Gérer le manque d`eau en agriculture
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1. probl mes de d sherbage sorgho ou param tres conomiques volutions des prix et des aides de la PAC ol a gineux structuration des fili res sor gho La solution passe par la les cultures annuelles ou l levage car diversification qui donne l agricul teur une souplesse pour assurer sa production Il s agirait de combiner des syst mes de cultures pluviales et irrigu es l chelle d un bassin versant en fonction des ressources disponi bles cours d eau et nappes Un pr requis serait l tablissement d une base de donn es indiquant les syst mes de culture viables dans chaque contexte p doclimatique Un dispositif lourd d eau voir photo Cet appareil est trait des n gociations entre acteurs mettre en place mais qui permet II nous faudrait des indicateurs des pratiques culturales T moignage de Fr d ric Levrault chambre d agriculture de Poitou Charentes Quand il y a eu prise de conscience de la s cheresse il tait trop tard pour les cultu res d hiver le bl tendre le bl dur l orge le triticale les assolements tant d j en place En Poitou Charentes on estime que le rendement des c r ales paille a baiss en 2011 de 20 50 par rapport la moyenne des derni res ann es La seule adaptation pos sible tait l irrigation en fin de cycle elle s est pratiqu e de fait large chelle mais ces pr l vements2. 15 La m me tude montre que les d cisions de plus long terme de l agriculteur r allocation de ses surfaces entre les trois syst mes _ att nuent consid rablement la perte r sultant des interdictions d irrigation 1 8 d agriculture de Poitou Charentes ch e 1 Selon cet observateur privi l gi m me si la recharge des aquif res avait diminu en mars on esp rait des pluies en avril Le vrai constat n est venu qu en avril mai M me t moi gnage c t levage de la part de Pas cale Pelletier ing nieur r gional Fourrages ARVALIS Institut du V g tal dans la r gion voisine 2 A P ques la pousse d herbe tait cor recte le d ficit hydrique n a t vident que fin avril d but mai Ce qui a sur pris ensuite c est l ampleur de la s che resse ajout e aux fortes temp ratures fin avril il y avait trois semaines d avance en degr s cumul s Elevage aliments diversifi s et stocks Du c t de l levage les leveurs com pl mentent depuis la fin mai il y a un norme manque de fourrage poursuit Pascale Pelletier En Indre et dans le Cher les pailles orge bl ont t r qui sitionn es pour compl ter la nourriture des animaux il est interdit de les broyer pour les restituer au sol Autre solu tion l implantation de cultures d ro b es sur les terres lib r es pr cocement par les cultures d hiver r colt es avec deux trois s
3. Sergey Peterman Fotolia G rer le manque d eall en agriculture apr s les derniers sc narios climatiques les s cheresses ii plus fr quentes l avenir L Inra m ne donc de nombreuse herches visant offrir aux agriculteurs les moyens de g rer ce rise A court terme il s agit d anticiper au mieux l pisode de s d en caract riser ampleur et d optimiser les syst mes de cultures ex A plus long terme ces derniers devront tre repens s pour conjuguer stance au manque d eau et comp titivit L Inra s investit galement au del question agricole En effet l Institut participe aux efforts de l ensemble des acte concern s par une meilleure gestion territoriale de l eau entre ses dif its usages Ran RAR NN MAN i Y D g S Inra Marc Beno t 1 S cheresse 2011 l hiver du d cor Les premiers mois de l ann e peu arros s ont cr une s cheresse atypique en France Tr s pr occupant sans tre gravissime cet pisode climatique se reproduira sans doute l avenir sans que l on sache pr voir pr cis ment quand pr s avoir fait la Une des m dias pendant tout le mois de mai la gravit de la s cheresse a t remise en question d s les premi res pluies Pourtant ce n est pas parce qu il a plu en juin et juillet que les cons quences de la s cheresse install e au cours des mois pr c dents ont t r sorb es En effet pou
4. chelle d analyse qui sert de support de nombreuses poli tiques publiques am nagement du territoire d veloppement cono INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 Inra Florence Carreras D DOSSIER mique protection de l environ nement En effet pour l eau comme pour la for t ou la biodiversit la ges tion des ressources naturelles sur le long terme ne peut se dissocier de celle du territoire La gestion de l eau est ainsi pass e peu peu d une logique de gestion des flux pour chaque usage une gestion spatiale et int gr e La directive cadre sur l eau 2 t moigne d ailleurs de cette tendance en impo sant des pr conisations l chelle du bassin versant telles que la lutte contre l imperm abilisation des sols ou la pr servation des champs d expansion de crue Pour les gestionnaires de l eau r pondre ces exigences revient donc influencer les divers modes d occu pation des sols au travers de politiques publiques cr ation de barrages tari fication mesure incitative ou r gle mentaire Dans une perspective de d veloppement durable du territoire les volutions envisag es doivent tenir compte de crit res conomiques sociaux et environnementaux Afin d assister les gestionnaires de l eau dans leur choix des chercheurs des UMR AGIR et LERNA du centre Inra de Toulouse ont d velopp un mod le multicrit re et multi usage Ce der nier simule la demande en
