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Réseau Mixte Technologique "Fertilisation et Environnement"
L'objectif du RMT est d'élaborer des outils opérationnels pour le diagnostic et le raisonnement de la fertilisation en agriculture, afin de concilier des objectifs de production, de qualité des produits et de limitation des impacts négatifs sur l'environnement, de favoriser et d'accompagner leur utilisation par les acteurs économiques ou institutionnels et de développer des actions de formation. Il vise à valoriser les acquis récents de la recherche, à la fois dans le domaine de l'agronomie et des méthodes de programmation informatiques.
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Contexte
Au cours des quatre dernières décennies, le doublement de la production alimentaire mondiale s'est accompagné d'une multiplication par sept des quantités d'azote épandues. En France, et dans le reste de l'Europe, l'usage des fertilisants [1], associé à d'autres progrès techniques et à l'amélioration variétale, a permis une augmentation spectaculaire des rendements agricoles. L'accroissement des apports de fertilisants a cependant eu des impacts négatifs sur l'environnement :
- altération de la potabilité de l'eau par les nitrates,
- eutrophisation des eaux marines et continentales du fait des apports d'azote et/ou de phosphore,
- émission de composés gazeux à effet de serre (N2O) ou acidifiant (NH3).
Ces effets sont particulièrement importants dans les zones d'élevage intensif du fait des épandages d'effluents.
A ces impacts directs sur l'environnement s'ajoute l'impact indirect lié au coût énergétique, et donc aux émissions de gaz à effets de serre associées, de la fabrication des engrais azotés [2].
Compte tenu du rôle incontournable de la fertilisation pour la production végétale et la qualité des produits [3], et de l'accroissement de la demande alimentaire mondiale (passage de 6 à 10 milliards d'habitants d'ici à 2025), l'usage des fertilisants en agriculture demeurera important [4], mais dans un contexte d'exigence croissante de la société d'évaluation et de limitation de leurs impacts négatifs sur l'environnement.
Deux voies complémentaires sont utilisables pour réduire les besoins et/ou ajuster au mieux les apports de fertilisants la recherche de génotypes mieux adaptés à des bas niveaux d'intrants et la mise au point d'outils de diagnostic et de raisonnement permettant de gérer les apports en conciliant les besoins des cultures et la minimisation des fuites vers l'environnement.
La première voie, qui aboutira à plus long terme, fait l'objet de recherches actives, notamment en Europe [5].
L'objectif de ce projet de RMT est de d'amplifier l'effort concernant la seconde voie, en accroissant les synergies recherche-développement-formation sur ce thème. Dans le contexte actuel et futur de l'agriculture, l'effort doit non seulement porter sur l'élaboration d'outils d'ajustement de la fertilisation à l'échelle parcellaire, mais aussi sur l'élaboration d'outils visant à évaluer objectivement les impacts environnementaux sur les sols, l'eau et l'air des pratiques de fertilisation, à l'échelle du système de culture, afin d'en dégager des stratégies intégrées de gestion des éléments fertilisants conciliant des objectifs de production, de qualité des produits et de minimisation des impacts sur l'environnement.
Programme
Le projet porte sur l'élaboration d’outils pour la gestion des cycles biogéochimiques des éléments minéraux et le raisonnement de la fertilisation en agriculture permettant de concilier des objectifs de production, de qualité des produits et de protection de l’environnement. Ces outils intégreront à la fois les progrès des connaissances agronomiques et des méthodes de programmation informatique. Le programme de travail du RMT prévoit trois volets :
- L'élaboration et/ou l'amélioration de 3 logiciels de diagnostic et d'aide à la décision, dont la construction a démarré dans le cadre d'un GIS préfigurant le RMT et portant sur
- le raisonnement de la fertilisation azotée, à l'échelle parcellaire annuelle (projet Azofert),
- le diagnostic et le raisonnement de la fertilisation pour les autres éléments majeurs (P, K, Mg), les oligo-éléments (B, Zn, Cu, Mn), le carbone organique du sol et son statut acido-basique (projet Regifert),
- le diagnostic sur les impacts environnementaux et la gestion de l'azote à l'échelle du système de culture (projet Azosystem).
