Www.fibl.org Lagriculture biologique à lère du changement climatique Andreas Fließbach Institut...
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www.fibl.or g L‘agriculture biologique à l‘ère du changement climatique Andreas Fließbach Institut de recherche de l‘agriculture biologique (FiBL) Ackerstr. 5070 Frick Tél. 062 865 72 25 [email protected] 3 ème Journée romande « Sol – Plante – Climat »
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L‘agriculture biologique à l‘ère du changement
climatiqueAndreas FließbachInstitut de recherche de l‘agriculture biologique (FiBL)Ackerstr.5070 FrickTél. 062 865 72 [email protected]
3ème Journée romande « Sol – Plante – Climat »
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Contenu
Introduction au changement climatique
Conséquences pour la production végétale en Suisse et sur le plan mondial
Facteurs globaux aggravants
Capacité d‘adaptation: fertilité du sol et biodiversité
Comment l‘agriculture peut contribuer à atténuer le changement climatique ?
Conclusions
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Emissions de gaz à effet de serre , par secteur
Waldnutzung, Landnutzungsänderung
17.4%
Landwirtschaft13.5%
Industrie19.4%Gebäude
7.9%
Verkehr, Transport13.1%
Energieversorgung25.9%
Abfall und Abwässer2.8%
Déchets et eaux uséesExploitation forestière,
changement d’affectation de l’utilisation du sol
Approvisionnement en énergie
Agriculture
Bâtiments
Transports, déplacements
IPCC (2007) 4th assessment report
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Sources principales des gaz à effet de serre dans l‘agriculture
Fermentation in Wiederkäuern (CH4)
32%
Boden-Emissionen (CH4
und N20)
38%
Hofdünger (CH4 + N20)
7%
Reis-Anbau (Nass) (CH4)
11%
Verbrennen von Biomasse (CH4 + N20)
12%
Combustion de la biomasse (CH4 + N2O) Riziculture inondée (CH4)
Engrais de ferme (CH4 + N2O)
Fermentation chez les ruminants (CH4)
Emissions du sol (CH4 et N2O)
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Erisman et al. (2008)
Pouvons-nous renoncer à l’azote chimique industriel?
Po
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Améliorer l‘utilisation des engrais de ferme et développer la production naturelle d‘azote
Avec les légumineuses, on pourrait produire 140 millions de tonnes de N pour les grandes cultures (cultures intercalaires, sous-semis, cultures associées…) (Badgley et al., 2007).
Engrais de ferme de 18.3 milliards d‘animaux domestiques (FAO) fournissent env. 160 millions de tonnes de N (plus autres éléments nutritifs et humus)
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Les défis de l‘avenir pour l‘agriculture
Population mondiale: elle va passer de 6.8 Mrd aujourd‘hui à 9 Mrd en 2025.
60 % des prestations de l‘écosystème n‘ont plus lieu à cause de la production de nourriture (Millennium Ecosystem Assessment , 2005).
30 % des sols fertiles ont été détruits de 1950 à 1990 par l‘érosion (Pimentel et al., 1995). Actuellement, pertes de terres de 10 million d‘hectares par an.
L‘agriculture est dévoreuse d‘énergie, alors qu‘elle devrait en fait être autarcique! (Smith et al., 2007).
La capacité d‘adaptation de l‘agriculture au changement climatique est insuffisante ; en Afrique australe et en Asie, elle est même très mauvaise! (Lobell et al., 2008).
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Reganold et al., 1990
a Arthropodesb Vers de terre c Rhizobium d Champignonse Actinomycètesf Bactéries
Il faut construire et utiliser la fertilité du sol
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Essai de longue durée DOK, Therwil, Suisse
N M
D1 D2
O1 O2
C1 C2
N M
D1 D2
O1 O2
C1 C2
D1 D2
N M
C1 C2
O1 O2
O1 O2
C1 C2
N M
D1 D2
N: témoin sans fumureD: bio-dynamiqueO: organo-biologiqueC: conventionnel (depuis 1992 PER)M: minéral (depuis 1992 PER)
1: fumure réduite (0.7 UGBF/ha)
2: fumure normale (1.4 UGBF/ha)
8 procédés3 cultures4 répétitions96 parcelles à 100m2
Mäder et al. 2002
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Essai DOK – La fumure (Ø 1978-2005)
0%
25%
50%
75%
100%
125%
N total Nmin P K Corg
D2O2C2M
Apports relatifs (C2 = 100 %)
157kg/ha 101kg/ha 41kg/ha 258kg/ha 2272kg/ha
Mäder et al., 2006, ISOFAR
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Essai DOK: rendement du blé d‘automne
0
2
4
6
1978-1984 1985-1991 1992-1998 1999-2005
Ren
dem
ent
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rain
(T
on
nes
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he
/ h
a)
D2
O2
C2
M
Mäder et al., 2006, ISOFAR
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Essai DOK: consommation d’énergie par ha et par kg de matière sèche