5. concevoir les des 1 000 C tant d pass toutes les syst mes les moins risqu s par rap gramin es sont au stade piaison etqwil port la variabilit du climat et son faut faucher sans attendre L quipe de volution long terme e Du mais la combinaison c r ales prairie Thierry Morineau poss de 63 vaches laiti res et 50 g nisses et 102 ha dans les Deux S vres charge 1 2 UGB ha en syst me levage polyculture Alors que la plupart de mes voisins nourrissent leurs animaux avec du ma s irrigu j ai peu peu remplac mes surfaces en ma s par des prairies explique Thierry Morineau Car pen dant plusieurs ann es de s cheresse cons cutives le ma s a peu donn et je ne voulais pas investir dans un syst me d irrigation J ai commenc en 2002 avec 5 ha de prairies tr fle blanc et ray grass anglais J y ai ajout 28 ha apr s la canicule de 2003 pour augmenter le temps de p turage Maintenant d s la fin mars les vaches sont dehors toute la jour n e et jour et nuit partir de mi avril Elles tournent quatre six jours par parcelle quand l herbe est descendue jusqu au talon de ma botte je les change de parcelle pour ne pas pui ser la v g tation Cette ann e les vaches ont consomm au printemps le ma s ensil et le silo d herbe mis en r serve l ann e d avant que j ai compl t avec du triticale ensil en grain immature Mais elles ont pu aussi p turer pendant l
6. expression des caract res par l observation d un grand nombre de plantes ce qui permet de r v ler quel les r gions du g nome sont impli qu es dans un caract re donn Ces exp rimentations men es en condi tions contr l es autorisent aussi l analyse des effets des diff rentes ver sions des g nes les all les sur le carac t re correspondant en r ponse l environnement Gr ce la mod li sation il devient alors possible de d terminer quelles combinaisons d al l les seraient les plus int ressantes dans une r gion donn e pour des sc na rios climatiques actuels ou anticip s Les chercheurs testent non seulement les combinaisons all liques des g no Drops vers des vari t s tol rantes sur mesure Dans le cadre du projet Europ en Drops l Inra et ses quinze par tenaires publics et priv s vont tester en vraie grandeur la d marche employ e au LEPSE Trois esp ces b n ficiant la fois d un fort int r t conomique et d une solide base de connaissance au niveau g n tique sont concern es le ma s le bl tendre le bl dur En plus de la croissance des feuilles et des organes reproducteurs le projet s int ressera d autres m canismes d adaptation comme le taux d a vortement des grains l architecture du syst me racinaire et l effi cience d utilisation de l eau rapport transpiration biomasse produite Le projet a pour objectif d am liorer les capacit
7. territoire En effet la planification de la gestion de l eau fait souvent appel des instances de concertation ou des d bats publics dans lesquels divers acteurs proposent leur vision de l am nagement du territoire y com pris des syst mes de culture Pour que ces points de vue soient mieux pris en compte par des gestionnaires comme les agences de l eau il est important de les pr ciser et d valuer leurs cons quences Cette n cessit est apparue lors du d bat public sur la construction du barrage de Charlas raconte Delphine Leenhardt cher cheuse l UMR AGIR un collectif d opposants au projet proposait une nette diminution des surfaces irrigu es de ma s mais sans pr ciser quels endroits les remplacer et par quelles cultures Ce qui peut affaiblir la perti nence de la proposition Le mod le d crit tr s finement la r partition Dossier r dig par G raud Chabriat et Pascale Mollier Responsables scientifiques Christian Huyghe et Jean Fran ois Soussana actuelle des syst mes de culture mais aussi le d terminisme de leur locali sation nature et pente des sols taille de l exploitation orientation tech nique climat Un des d fis de la m thode r sidait dans la conversion de discours qualitatifs en l ments entr e du mod le Une interface ori ginale a t con ue pour aider pr ciser puis quantifier ce type de
8. agricole la gravit d une s cheresse se d finit par le d ficit des r serves en eau des sols superficiels Une des mani res de l exprimer est le rapport R RU soit pour prendre une image le niveau du r servoir un instant donn rapport la contenance du r servoir On estime que la plante couvre ses besoins en eau de fa on optimale s il reste dans le sol au moins la moiti du r servoir R gt RU 2 En de la plante ferme ses stomates et son vapotranspiration ETR n est pas optimale L ETR ne peut tre mesur e exactement qu l aide d appareils utilis s en recherche Sur le terrain agriculteur peut l estimer partir des donn es m t orologiques des caract ristiques du sol et de celles du cycle de v g tation de chaque culture Certains logiciels comme IRRINOV permettent aux agriculteurs de calculer la quantit d eau apporter par irrigation pour que l ETR soit optimale Pores situ s sur la membrane des cellules foliaires qui r gulent les changes d eau et de gaz CO Oo IRRINOV est une m thode de conduite de l irrigation mise au point par ARVALIS Institut du v g tal et un r seau de partenaires nationaux et r gionaux O INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 Inra Jean Weber L tat hydrique du sol R RU est l un des douze param tres de sortie du dispositif VAC Veille AgroClimatique d velopp par l Inra la suite de la canicule de 2003 pour analyser l influence du