Cet ensemble cohérent de logiciels sera élaboré avec le souci de pouvoir utiliser des bases de données communes (catalogues climats, sols, cultures, itinéraires techniques, etc…). Une attention particulière sera portée à la valorisation des effluents d'élevage et au contexte des zones en excédent structurel. Enfin des versions didactiques destinées à l'enseignement seront proposées.
- L'exploration de nouveaux champs d'action
L'objectif sera d'identifier des questions émanant des acteurs et/ou de la société civile relevant du périmètre d'activité du RMT, et des pistes de réponse envisageables compte tenu des connaissances disponibles, pour en déduire d'éventuels nouveaux chantiers à mettre en œuvre.
- L'animation, la communication, le transfert et la formation
L'objectif sera de donner une visibilité globale aux activités du réseau et d'assurer la diffusion et la valorisation de ses résultats grâce à la mise en place d'un site infoservice, l'édition de documents, la conception et la mise en œuvre de formations destinées aux utilisateurs potentiels et aux enseignants et l'élaboration de produits pédagogiques destinés aux établissements d'enseignement.
Partenaires
Le RMT "Fertilisation & Environnement" associe 22 partenaires institutionnels dont :
6 équipes de recherche Inra :
- UR Agronomie Laon-Reims-Mons,
- UMR TCEM Bordeaux,
- UMR Agronomie Grignon,
- UMR SAS Rennes,
- UMR AGIR Toulouse,
- UMR EGC Grignon,
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9 instituts et/ou centres techniques :
- ACTA,
- CETIOM,
- Arvalis-Institut du végétal,
- ITB,
- CTIFL,
- ENTAV-ITV,
- IE,
- IFIP,
- ITAVI
6 chambres d’agriculture et leur structure de coordination nationale (APCA) :
- Aisne (02),
- Charentes-Maritime (17),
- Loiret (45),
- Marne (51),
- Nord (59),
- Saône-et-Loire (71),
- Pas-de-Calais (62),
3 établissements d’enseignement technique agricole :
- Dijon,
- Rambouillet,
- Venours
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| + un laboratoire d’analyse de sols (LDAR Laon) et une direction régionale de l’environnement (Centre) |
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- Les quantités d'azote minéral épandues par hectare fertilisable ont régulièrement augmenté depuis les années 70, avec une stabilisation depuis les années 90. Les quantités de Phosphore et de Potassium épandues sous forme d'engrais minéraux ont augmenté jusqu'aux années 80 (pour P) et 90 (pour K) mais diminuent depuis. Les apports moyens français sont actuellement de l'ordre de 90kg ha-1 de N, 25kg ha-1 de P2O5 et 30kg ha-1 de K2O. A ces apports sous forme minérale s'ajoutent les apports sous forme organique.
- La production d'une tonne d'azote utilise entre 0.9 et 1.1 tonnes d'équivalent pétrole (tep)
- Teneur en protéine des grains par exemple
- L'EFMA prévoit d'ici 10 ans une augmentation de 2.5% des épandages d'engrais minéraux azotés dans l'Europe des 25 et une réduction de 7.4 et 5.9% des épandages d'engrais minéraux phosphatés et potassiques, respectivement
- L'objectif du projet européen Dinamic (Developing an Integrated Approach for Reducing Mineral Inputs in Crops), coordonné par l'INRA, est d'explorer cette voie.
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Rédacteur : AG
Contact scientifique : Sylvain Pellerin
Unité : UMR 1220 "Transfert sol-plante et cycle des éléments minéraux dans les écosystèmes cultivés" - TCEM -
Date de création : 28/04/2008
Date de dernière mise à jour : 01/04/2011
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