Cours : Amélioration des rendements agricoles, santé et environnement

L’impact des agrosystèmes sur l’environnement et la santé

Dans un contexte important de développement de la population mondiale, il devient urgent de repenser les différents moyens de nourrir les Hommes. Pour ce faire, on cherche à améliorer les pratiques culturales pour augmenter les rendements agricoles. Cela nécessite de prendre en compte :

• l'impact sur l'environnement (dont les interactions et les échanges entre les êtres vivants et leurs milieux) ;
• la gestion durable des ressources que représentent le sol et l'eau ;
• les conséquences sur la santé.

L’impact des pratiques agricoles sur la biodiversité

L’espace agricole représente $53\,\%$ du territoire français et abrite une part importante de la diversité biologique.
Pourtant, certaines pratiques agricoles actuelles occasionnent de multiples dommages sur la biodiversité.

• L’utilisation des pesticides réduit la diversité floristique et faunistique puisque le but est de « tuer » les parasites.
• Certes, les organismes cibles sont détruits, mais les organismes voisins subissent également les effets indésirables de ces traitements : la pédofaune est donc touchée.
• La pratique de l’épandage a un impact sur la surface cultivée et les habitats naturels voisins non-visés par les traitements.
• La fertilisation, en apportant des éléments minéraux nécessaires au développement de la plante (azote, phosphore, potassium), entraîne une homogénéisation des milieux terrestres, un dérèglement du fonctionnement des écosystèmes aquatiques et leur eutrophisation.

Définition

Eutrophisation :

L’eutrophisation est une forme de pollution des milieux aquatiques : l’augmentation de la concentration en azote et en phosphore dans ce milieu entraîne une croissance excessive des algues. Cette surabondance provoque l’asphyxie de l’écosystème aquatique.

• La récolte mécanisée peut déstabiliser voire même tuer la faune sauvage qui nichent dans les champs de culture (oiseaux, faons…).
• L’arrosage des cultures, via un drainage ou une irrigation excessifs, peut être lourd de conséquences sur le cycle de l’eau et donc sur la faune et la flore.

Définition

Drainage :

En agriculture, le drainage est un processus qui favorise l’évacuation artificielle de l’eau qui gravite dans les micropores du sol après les pluies. Il entraîne la baisse du plafond de la nappe phréatique, impactant ainsi le cycle de l’eau et l’écologie.

Définition

Irrigation :

L’irrigation est un procédé qui consiste à apporter de l’eau à des cultures afin d’améliorer la productivité des parcelles ou de combler un manque d’eau.

Attention

L’irrigation peut générer une diminution de la diversité floristique et faunistique en noyant les cultures et les couvées d’oiseaux.

Ces végétaux cultivés en agriculture peuvent être consommés par des animaux élevés pour produire de la viande.
Quels impacts l’élevage de plus en plus important peut avoir sur la biodiversité ?

L’impact des pratiques d’élevage sur la biodiversité

La demande en viande augmente et nécessite une croissance plus importante et plus rapide des animaux.

À retenir

Les végétaux les plus adaptés seront cultivés en monoculture, c’est-à-dire en une culture unique sur de grandes surfaces. On qualifie cette pratique d’agriculture intensive.

Rappel

L'agriculture intensive est un système de production agricole caractérisé par l'usage important d'intrants. Elle cherche à maximiser la production par rapport aux facteurs de production, qu'il s'agisse de la main d'œuvre, du sol ou des autres moyens de production.

Elle entraîne notamment la destruction d’écosystèmes forestiers, et participe donc à l’intensification de la déforestation. Or, la déforestation contribue au réchauffement climatique (puisque les forêts sont brûlées) et à une perdition de la biodiversité (disparition d’espèces animales s’abritant dans les arbres).

Définition

Déforestation :

La déforestation est l'ensemble des pratiques et processus conduisant au recul irréversible des surfaces couvertes de forêts au profit d'activités non-forestières.

Huile de palme extraite des fruits du palmiers et fortement utilisée dans l’industrie alimentaire.©oneVillageInitiative

Exemple

La culture intensive des palmiers à huile s’est intensifiée au cours des dernières décennies. L’apport important d’engrais, pour assurer un rendement optimal, est souvent réalisé en excès. Les engrais s’infiltrent alors dans les nappes phréatiques et accentuent le phénomène d’eutrophisation.

Sélection génétique

• Hybridation*

Rappel

Avec l’hybridation, la sélection génétique permet d’obtenir des organismes avec un maximum de qualité appréciable pour une amélioration du rendement et de la résistance aux pathogènes.

À retenir

Depuis longtemps, les agriculteur·rice·s et les éleveur·se·s sélectionnent les meilleurs éléments d'une espèce animale ou végétale, pour que leur croisement donne des individus plus vigoureux et résistants que leurs parents, c'est la vigueur hybride.

Avec la sélection génétique, certains inconvénients sont apparus : la biodiversité est touchée, puisque les espèces de moindre intérêt sont peu à peu abandonnées et finissent par disparaître. Par ailleurs, les espèces privilégiées peuvent être sensibles à un nouvel agent pathogène et ainsi mourir de maladie.

• OGM

Les OGM (organismes génétiquement modifiés) végétaux sont également sources de problèmes : ils sont encore en étude et parfois ils permettent à une mauvaise herbe de devenir résistante, ce qui est l’effet inverse de celui désiré initialement. Ils peuvent aussi envahir un champ travaillé en agriculture biologique et le contaminer.