9. climat sur la production agricole Ce dispositif calcule les caract ristiques de la production rendement qualit dur e du cycle indices de stress hydrique de stress azot etc en fonction des donn es m t orologiques temp ratures minimales et maximales pluies rayonnement humidit vent r ellement enregistr es sur dix sites exp rimentaux de l Inra couvrant la diversit climatique de la France Il repose sur un mod le de d velop pement des plantes STICS et fonctionne pour sept types de culture dont bl colza ma s tournesol Il consid re un syst me th orique simplifi dans lequel seul le climat varie avec deux composantes fix es arbitrairement et communes tous les sites un sol m dian et un itin raire technique unique mais repr sentatif I ne permet donc pas de L INFLUENCE DU CLIMAT LA VEILLE AGROCLIMATIQUE alculer un rendement r el mais un rendement climatique qui ne prend en compte que l influence du climat LA PR VISION DES RENDEMENTS LE SYST ME MARS 11 AA WN Y PARCELLE DE POMMES DE TERRE en Picardie PRAIRIES LE SYST ME ISOP Le mod le STICS a fait l objet de d veloppements sp cifiques pour estimer le rendement des prairies qui contrairement aux grandes cultures sont en partie consomm es par les animaux Ce syst me appel ISOP Information et Suivi Objectif des Prairies fruit d une collaboration entre M t o France l Inra et le minist re e
10. eau et les profits li s chaque usage L activit agricole y est plus particuli rement d taill e gr ce un mod le m caniste qui prend en compte la croissance des cultures et leur besoin d irrigation En parall le un mod le hydraulique per met de quantifier l offre en eau en tout point du r seau hydrographique Le mod le g n rique ainsi obtenu a t appliqu un bassin versant du Sud Ouest le syst me Neste dans lequel l irrigation des cultures pose un pro bl me de p nurie d eau en p riode d tiage Il permet par exemple de tes ter quelles pourraient tre les alloca tions optimales en fonction de l volution de param tres climatiques conomiques agronomiques ou r gle mentaires Puis de tester les politiques publiques adapt es pour se rappro cher de cet objectif Ce mod le a t d j utilis pour explorer des syst mes de tarification innovants pour Peau d irrigation Cr er les conditions du dialogue Toujours pour le syst me Neste les chercheurs de l UMR AGIR ont d ve lopp un outil original destin aux diff rents acteurs ou porteurs d enjeux Il leur permet de construire et d valuer des sc narios de distri INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 BARRAGE DE GABAS dans les Pyr n es Doit on modifier les syst mes de cultures ou augmenter la ressource en eau L Inra apporte des outils pour clairer le d bat bution des syst mes de culture sur le
11. en fonction des possibilit s d irrigation et de la main d uvre lavenir les cher cheurs esp rent pr ciser la relation eau rendement du logiciel et tendre ses possibilit s la sole non irrigu e R gles de bonne conduite des cultures Le raisonnement conjoint du choix vari tal et de la conduite de culture en fonction de la disponibilit en eau est galement une voie prometteuse d am lioration On peut en effet envi sager deux strat gies d adaptation qui font appel des vari t s aux caract ristiques diff rentes combin es des conduites adapt es La premi re les quive consiste d caler les stades les plus sensibles du d veloppement de la plante souvent la floraison en dehors des p riodes de stress hydrique les plus probables On utilise alors des vari t s cycle court et ou aptes tre sem es plus t t Cette strat gie a n an moins un co t en r duisant la dur e du cycle on p nalise le rayonnement intercept donc le rendement acces sible les bonnes ann es Autre strat gie le rationnement Il s agit de r duire soit la transpiration des plan tes soit l vaporation du sol pendant la premi re partie du cycle afin de conserver de l eau pour la phase de remplissage des grains Deux types de vari t s et de conduites permettent tester sur le long terme dans des conditions p doclimatiques vari es Le mod le prend en compte les carac t ristiques de c
12. s de ph notypage pour chacun de ces caract res mais aussi d identifier les r gions du g nome qui les d terminent et les marqueurs g n tiques permettant de conna tre la composition all lique de chaque g notype n fine ces donn es seront int gr es dans des mod les de fonctionnement des cultures qui simuleront la r ponse globale des plantes en fonc tion de leurs caract ristiques g n tiques et du scenario climatique Ces outils et m thodes permettront aux s lectionneurs de cr er des vari t s qui seront plus tol rantes au stress hydrique et ou plus efficientes dans l utilisation de l eau tout en tant adapt es aux diverses conditions p doclimatiques europ ennes de demain ou d apr s demain Drought tolerant yielding plant www drops project eu types existants mais ils peuvent ima giner et tester des g notypes virtuels Ces derniers serviront ensuite de guide pour les s lectionneurs Syst mes de culture mieux vaut pr venir que gu rir Au del de la tol rance intrins que des plantes c est l ensemble du sys t me de culture qui doit tre adapt une disponibilit en eau incertaine Devant cet al a l objectif est d opti miser la rentabilit sur plusieurs ann es plut t que de viser la perfor mance annuelle L enjeu est de taille pour la recherche qui doit trouver des strat gies coh rentes en jouant simultan ment sur de multiples leviers interd pendants assol
