le rendement du blé tendre d'hiver n'augmente pas avec le niveau d'applications de produits phytopharmaceutiques, sauf pour la classe 6 (IFTT = 4,77).
Le rendement moyen de cette classe est de 75,3 q/ha, à comparer au 71,6 q/ha de l'ensemble des parcelles. Il est cohérent avec les rendements obtenus en Bourgogne ; 75 q/ha en 2004, 67 q/ ha en 2005, 64 q/ha en 2007, 71 q/ha en 2009 et 65 q/ha en 2010 (franceagrimer, 2011). À noter : cette classe a un niveau d'ift total supérieur à la moyenne de l'ensemble de la zone étudiée (forte utilisation d'insecticides, voire de fongicides), mais pas le niveau le plus élevé (classe 3 avec IFTT = 5,22).
Conclusion
L'analyse de l'utilisation des produits phytopharmaceutiques sur le blé tendre d'hiver dans la zone d'étude de Fénay a mis en évidence que les conditions climatiques ont une forte influence sur le niveau d'usage des pesticides. L'application de ces produits sur la culture dépend fortement des risques sanitaires identifiés chaque année.
Toutefois il a été montré que certains agriculteurs privilégient une stratégie d'application des pesticides quelle que soit l'année. L'étude met également en évidence que le rendement du blé tendre d'hiver n'augmente pas avec le niveau de l'IFT total.
1 – Comment on a réparti les parcelles en 6 classes
Une classification ascendante hiérarchique (CAH) des parcelles a été réalisée à partir des quatre groupes de pesticides. La méthode exige le choix d'une mesure de distance entre parcelles (ici, distance euclidienne) et d'une méthode d'agrégation (ici, critère de Ward).
La mesure de distance indique si deux parcelles ont le même profil d'utilisation des divers groupes de pesticides, ou bien des profils différents. Plus la distance est faible, plus les parcelles se ressemblent.
La méthode d'agrégation permet de regrouper au fur et à mesure les parcelles les moins distantes. On part des parcelles individuelles pour arriver en fin d'analyse à une seule classe regroupant toutes les parcelles.
On obtient un « arbre » avec sur l'axe des abscisses (horizontal) les différentes parcelles, et sur l'axe des ordonnées (vertical) le niveau de regroupement de deux parcelles ou ensembles de parcelles.
On construit les classes en coupant l'arbre à un niveau donné. On a retenu 6 classes, chacune décrite en comparant sa moyenne à la moyenne globale.
Fig. 1 : IFT, la relative stabilité des moyennes masque la variété des situations.
Distribution des valeurs moyennes d'IFT total de chaque année. La croix rouge représente la valeur moyenne de l'IFT total de l'année et les valeurs entre parenthèses le nombre de parcelles.
