Étude de cas n° 13 : France : Introduction de cultures innovantes et de légumineuses pour favoriser la durabilité des systèmes arables sous le climat océanique

Groupe 3: Diversification des cultures dans les systèmes d'Europe occidentale

L'émergence d'exploitations agricoles durables exige une évolution vers de nouveaux systèmes de production basés sur l'intensification écologique, adaptés aux conditions locales et gérables par les agriculteurs. Les objectifs de cette étude de cas sont : i) de produire des références, des connaissances et des outils et ii) de promouvoir des innovations dans la production de cultures arables qui mobilisent les agriculteurs et les parties prenantes pour relever les défis locaux concernant la dépendance à l'azote minéral, les émissions de gaz à effet de serre (GES) et l'empreinte carbone.

Quels sont les principaux problèmes qui sous-tendent l'émergence de l'étude de cas ?

Les ateliers menés par le groupe inter-instituts Syppre(Arvalis, Terres Inovia, ITB) et Terrasolis, ont souligné plusieurs atouts et contraintes de la zone agricole calcaire de Champagne : les sols calcaires sont caractérisés par un potentiel limité de minéralisation de l'azote, par une fixation et une faible disponibilité du phosphore, et sont exposés au recouvrement et à l'érosion. Le maintien de la fertilité des sols est fortement dépendant de l'utilisation d'engrais chimiques, notamment d'azote. En outre, l'agriculture régionale est étroitement liée aux usines alimentaires et non alimentaires locales (telles que l'industrie du sucre et de l'éthanol, les industries du malt et de l'amidon) qui ont besoin d'une agriculture assez intensive pour assurer leur approvisionnement. Cependant, les entreprises clientes sont plus attentives aux spécifications de production en amont. De ce fait, les impacts environnementaux et les émissions de GES sont un point faible de l'agriculture crayeuse champenoise.

Comment le problème est-il abordé et quels sont les acteurs impliqués ?

Au cours d'ateliers composés d'experts régionaux, de parties prenantes et d'agriculteurs, la méthode de co-conception "de novo" a été appliquée. Les systèmes de culture conçus devaient répondre aux objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre et de l'utilisation d'engrais minéraux, tout en maintenant la qualité des sols et en garantissant l'approvisionnement de l'agro-industrie. Les systèmes de culture innovants issus de ces ateliers sont mis en œuvre sur les sites expérimentaux de Syppre et Terrasolis, situés sur le site de Terralab au nord de la ville de Reims. Terralab est une ferme gérée par Terrasolis et est cultivée par un groupe de six agriculteurs. Sur la base de cette première étape, l'association Terrasolis a lancé un projet d'unité de méthanisation (digestion anaérobie) pour produire du biogaz sur le site de Terralab. La méthanisation pour produire du gaz naturel pour les véhicules (GNV) est identifiée comme un moyen de diversifier les systèmes de culture, d'améliorer la durabilité économique et d'améliorer l'empreinte carbone en remplaçant l'énergie fossile. L'unité sera alimentée par des fermes voisines, dont celle de Terralab. Pour compléter la démarche, Terrasolis fera de Terralab une ferme exemplaire à faible empreinte carbone. L'objectif est de développer un système de culture diversifié qui combinera l'exportation de biomasse pour la production de GNV avec de faibles émissions directes et indirectes de GES. Notre étude de cas peut être résumée comme suit :

"Prouver que des systèmes de culture diversifiés peuvent fournir de la biomasse pour la méthanisation tout en atténuant les émissions de GES à l'échelle du champ".

Solution étudiée

Au cours des ateliers, plusieurs leviers ont été choisis pour réduire l'utilisation de l'azote minéral : l'introduction de légumineuses comme cultures de couverture, l'introduction de cultures à faibles besoins comme le chanvre ou le tournesol, et la mise en place d'associations de cultures comme pois + céréales. L'empreinte carbone sera améliorée en réduisant la consommation de carburant grâce à un travail minimum du sol. La biomasse des cultures de couverture ou des cultures secondaires peut être exportée vers des unités locales de méthanisation pour la production d'énergie. En outre, la couverture du sol est un moyen de protéger la surface du sol et d'accroître sa stabilité.

Les systèmes de culture Syppre et Terrasolis ont été précédemment évalués à l'aide de l'outil Systerre pour l'analyse multicritère et l'évaluation des performances. Ils sont maintenant testés en pratique sur le site expérimental de Terralab, ce qui permet d'évaluer la pertinence des leviers et leur faisabilité pratique.