13. tre r ensemenc es les prairies per manentes peuvent mettre plusieurs ann es retrouver leur quilibre suite conduits l Inra en parcelles exp ri mentales montrent que certaines esp ces peuvent fortement r gresser gramin es l gumineuses tandis que des esp ces adventices tels les chardons ou l oseille peuvent enva disparition des v g tations prairia d autant d attention qu une culture Bien g r e et entretenue elle est m me de r sister des stress impor tants et la diversit v g tale qu elle abrite lui permet une bonne r g n ra tion une fois l pisode de s cheresse pass Il faut raisonner la fois la com position de la flore la charge des ani maux la fertilisation et l alternance p turage fauche En curatif sur les parcelles m canisables on peut pra tiquer des sursemis apr s un travail superficiel du sol pour r implanter les esp ces dominantes d origine Les travaux conduits actuellement sur les prairies l Inra sont synth tis s sous forme de typologies qui fournissent aux exploitants via les conseillers agri coles des informations compl tes sur la composition floristique les valeurs agricoles et environnementales et les pluies en juin seules les cultures en services que l on peut en attendre Ces typologies sont des l ments pr cieux de discussion avec les leveurs pour adapter leurs pratiqu
14. O d velopp pour le tournesol par les LES CHERCHEURS MOD LISENT les caract ristiques des vari t s de tournesol pour d terminer les meilleures strat gies de culture face divers sc narios de s cheresse chercheurs de l UMR AGIR permet de combiner plusieurs caract res ph nologiques dur e de la phase post floraison morphologiques surface foliaire et physiologiques vitesse de fermeture stomatique afin de les 2 les performances du syst me d va luation vari tale Des exp rimenta 32 5 largir di es Pour plus de pr cision les cher cheurs travaillent actuellement int _grer les liens entre pratiques culturales et d veloppement d une maladie du tournesol le phoma responsable de pertes de rendement aggrav es en conditions s ches La gestion spatiale de l eau nouveau territoire de recherche La rar faction de la ressource en eau tout comme la d gradation de sa qua lit fait appara tre des probl mes qui vont bien au del des chelles de la plante de la parcelle ou de l exploi tation Il s agit des conflits d usages chelle des territoires En tant que consommateur de la ressource l agriculture se retrouve en concur rence avec les usages domestiques eau potable et industriels mais aussi envi ronnementaux L Inra s attache depuis plusieurs ann es prendre en compte cette nouvelle
15. a journ e sur la luzerne qui est repartie en juin et sur le festulolium en attendant les r coltes de sorgho et de ma s Thierry Morineau a particip la premi re journ e technique r gionale prairies et vari t s fourrag res co organis e par l Inra L expertise collective souligne la fragi lit des syst mes d levage l leveur devant assurer chaque ann e une ration relativement incompressible pour nourrir ses animaux alors que la quantit de fourrages peut varier de Ray Grass italien EUR Bl dur 10 Bl tendre PAO 21 de Thierry Ensilage Prairies temporaires 0 Prairies permanentes gt pl 370 7e S Oy 3 So Le syst me diversifi Morineau et les chambres d agriculture du Poitou Charentes le 14 juin Lusignan en plein contexte de s cheresse Le festulolium est issu d un croisement entre le ray grass et la f tuque Des travaux conduits l Inra de Lusignan dans les ann es 80 ont montr que l utilisation d une esp ce ancestrale de f tuque dans les croisements apporte des qualit s de digestibilit et de p rennit particuli rement int ressantes e Le paquet sur les stocks Un syst me herbager biologique est en place la ferme exp rimentale Inra de Redon vers Clermont Ferrand 800 m d alti tude avec 120 brebis allaitantes sur 24 ha dont 10 de prairies temporaires charge 0 85 UGB ha E
16. anque d eau Il appara t qu au niveau individuel les agricul teurs disposent de deux grands types de leviers court terme intra annuel pour pallier une s cheresse ponctuelle et long terme pour qu elle soit ou non anticip e Mais l anticipation n est pas toujours possible Cette ann e la situation de s cheresse n a t vraiment constat e qu au mois de mai comme en t moi gne Fr d ric Levrault de la chambre Pour ce qui est des leviers court une r gion particuli rement tou concevoir des syst mes de culture intrins quement plus r sistants Ces derniers font largement appel la recherche voir en partie 3 Le gain de l anticipation terme leur efficacit d pend fortement INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 de la possibilit d anticiper la s che resse le plus t t possible dans l ann e culteur repr sentatif du Sud Ouest qui r partit sa surface cultiv e entre trois syst mes monoculture de ma s rotation bl dur sorgho rotation bl dur tournesol Les pertes de profit de l agriculteur peuvent atteindre 54 il ne peut pas anticiper les interdic tions d irrigation en p riode d tiage lorsque le niveau des rivi res est au plus bas lors des ann es s ches Alors que si l information est connue avant mi juillet il peut r optimiser ses tac tiques d irrigation et la perte peut res ter inf rieure
