Les objectifs d'une agriculture durable

Les agrosystèmes ont besoin d’engrais pour combler la perte de nutriments exportés hors de l’agrosystème par les récoltes successives, et ainsi maintenir la fertilité des sols. Il faut donc apporter aux plantes les nutriments indispensables à leur croissance.

Pour ce faire, les agriculteurs ont recours à des engrais de synthèse. En effet, ceux-ci n’ont pas besoin d’être décomposés par la microfaune du sol, au contraire des engrais d’origine organique, et sont donc plus rapidement assimilés par les plantes. Ce choix a pour conséquence le déclin de cette microfaune, qui n’a alors plus accès à la biomasse végétale dont elle a besoin pour vivre. De plus, les engrais inorganiques, ne provenant pas de la décomposition du sol, présentent un risque plus important d’êtres lessivés, et ainsi de polluer les nappes phréatiques et les rivières.

Il est donc bénéfique pour préserver l’environnement de privilégier les engrais organiques, comme le lisier de porc ou le compost de matière végétale. Cette biomasse nourrit les décomposeurs que constitue la microfaune du sol. Les nutriments qu’elle contient vont être fournis aux plantes de façon plus régulière, au fur et à mesure de la décomposition de cette biomasse naturelle. L’apport principal se fera généralement au printemps, car la chaleur aide la décomposition de la matière organique. Or, il s’agit également de la période de l’année où les plantes consomment le plus de nutriments afin de croître.

Cet usage de biomasse d’origine naturelle comme engrais diminue considérablement les pollutions par lessivage, car les nutriments sont retenus au sein de la biomasse non décomposée tout le reste de l’année.

De plus l’usage d’engrais organiques favorise le développement de mycorhizes, des symbioses entre les racines de plantes et des champignons. Ces interactions mycélium-racines facilitent l’assimilation des nutriments par les plantes, ce qui est bénéfique pour leur croissance.

La rotation des cultures, également appelé assolement, consiste à changer les espèces de plantes cultivées sur une parcelle agricole d’une année à l’autre.

Avoir recours à l’assolement est bénéfique pour l’environnement. En effet, le fait de cultiver toujours la même espèce de plante sur la même parcelle favorise la venue et le développement des adventices (c’est-à-dire des mauvaises herbes) et des insectes ravageurs spécifiques à cette plante. La première année de culture, ces indésirables seront peu nombreux, mais les années suivantes, leur développement sera de plus en plus précoce et ils seront toujours plus envahissants. En quelques années, les rendements chuteront dramatiquement si l’espèce cultivée reste la même.

La rotation des cultures permet de limiter ces phénomènes car les adventices et les insectes néfastes pour une plante ne le sont généralement pas pour une autre. Ainsi, la rotation de plantes différentes limite leur prolifération.

Entre les rotations de plantes printanières ou estivales, il est possible de semer des cultures d’hiver : moutarde, luzerne, trèfle… Celles-ci seront coupées au printemps sans être récoltées : elles seront laissées au sol pour être décomposées. Cette pratique a plusieurs avantages :

• le sol ne reste pas nu durant l’hiver, ce qui limite l’érosion causée par la pluie ainsi que la prolifération de mauvaises herbes ;
• les nutriments sont absorbés par les cultures hivernales, ce qui les empêche de rejoindre les nappes phréatiques. Avec la décomposition de ces plantes au printemps, les nutriments seront de nouveau présents dans les sols pour nourrir les nouvelles cultures ;
• le recours à la plantation de légumineuses permet l’enrichissement des sols car elles produisent naturellement des engrais azotés à partir du diazote de l’atmosphère, grâce à leurs nodosités racinaires (résultat de la symbiose entre les racines des légumineuses et des bactéries).

Exemple : Rotation culturale dans une ferme expérimentale en Pologne.

Source : CC-BY Lesław Zimny.

Dans un souci d’optimisation des rendements, et pour faciliter la mécanisation, l’agriculture conventionnelle cultive généralement de grandes parcelles où ne pousse qu’une seule espèce, souvent même une unique variété. Bien que la monoculture facilite le travail des agriculteurs, elle a néanmoins des conséquences néfastes :

• elle favorise la diffusion de maladies, ce qui accroit le besoin d’un recours aux produits phytosanitaires potentiellement polluants ;
• elle diminue la diversité des fleurs, car toutes les plantes d’une monoculture fleurissent durant la même courte période de l’année, ce qui limite dans le temps les sources d’alimentation des insectes pollinisateurs.