Risques pour la santé

Les nitrates retrouvés dans l’eau, issus des excès d’utilisation d’engrais lors des cultures intensives, ont des conséquences sur la santé lorsqu’ils sont consommés en trop grande quantité. Certains dérivés des nitrates ont un effet cancérigène.
Les produits phytosanitaires utilisés dans la lutte contre les nuisibles sont toxiques pour les végétaux et les animaux et s’accumulent le long de la chaîne alimentaire.

Exemple

Certains de ces produits ont été associés chez les humains à des cancers, des troubles du système nerveux, une baisse de fertilité et des perturbations hormonales.

Les écosystèmes de notre planète produisent une grande quantité de produits alimentaires. La biodiversité, à l’origine de cette abondance, est en train de diminuer à un rythme sans précédent.

• L’agriculture durable est donc à envisager sérieusement : non seulement pour préserver cette biodiversité, mais également pour nourrir le monde, maintenir les moyens de subsistance agricole durables et améliorer le bien-être humain, aujourd’hui et demain.

Vers une agriculture durable

Agriculture ancestrale

Avant le développement de l’agriculture intensive, l’utilisation optimale des ressources naturelles, et prioritairement de l’eau, était au cœur des méthodes agricoles.

On privilégie par exemple les espèces gourmandes en eau dans les régions régulièrement inondées, ou pourvues de nappes phréatiques pleines, ce qui contribue à l’utilisation optimale des ressources naturelles.

Rappel

Adapter les espèces cultivées à l’environnement dans lequel on souhaite les cultiver est important pour limiter les besoins en intrants.

En outre, on peut recourir au recyclage des déchets végétaux et animaux pour fertiliser et maintenir la qualité des sols grâce au compost et au fumier, voire même au fumier composté.

Définition

Fumier :

Le fumier est un mélange de litières (comme de la paille ou du fourrage) avec des excréments d’animaux d'élevage. Il est utilisé comme engrais.

Définition

Compostage :

Le compostage est un processus de transformation des déchets organiques en un terreau riche, d'excellente qualité et totalement naturel, appelé compost.

Le fumier composté augmente à long terme la teneur en humus des sols, et le compostage améliore l’efficacité azotée du fumier. Il inhibe également certaines maladies causées par des pathogènes du sol. Le fumier composté est donc un engrais dont la préparation exige plus de travail mais qui peut être utilisés de manière ciblée pour des cultures exigeantes ou pour assainir des sols.

Origine et principes de l’agriculture durable

L’agriculture intensive, telle qu’elle est pratiquée depuis $60$ ans, a rempli ses promesses de rendements importants. Cependant elle épuise les sols et pollue l’environnement. Car, pour maintenir ce rendement, il faut toujours augmenter les quantités d’intrants (fertilisants, pesticides et eau).

À retenir

La prise de conscience des limites des ressources naturelles et de la pollution guide vers une nouvelle agriculture : l’agriculture durable.

Définition

Agriculture durable :

L’agriculture durable doit répondre aux besoins des générations présentes sans compromettre le développement des générations futures, en leur garantissant les mêmes chances de progrès. C’est donc prioritairement une agriculture à taille humaine, liée au sol, économe en intrants comme en moyens de production.

L’agriculture durable s’appuie sur les fondements du développement durable et doit en suivre les trois axes :

• l’écologie ;
• le social ;
• et l’économie.

Une agriculture durable doit être basée sur un système circulaire, permettant le maintien et la régénération des ressources, voire leur amélioration. On revient donc aux principes mêmes de l’agriculture ancestrale : celle-ci préservait en effet ses ressources, recyclait ses déchets et protégeait ses semences et ses espèces.

Exemple

• On préférera par exemple en agriculture durable la micro-irrigation grâce à des tuyaux poreux qui distribuent régulièrement l'eau au pied de chaque plant, en remplacement des arroseurs par aspersion (qui laisse s’évaporer une grande majorité de l'eau avant même que celle-ci ne touche le sol).
• Les déchets verts peuvent également être utilisés comme biomasse pour la production de combustible, de carburant et de biogaz afin de créer de l’énergie.

Attention

Une agriculture durable ne peut être efficace que si elle est combinée avec une consommation plus raisonnée.

Agriculture biologique

L’agriculture biologique prône le maintien de la biodiversité, de l’écosystème naturel et du patrimoine génétique des espèces cultivées endémiques. Il s’agit en d’autres termes de conserver les espèces telles qu’elles se trouvent à l’état naturel sans sélection ni modification génétique.

À ce titre, le maintien et l’utilisation de prédateurs et de pollinisateurs naturels est une des mesures de l’agriculture biologique. Ces auxiliaires naturels, utiles pour lutter contre les nuisibles, les parasites et les ravageurs des cultures, peuvent nicher sur le terrain cultivé ou être importés volontairement.

À retenir

On parle de lutte biologique.

De même, les pollinisateurs permettent, en transférant d’une fleur à l’autre, quelques grains de pollen, la fécondation des ovaires afin de donner des fruits. Ce sont des oiseaux, des insectes, des arachnides.

Définition

Lutte biologique :

La lutte biologique est l'utilisation d'organismes vivants pour prévenir ou réduire les dégâts causés par des ravageurs.

Coccinelles et pucerons

Exemple

La coccinelle est un des prédateurs du puceron. Ce dernier ravage de nombreuses cultures légumières (choux, betteraves etc.).

Le respect du bien-être animal participe à ces formes d’agriculture :

• les animaux d’élevage ont accès à un espace extérieur et aéré ;
• ils bénéficient d’une alimentation bio ;
• leurs souffrances lors de l’abattage sont réduites au maximum.

En outre, la traçabilité des produits permet aux professionnel·le·s de suivre les denrées et de connaître les transformations subies depuis le lieu de culture jusqu’au point de vente.

À retenir

En cela, l’agriculture biologique favorise le développement économique local.