17. appel P pista mesure les variations de diam tre des branches qui refl tent l tat d hydratation des tissus il y a contraction quand il y a perte commercialis par la soci t Agrores sources Avignon qui le loue des producteurs pour une saison afin qu ils talonnent leurs vergers C est dire qu ils d terminent quel tat hydrique du sol mesur par un tensiom tre correspond le d but de stress hydrique chez l arbre mesur par P pista Cela leur permettra par la suite de d clencher l irrigation seu lement en cas de besoin On estime que ce dispositif permet des cono mies d eau de 25 30 Si les pisodes de s cheresse se multiplient l usage de ces m thodes fines de pilotage de l irrigation pourrait se d velopper 1 D partements des Deux S vres de la Vienne de la Charente et de la Charente Maritime 2 D partements de l Indre du Cher de la Creuse et de la Haute Vienne 3 UMR Agrosyst mes agricultures gestion des ressources innovations et ruralit s www agirtoulouse inrafr agir 4 source Agreste Conjoncture septembre 2011 Inra Claude Bussi Inra UMR LEPSE Ls 2 van Fo gt ae Sim k Y Ve AE EN E E r D V W Le SE h k J AT w B J a aa L ai z T PANA fe 4 72 E Na A 3Les levier s long terme A Pavenir l agriculture devra produire plus dans un c
18. ation et assolement D apr s l expertise collective les prin cipaux leviers court terme en gran des cultures pour r agir une situation de s cheresse sont l ajuste ment de l irrigation et de l assolement sous condition d une anticipation suf fisante Ainsi en 2005 et 2006 des alertes minist rielles pr coces d s les mois de f vrier mars avaient permis de privil gier des esp ces plus r sis tantes la s cheresse avec une aug mentation de la sole de sorgho et de tournesol et une diminution de la sole de ma s Cependant alors que la fr quence des s cheresses risque d augmenter les adaptations d assolement observ es jusqu pr sent semblent essentiel lement conjoncturelles et non dura bles m me s il diminue le ma s grain repr sente en surface le double de l ensemble sorgho tournesol soja En 2011 la sole de sorgho grain a diminu de 13 par rapport 2010 4 Cette situation s explique du fait que d autres param tres ent rent en ligne de compte dans le choix des agriculteurs et peuvent freiner les volutions Param tres techniques LE DISPOSITIF P PISTA mesure le diam tre des branches au 100 de mm pr s Une contraction sup rieure aux fluctuations normales jour nuit indique que la plante manque d eau et risque de puiser dans ses r serves entre autres les fruits qui vont arr ter de se d velopper d faut de productivit tournesol
19. dentaires C est donc la continuit de la s cheresse entre l hiver et le printemps qui a conduit cette situation exceptionnelle Dans les pisodes pr c dents nous avions b n fici soit d une p riode de recharge des nappes satisfaisante en hiver 2003 soit d pisodes pluvieux au printemps 1997 2005 En 1976 le printemps avait t moins sec et le niveau de s cheresse des sols n avait pas atteint celui de 2011 la mi avril record historique depuis 50 ans Un impact variable selon les _ cultures et selon les r gions lt Comme lors de chaque s cheresse majeure l levage est le secteur le plus touch En effet la s cheresse printa ni re a affect en premier lieu la pro duction de fourrages dans les prairies permanentes comme dans les prairies Inra Sylvie Toillon temporaires f tuque ray grass ainsi que les cultures de c r ales destin es l alimentation animale avoine orge triticale Les productions de biomasse sur les coupes de printemps affichent des baisses de pr s de 50 dans le Centre Ouest Mais les pluies de juillet ont t tr s b n fiques pour la pro duction de l automne Les cultures de printemps et en par ticulier le ma s et le tournesol ont t moins touch es Gr ce au retour des sol peu profond ont montr des signes de stress hydrique Focus sur les prairies permanentes Si les prairies temporaires peuvent
20. emaines d avance Les esp ces sem es sont des gramin es fourrag res croissance rapide ray grass d Italie millet perl Ces cultures ont b n fici par chance des pluies de juin et juillet Troisi me solu tion l ensilage de c r ales immatures d s fin mai A un degr anticipation sup rieur l utilisation d esp ces fourrag res moins sensibles la s cheresse comme la luzerne peut limiter les dommages De m me que la constitution de stocks d herbe L Inra de Toulouse 3 a d ve lopp un logiciel Herb ge qui permet d optimiser la r colte d herbe dans les prairies permanentes en calculant le stade de maturit de la v g tation en fonction de la somme des temp ra tures coul es depuis la derni re coupe Certaines chambres d agri culture utilisent cet outil pour don ner des conseils sur la date de fauche via les bulletins des r seaux d avertis sements Gestion de l herbe Par exemple ce bulletin du 23 mai 2011 diffus par la chambre d agriculture Inra Toillon Sylvie LES P TURAGES sont des milieux tr s diversifi s o la consommation d herbe d pend toujours des m mes facteurs conduite de l leveur type de prairie caract ristiques des animaux et aliments compl mentaires fourrages concentr s min raux l Inra de Toulouse d veloppe paral l lement des mod les de recherche de la Creuse qui indique que le cumul plus complexes visant