La polyculture consiste à faire plusieurs plantes au sein des mêmes parcelles. Cela a plusieurs avantages, car les plantes d’espèces différentes :

• se font en général moins concurrence que celles appartenant à la même espèce. Elles n’ont en effet pas les mêmes besoins en nutriments et vont les puiser à des profondeurs différentes. Il y a donc une complémentarité entre ces plantes, et les ressources du milieu sont mieux exploitées ;
• n’ont pas les même maladies ni les mêmes sensibilités aux insectes ravageurs. Elle se protègent mutuellement des proliférations nuisibles ;
• couvrent mieux le sol, ce qui limite la prolifération de plantes adventices ;
• fleurissent à des périodes différentes de l’année, ce qui assure des ressources alimentaires régulières aux insectes pollinisateurs, en particulier les abeilles.

La présence d’arbres autour et dans les champs a des effets très bénéfiques pour les cultures et la biodiversité. Les arbres protègent notamment les sols de l’érosion due aux vents et retiennent l’eau de pluie. De plus, ils prélèvent les nutriments en grande profondeur avant de les libérer en surface du sol par la décomposition de leurs feuilles mortes. Enfin, ils offrent un habitat pour tout un ensemble d’espèces utiles à l’agriculture : oiseaux, petits mammifères prédateurs, insectes pollinisateurs, etc. Ainsi, la pratique de l’agroforesterie, où les cultures sont associées à des arbres, permet de diminuer la quantité d’engrais utilisée et préserve la biodiversité du milieu.

Exemple de polyculture moderne : l’agroforesterie

Parcelle expérimentale de Restinclières, dans l’Hérault
Source : INRA.

Les variétés de plantes cultivées en agriculture conventionnelle sont sélectionnées pour leur capacité à fournir des rendements importants. Ces variétés sont largement utilisées dans des environnements et des conditions très variés.

Cependant, ces variétés à haut rendement sont aussi plus gourmandes en nutriments et en eau, ce qui les rend difficile à cultiver dans des milieux pauvres, nécessitant un usage plus important d’irrigation et d’engrais. De plus, elles sont souvent davantage sensibles aux maladies et aux ravageurs que des plantes plus adaptées au milieu de culture.

Ainsi, il est possible de limiter le recours aux intrants en sélectionnant des variétés dites rustiques. Ce sont généralement des variétés locales, bien adaptées aux conditions environnementales existantes, ou moins gourmandes en ressources et plus résistantes aux maladies. De fait, privilégier la culture de plantes rustiques réduit le besoin de traitements phytosanitaires.

Les plantes sont sensibles à de nombreuses maladies provoquées par de multiples organismes ; insectes et champignons en particulier. Leurs effets peuvent être désastreux pour les cultures. Les insecticides et fongicides sont très efficaces, mais ils ont généralement un spectre d’action réduit, et font des ravages dans les populations naturellement présentes dans le milieu qui ne sont pas responsables des dégâts ciblés. Elles sont parfois même bénéfiques pour les cultures, comme peuvent l’être les insectes pollinisateurs.

Afin de limiter l’usage de ces substances nocives pour lutter contre les ravageurs, il est possible de privilégier leurs prédateurs naturels. C’est la lutte biologique. Les coccinelles et leurs larves sont, par exemple, des prédateurs très efficaces contre les pucerons et les cochenilles. Les trichogrammes, de petites mouches qui pondent leurs œufs dans ceux d’autres insectes afin que leurs larves les dévorent, sont également utiles. Dans ces deux cas, la présence du prédateur naturel dans l’agrosystème permet de limiter sensiblement la prolifération des ravageurs et de préserver les cultures sans entrainer de pollution toxique pour l’environnement.

Exemple
Les pucerons Aphidoidea sont des parasites de plante. Ils pénètrent leur rostre dans les vaisseaux de la plante hôte et se nourrissent de la sève. Ils peuvent représenter un danger pour le développement de la plante s’ils sont trop nombreux. Les larves de coccinelle Coccinellidae sont un des prédateurs des pucerons les plus voraces. Elles permettent de limiter la prolifération des pucerons et régulent ainsi leur population.

Une larve de coccinelle dévorant un puceron.
Source : © entomart