Un nouveau système de culture doit être conçu pour répondre aux objectifs de production de biomasse et de faible empreinte carbone, tout en assurant une production de cultures conventionnelles pour la collecte et l'industrie régionales en aval. Il réutilisera les leviers qui sont testés sur le site expérimental (séquences de cultures, gestion des cultures intercalaires et gestion du travail du sol), mais il devra aller plus loin dans la combinaison des techniques pour atténuer les émissions de GES. Les nouveaux systèmes de culture seront évalués à l'aide de Systerre pour déterminer les performances multicritères. La conception des systèmes de culture implique à la fois le groupe de six agriculteurs de Terralab et l'équipe chargée de l'étude de cas. L'équipe chargée de l'étude de cas s'appuie sur les résultats et les observations des sites expérimentaux pour échanger avec les agriculteurs et accompagner l'appropriation de systèmes à faible teneur en carbone.

L'équipe chargée de l'étude de cas travaille maintenant avec ses partenaires pour :

  • Organiser des ateliers de co-conception pour développer les systèmes de culture proposés et les évaluer à l'aide de l'outil Systerre.
  • Accompagner les agriculteurs de Terralab lors de la mise en place du nouveau système de culture sur la ferme de Terralab.
  • Obtenir les réactions des agriculteurs et organiser des visites de la ferme avec les agriculteurs de Terrasolis impliqués dans le projet de méthanisation afin de les intéresser aux questions de faible empreinte carbone et d'élargir le territoire à faible émission de carbone.
  • Suivre le projet global de méthanisation de Terrasolis afin d'identifier les contraintes, les succès et les points de blocage.

Résultat attendu

Economique : La méthanisation est proposée comme un moyen d'améliorer la viabilité économique des exploitations agricoles en diversifiant les cultures et la production. Le projet Terrasolis NGV devrait générer un revenu régulier, mais il nécessite un plan économique pour tenir compte des coûts, et une vision de l'ensemble de la chaîne de valeur. À moyen terme, il sera difficile de monétiser les systèmes de culture à faible émission de carbone.

Technique : Les systèmes de culture doivent être adaptés, en tenant compte des contraintes spécifiques d'une exploitation et en respectant la faisabilité. Les agriculteurs devront s'adapter aux nouvelles cultures et aux nouvelles techniques de gestion des cultures. La réactivité et la prise de décision rapide sont nécessaires pour faire face à des conditions inattendues.

Social : Le fonctionnement de l'unité de méthanisation nécessite une organisation entre les agriculteurs concernés. Cela signifie que de nouvelles tâches et de nouvelles connaissances doivent être partagées au sein du groupe. Sa mise en place implique d'encourager l'acceptation des citoyens locaux et il faut mettre l'accent sur une communication spécifique, pour laquelle une faible empreinte carbone devrait être un argument.

Pertinence par rapport aux objectifs de DiverIMPACTS

L'étude de cas n° 13 porte sur la diversification des cultures non alimentaires, qui vise à développer une unité de méthanisation impliquant 11 agriculteurs. L'équipe chargée de l'étude de cas suit l'ensemble du projet depuis son lancement. L'équipe chargée de l'étude de cas se concentre en particulier sur les six agriculteurs qui cultivent la ferme Terralab, dont l'objectif est d'aller plus loin que la simple production de biomasse pour la méthanisation et d'atteindre une faible empreinte carbone pour la ferme. L'équipe chargée de l'étude de cas travaille avec les agriculteurs pour concevoir conjointement un système de culture spécifique et soutenir sa mise en œuvre dans l'exploitation. L'objectif de l'étude de cas est également de comparer ce système spécifique à ceux qui sont appliqués dans les autres exploitations du consortium de méthanisation et de voir comment un territoire à faible empreinte carbone pourrait être étendu à l'ensemble de la zone d'approvisionnement en méthanisation.

Contactez

  • Rémy Duval, ITB (ACTA), responsable de l'étude de cas
  • Pascal Amette, ITB (ACTA), responsable de l'étude de cas
  • Gaël Ponsardin, Chambre d'agriculture de la Marne et Terrasolis, co-responsable de l'étude de cas

Partenariat et projets associés :

Terrasolis(http://terrasolis.fr/) est une association initiée par la chambre régionale d'agriculture du Grand-Est pour promouvoir et développer la multifonctionnalité de l'agriculture régionale. Terralab (https://terralab.fr/) est une ferme dirigée par Terrasolis et dédiée à la mise en œuvre d'une agriculture multifonctionnelle à grande échelle. Syppre (https://syppre.fr/) est un projet de trois instituts techniques de grandes cultures mis en place pour encourager les agriculteurs à s'orienter vers une agriculture durable.