21. ements vari t s et conduites culturales Stra t gies qui doivent par ailleurs prendre en compte d autres contraintes telles que la r duction de l utilisation des pesticides Tout d abord les assolements peuvent tre raisonn s en introduisant des esp ces plus tol rantes moins gour mandes en eau ou dont les besoins interviennent en dehors de P t C est ainsi qu une tude men e en 2006 par Arvalis Institut du v g tal en Poitou Charentes a analys les meilleurs asso lements mettre en place dans le cas d une r duction de 15 30 des quo tas d irrigation Il appara t que la substitution du ma s par le sorgho le tournesol ou les c r ales paille n est int ressante que pour les exploitations ayant un faible quota initial Avec un quota plus lev c est le ma s conduit en rationnant l eau qui reste avanta geux Si les restrictions sont plus fr Inra L on Louis Damour DES RESTRICTIONS D EAU plus s v res l avenir pourraient rendre int ressante la substitution du ma s par d autres cultures comme le sorgho ou le tournesol Q INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 quentes la part des cultures irrigu es au printemps doit augmenter Cette tude a utilis un logiciel d velopp par l Inra et Arvalis Institut du v g tal Baptis LORA il se base sur le taux de satisfaction des besoins en eau des plantes pour calculer la marge cono mique de l exploitation
22. ergouvernemental sur l volution du climat 4 Expertise r alis e par l Inra la demande du minist re de l Agriculture et de la P che wwwinrafr l_institut expertise expertises_realisees secheresse_et_agriculture rapport_d_expertise INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 O Comment quantifier la gravit d une s cheresse et ses cons quences sur l agriculture Les apports de la recherche D DOSSIER La question centrale pour l agriculture est d anticiper les cons quences des s cheresses sur le rendement des cultures Question complexe mais de fort enjeu conomique pour laquelle la recherche d ploie un ventail de m thodes compl mentaires A LA BASE LE SUIVI DU BILAN HYDRIQUE DES CULTURES Cycle de l eau au niveau de la plante La quantit d eau disponible pour la plante un instant donn R est gale RU pluies irrigation ruissellement 4 drainage ETR Irrigation Evaporation RU r serve utile qui d pend pour du sol une culture donn e de la hauteur D a a du sol et de la profondeur des racines Transpiration y ETR vapotranspiration somme EVA AAN ANDOL id e arr ANOO ETE E ONNE AN de l vaporation du sol et de la g tation Ye ECS Le dre Te RS TEEN consommation d eau par la plante qui rejette dans l atmosph re par les pores de ses feuilles i e les stomates la quasi totalit de l eau qu elle absorbe La y nn O 7 V7 Sa Du point de vue
23. es au potentiel de production de leurs prairies 2 _ Focus dans le Sud Ouest Certaines r gions fran aises ont t plus touch es par la s cheresse le _ Sud Ouest Aquitaine Poitou une s cheresse grave Des travaux Charentes le Centre et le Nord Est Franche Comt Alsace Cette souterraines permettant le stockage qui poss de un climat m diterran en th oriquement plus sec b n ficie de fonte des neiges des Alpes Pr visible Non pas plusieurs mois l avance Les mod les m t orologiques actuels ne permettent pas de pr dire les PRAIRIE NATURELLE de montagne d Auvergne CARTE DE L INDICE D HUMIDIT des sols en cart moyenne 1971 2000 source m t o France au 12 juillet 2011 ss8s ess En juillet la s cheresse des sols superficiels demeure critique avec des d ficits parmi les plus lev s depuis 50 ans sur le Poitou Charentes le Centre le Limousin l Aquitaine le Tarn et l Aveyron variations de climat d une ann e sur Pautre en effet le climat europ en est ann e il a moins plu Bordeaux qu Avignon Cette tendance la s che resse dans le Sud Ouest s ajoute des caract ristiques d favorables peu de _ rivi res gros d bit et pas de nappes hir les trous laiss s libres par la de l eau Paradoxalement le Sud Est les Pour Pascal Carr re 1 Une prairie permanente doit b n ficier fortes ressource
24. haque vari t partir de donn es de ph notypage m sur es au champ et en serre Les scientifiques ont ainsi mis en lumi re importance d une fermeture pr coce des stomates dans des milieux o la contrainte hydrique est pr coce et prolong e A l inverse en milieu plus favorable il conviendra de favoriser l interception du rayonnement et donc la photo synth se Outre la d finition dun mode d emploi pour les vari t s cet outil devrait permettre d am liorer d atteindre cet objectif Une vari t fermeture rapide des stomates ou indice foliaire mod r peut tre conduite avec une faible densit de peuplement et une fertilisation azo t e r duite pour limiter la transpira tion A l oppos on peut rechercher couvrir rapidement le sol pour en limiter l vaporation Une vari t pr coce conduite avec une plus forte densit de semis et une fertilisation suffisante sera alors plus ad quate Pour jongler avec tous ces param tres afin de raisonner strat gie et vari t en fonction des sc narios de s cheresse les chercheurs ont mis au point des mod les dynamiques qui miment le fonctionnement des plantes en tions virtuelles venant compl ter les traditionnels essais multilocaux et pluri annuels permettront les situations p doclimatiques tu fonction de leurs caract ristiques et de leur environnement climat sol conduite Ainsi le mod le SUNFL