GJ eq ha-1 yr-1 MJ eq kg-1 DM
N D O C M
1 2 1 2 1 2
Semences
Produits phytosanitaires
Engrais
Carburants
Transport
Récolte
Soins aux cultures
Traitements phytosanitaires
Epandages d‘engrais
Semis
Travail du sol
Par kg matière sèche
Nemecek et al., 2005
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Mäder et al. (2002), Science
Système
Paramètre Unité BIO PI
Apport d‘éléments nutritifs kg Ntotal / hakg Nmin / ha
kg P / hakg K / ha
101 (58%)34 (30%)25 (62%)
162 (64%)
140112
40254
Pesticides(Matières actives)
g / ha 200 (3%) 6000
Utilisation de carburant(Equivalents diesel)
l / ha340 (60%) 570
Rendement(Moyenne de toutes les cultures)
% 81 100
Biomasse dans le sol (Bactéries, champignons)
t / ha40 (167%)(700 moutons )
24 (400 moutons)
Utilisation efficace des ressources
Essai DOK à Therwil (CH)1978 – 2005 (Ø de 4 rotations)
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Essai DOK: battance
Fotos: Fliessbach Nov. 2002
Bio-dynamique PI, sans bétail
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R. Lal, Science (2004)
Teneur en humus du sol
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Essai DOK: teneur en matière organique
75%
80%
85%
90%
95%
100%
105%
1977 1978-1984 1985-1991 1992-1998Mat
ière
org
aniq
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du
so
l (1
00 %
= 1
977)
D2
O2
C2
M
Fließbach et al., 2007, AGEE
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Essai DOK: teneur en humus à différentes profondeurs
Fliessbach et al. (1999)
0 10000 20000 30000 40000 50000
60-80cm
40-60cm
20-40cm
0-20cm
Teneur en humus (kg Corg/ha)
D
C
D: 114 t/haC: 98 t/ha
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Fixation de CO2 dans le sol grâce à l‘agriculture biologique
Pimentel et al., 2005, Teasdale et al., 2007, Fliessbach et al., 2007, Mäder et al., 2002, Berner et al., 2008
Essai DOC (CH)
Essai de Rodale(USA)
Essai SADP(USA)
Essai de Frick(CH)
kg C par haet année
Bio, sans labour
Bio, labourConventionnel, sans labour
Bio, avec fumier frais
Bio, sans labour
Conventionnel
Bio, avec
engrais verts
PI, engrais minérauxBio, avec fumier frais
Biodynamique, avec compost de fumier
PI, fumier frais + engrais minéraux
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Essai de Frick: comparaison du travail réduit du sol et du labour
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Essai de Frick: rendements (2003- 2008, t MS/ha)
Système de travail du sol
Blé d‘aut.
2003
Tourne-sol
2004
Epeautre
2005
PT
2006
PT
2007
Maïs
2008
Moyenne de toutes
les cultures
Charrue 5.18 3.19 2.43 7.51 7.79 12.27 -
Travail réduit du sol 4.43 3.33 2.23 9.66 9.6 16.48 -
Travail réduit en % du labour
86% 104% 92% 129% 123% 134% 111%
Appréciation des différences (significatives ou non significatives)
*** (*) * *** *** ***
(*) = p < 0.1; * = p < 0.05; *** = p < 0.001
Berner et al. 2008
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0.27
0.19
0.05
0.42
0.21
0.25
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Veränderung % Corg
Ohne Präparate
Mit Präparaten
Pflug
Reduzierte Bodenbearbeitung
Vollgülle
Mistkompost / Gülle
n.s.
***
n.s.
Berner und Gadermeier 2009
1)
1) Tiefe 10-20cm: ns
+17% Corg 2002
Essai de Frick (début en 2002, sol lourd) Evolution de la teneur en matière organique de 2002 à 2008
Profondeur du sol 0-10cm
Sans préparations
Avec préparations
Charrue
Travail réduit du sol
Lisier complet
Compost / Lisier
Evolution de la matière organique en %
Profondeur 10-20 cm: n.s.
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Avoir un effet neutre sur le climat- cela fonctionne-t-il?
Augmenter le taux d‘humus dans le sol
Renoncer aux engrais azotés industriels
Stabiliser le sol
Utiliser de manière optimale les processus écologiques
Economiser l‘énergie
Produire du biogaz …
Niggli et al. 2009
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Conclusions
Les émissions de gaz à effet de serre (pas seulement celles venant de l‘agriculture) doivent considérablement diminuer
La production animale (en particulier les ruminants) et l‘azote minéral industriel sont les sources principales d‘émissions provoquées par l‘agriculture
En augmentant le taux d‘humus, on pourrait fixer de grandes quantités de CO2 de l‘atmosphère dans le sol
L‘agriculture biologique peut avoir un effet neutre sur le climat, particulièrement dans les pays du Sud, ce qui peut grandement contribuer à la sécurité alimentaire
Les mesures visant à réduire les émissions servent aussi à renforcer la résistance des systèmes agraires aux catastrophes (sécheresses, inondations…)
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Merci!