25. hypoth quaient les possibilit s ult rieures d irrigation des cultures de printemps M me si le ma s a t sem plus t t les agriculteurs ont t amen s demander par deux fois des d rogations pour pouvoir irriguer malgr les interdictions administratives Finalement la crise s est estomp e avec une centaine de mm d eau tom b e fin juillet La s cheresse de cette ann e pose donc nouveau la question des sur faces en ma s tenables en fonction des r serves d eau disponibles ou ventuellement construire Le point de vue des agriculteurs irrigants a volu au cours des derni res ann es car ceux ci sont conscients de la situation la sole de ma s a tendance dimi nuer et il y a un avancement ind niable des dates des semis et un choix pr f rentiel de vari t s plus pr coces Mais pour bien suivre ces volutions il nous faudrait des indi cateurs g ographiquement d taill s des pratiques culturales des surfaces et des ren dements pour chaque culture D INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 pour la ressource eau l chelle du territoire voir partie 3 Les arbres fruitiers prot g s Ces productions sont en g n ral moins sensibles la s cheresse que les trois quarts des vergers sont irri gu s en France Il existe des appareils permettant de piloter l irrigation tr s pr cis ment selon les besoins de la plante Un dispositif brevet dans les ann es 1980 par l Inra d Avignon
26. ires Si ce n est pas le cas le co t en carbone de ces racines peut tection et productivit Ainsi l am lioration g n tique doit prendre p naliser le rendement Autre illus tration lors d un stress hydrique mod r le maintien de la croissance foliaire favorise la photosynth se et pour chaque contexte p doclima tique dates intensit et fr quence peut provoquer un puisement plus rapide de l eau dans les sols voire la mort des plantes Comme le souli gne le chercheur On ne pourra jamais obtenir des plantes qui main niveau lev de transpiration il faut donc trouver un compromis entre pro en compte la r ponse globale des plantes face au manque d eau et ce des s cheresses sol plus ou moins profond LA PLATEFORME PhenoArch de linra de Montpellier permet l analyse ph notypique automatis e de 1 650 plantes Ici du ma s INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 ix G notypes virtuels int r t bien r el Dans cette optique les scientifiques du LEPSE ont d velopp une m thode qui permet de simuler le comportement de divers g notypes pour un grand nombre de sc narios climatiques Elle a d abord t appli qu e la croissance des feuilles ou des organes reproducteurs chez le ma s voir dossier Biotechnologies vertes dans l Inra Mag n 15 Les g notypes l ensemble des g nes sont corr l s statistiquement aux ph no types
27. n charge de l agriculture service de la statistique et de la prospective permet ce dernier d obtenir une image objective des dommages Il calcule la quantit de mati re s che par hectare jour apr s jour l chelle de petites r gions fourrag res consid r es comme homo g nes pour les sols et les pratiques A CHAMP DE COLZA A l chelle europ enne un autre outil compl mentaire donne une anticipation des rendements r els mais un grain g o graphique moins fin Cet outil appel MARS Monitoring Agricultural ResourceS calcule les variables m t orologiques cumul des temp ratures cumul des pluies etc sur des zones de 25x25 km et fait des estimations mois par mois sur le rendement venir de diff rentes cultures bl d hiver orge ma s pomme de terre etc en utilisant des itin raires techniques identifi s pour chaque zone et une cartographie du sol I a anticip par exemple une baisse de production de bl tendre en France de 11 5 pour 2011 par rapport 2010 R sultat corrobor par le service de la statistique et de la prospective du minist re de l Agriculture 10 D velopp par le Centre de recherche de la Commission europ enne bas Ispra en Italie Indicateur de la pousse des prairies permanentes au 20 ao t 2011 Pousse du 20 07 2011 au 20 08 2011 pousse tr s sup rieure la normale pousse sup rieure la normale M pousse normale M pousse inf
28. n syst me biologique nous sommes oblig s de tendre vers une autosuffisance pour l alimentation indique Marc Benoit car les aliments concentr s co tent tr s cher Notre syst me a t con u en 2000 par mod lisation et nous l avons adapt en 2005 Les principaux leviers pour atteindre une autonomie lev e sont la diversit des prairies le recours maximum au p turage la culture de m langes c r ales prot agineux et l talement des mises bas celles ci se font sur deux voire quatre p riodes de l ann e f vrier avril septembre novembre ce qui permet de r partir les besoins alimentaires sur l ann e Notre stock de four rages peut couvrir de 50 70 des besoins annuels L objectif actuel est d identifier le taux de chargement qui permet d acqu rir une autonomie alimentaire tr s lev e sur le long terme Ing nieur dans l Unit de Recherches sur les Herbivores Inra de Clermont Ferrand Theix Benoit et al 2009 nra Prod Anim 22 3 207 220 INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 D DOSSIER plus de 50 autour de la moyenne en p riode de s cheresse Chaque leveur doit donc d finir son niveau d auto protection Pour les levages l herbe on estime qu une demi ann e de stock d avance constitue une bonne s cu rit Des adaptations structurelles consistent raisonner la charge des animaux le choix des races les dates des mises bas voir encadr page VII Cultures irrig
29. ontexte de ressource en eau limit e Pour relever ce d fi les scientifiques de l Inra explorent toutes les chelles d analyse de l am lioration vari tale la gestion territoriale de l eau en passant par la conception de syst mes de culture innovants La mod lisation joue un r le central pour g rer la complexit des diff rentes approches et trouver une coh rence globale Quelques exemples de recherches e levier le plus directement contr lable pour les agricul teurs est le choix des vari t s C est pourquoi la conception de vari t s tol rantes au manque d eau fait l objet de nombreuses recherches l Inra Cependant l a daptation la s cheresse met en uvre des caract res complexes et interd pendants impliquant chacun de nombreux g nes Il n y a pas de bon ou de mauvais caract res pour la par cons quent le rendement Dans des conditions plus s ches ce carac t re qui induit aussi une vapo transpiration lev e voir partie 1 tol rance explique Fran ois Tardieu directeur de recherche au LEPSE 1 et coordinateur du projet europ en DROPS voir encadr tout d pend du sc nario climatique et des caract ristiques du sol le g ne miracle n existe pas Par exemple l augmentation du d veloppement racinaire ne sera favorable que s il permet la plante tiennent leur productivit sans un d acc der des ressources suppl menta
30. propositions et prendre ainsi plus de types d acteurs en compte Bas es sur un mod le bio d cisionnel les simu lations permettent ensuite de d livrer des indicateurs tels que la demande en eau d irrigation ou le rendement conomique des cultures 1 Laboratoire d cophysiologie des plantes sous stress environnementaux Inra de Montpellier 2 Directive 2000 60 CE du 23 octobre 2000 tablissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l eau d infos web Le dossier Web www inra fr la_science_et_vous secheresse_et_agriculture Le dossier du Ciag Productions v g tales et s cheresse www inra fr ciag revue volume_2_juin 2008 Compagnie d Am nagement des Coteaux de Gascogne
31. r la plupart des productions v g tales le rende ment et la qualit s laborent tr s t t au printemps et une absence d eau cette p riode entra ne in vitablement une baisse de production De plus les pluies d t sont capt es en premier lieu par la v g tation dont la demande en eau est tr s forte cette p riode avant de pouvoir reconsti tuer les r serves des sols et a fortiori celles des nappes souterraines Plus g n ralement comment qualifier et quantifier la gravit de cet pisode O INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 de s cheresse et comment le posi tionner dans le contexte de l volu tion globale du climat Hiver et printemps secs du jamais vu depuis 50 ans Comme cela s tait d j produit lors d autres pisodes historiques r cents 1976 1997 2003 et 2005 l anti cyclone des A ores s est d plac au d but du printemps de 500 km environ vers le Nord pour s installer durablement sur l Europe occiden tale son influence s tendant jusqu la Pologne voire l Ukraine R sultat une quantit de pluie tr s faible de mars mai Ce printemps tr s sec a fait suite un hiver peu arros 40 60 de pluies cumul es de janvier mai par rapport la moyenne sur la p riode 1965 2010 qui n a pas permis aux nappes souterraines de se recharger l exception des r gions m diterran ennes o les pluies hiver nales ont t exc
32. rieure la normale pas de pousse Y INRA MAGAZINE N 18 OCTOBRE 2011 v Inra Chrstophe Ma tre Inra Jean Weber K zi wai pi HE RE 2 Les leviers court terme Face des s cheresses ponctuelles les agriculteurs disposent d une panoplie de r actions court terme dont la mise en uvre d pend de leur appr ciation voire de leur anticipation de la situation Cependant la fr quence accrue des s cheresses les am ne envisager des changements plus profonds de leurs syst mes de culture et d levage vers une plus grande diversification et une plus grande souplesse pour s adapter aux al as du climat l ne s agit plus de savoir si lagri culture va devoir s adapter des Une tude de l Inra Pa montr pour le levier irrigation dans le cas d un agri conditions climatiques diff ren tes de celles que nous connaissons mais bien comment elle va pouvoir le faire Telle tait en 2006 l une des conclusions de l expertise collective S cheresse et Agriculture men e par l Inra la demande des minist res de l Agriculture et de Environ nement la suite des pisodes de s cheresse successifs de 2003 2004 et 2005 Cette expertise qui a mobilis plus de trente experts a fait le point sur les connaissances les plus r centes sur la s cheresse et sur les moyens de r duire la vuln rabilit de l agricul ture face au m
33. s fluviales favorables l irrigation avec le Rh ne et la Durance qui sont aliment s par la soumis de multiples influences ce qui rend difficile les pr visions de la temp rature et de la pluviom trie plusieurs mois l avance Par contre on peut d gager les ten dances du climat long terme une augmentation de la temp rature moyenne et une baisse quasi g n rale de la pluviom trie estivale source m t o France Les sc narios du GIEC 3 pr voient une augmen tation de la temp rature moyenne de 2 4 C d ici la fin du si cle et un d fi cit pluviom trique au printemps et en t plus fort l Ouest qu l Est Un risque int grer dans les pratiques En r sum les s cheresses aggrav es par des vagues de chaleur risquent tre plus fr quentes lavenir mais resteront difficiles pr voir et donc anticiper Il convient de les consid rer comme un risque structurel int g rer dans les pratiques comme le sou ligne le rapport de l expertise scientifique collective S cheresse et Agriculture paru en 2006 4 La pr vention reste le meilleur moyen d affronter un al a et c est dans ce sens que se d veloppent les recher ches de l Inra en partenariat avec le d veloppement agricole 1 Directeur de l Unit de recherche sur l cosyst me prairial l Inra de Clermont Ferrand 2 www prairies aop net 3 Groupe d experts int
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