N-TOOLBOX Etudes de cas: Bilan des expériences

Nous avons testé l’approche de N-Toolbox dans chacun des quatre pays participants. Cela implique:

  1. Identifier une région/zone cible où la pollution par les nitrates est un risque connu
  2. Contacter avec les agriculteurs de la région concernée et identifier ceux qui étaient intéressés par le travail avec les chercheurs pour tester et évaluer dans leurs exploitations certaines des stratégies de réduction des pertes d’azote
  3. Sélectionner les stratégies susceptibles de réduire les pertes d’azote et/ou améliorer l’usage efficient de l’azote dans les exploitations impliquées dans l’étude de cas
  4. Surveillance de la dynamique de l’azote dans les fermes choisies pour l’étude de cas et simuler les processus en utilisant NDICEA
  5. Interpréter les résultats des études de cas et en faire le compte-rendu aux agriculteurs participants
  6. Evaluer l’implication des agriculteurs et le rôle de NDICEA

Lire la suite pour découvrir comment les étapes sont été établies dans chaque pays.

Espagne

Les conseillers agricoles ont eu un rôle important dans le transfert de connaissances et des outils comme NDICEA ont renforcé la valeur technique de leur message

Un groupe d’intervenants (SAG, selon les sigles en anglais) en Espagne a conseillé les scientifiques sur les meilleures zones-cibles pour mener l’étude de cas sur le terrain. Deux zones irriguées de production de maïs ont été sélectionnées dans le centre de l’Espagne. Le but était d’optimiser à la fois la gestion de l’eau et de l’azote afin de réduire la lixiviation des nitrates à travers le sol. Le message-clé utilisé pour impliquer les agriculteurs a été la possibilité d’optimiser les profits en réduisant les quantités d’engrais appliquées, grâce à une gestion de l’eau et des engrais adaptée aux besoins des cultures.

Le SAG a fourni les conseils suivants:

  • Les conseillers agricoles ont une grande influence sur les décisions prises par les agriculteurs, c’est pourquoi il est essentiel de travailler avec eux pour les impliquer
  • Il est préférable d’identifier une sélection de stratégies appropriées pour prévenir les pertes de nitrates dans les systèmes irrigués, et de les examiner avec les agriculteurs, plutôt que de leur présenter la totalité du catalogue détaillé des stratégies

NDICEA répond à la question: où est passé mon engrais?

Les études du bilan azote et les expériences locales ont été utilisées pour démontrer aux agriculteurs que l’application d’azote est souvent excessive. Au-delà de la quantité optimale il n’y a souvent pas eu de réponse des cultures à l’engrais azoté. Les agriculteurs étaient déjà familiarisés avec le problème de l’excès d’application de fertilisants, mais ils ont réellement apprécié l’approche du problème comme une stratégie pour réduire les coûts.

Les agriculteurs sélectionnés pour le projet sont ceux qui étaient déjà motivés et impliqués; il est difficile de savoir si les leçons apprises par ce groupe pourront être transférées plus largement à l’ensemble des agriculteurs

Le rôle de NDICEA dans l’implication des agriculteurs dans le projet a été de servir de point de départ à la discussion, et de fournir un outil pratique pour comparer l’effet des stratégies potentielles sur les différents composants du cycle de l’azote. Les agriculteurs voulaient réellement savoir : Où va l’engrais ? NDICEA a été très utile pour répondre à cette question. Les agriculteurs avaient très envie de connaitre le bilan azote de leur propre exploitation. Ils avaient déjà entendu parler de lixiviation des nitrates, de la volatilisation et de la dénitrification, mais voir les chiffres de leur propre système agricole a été très utile pour dessiner les stratégies spécifiques à leur exploitation.

Royaume-Uni

Les activités d’étude de cas de N-Toolbox en Angleterre ont été centrées sur l’optimisation des recommendations sur l’usage de l’engrais. Cette stratégie a été identifée comme une stratégie qui demande un investissement minimal à l’agriculteur et peut lui rapporter un bénéfice économique.

La région d’Eden Valley, au nord-ouest de l’Angleterre a été choisie pour centrer l’étude de cas N-toolbox.

Un groupe d’agriculteurs intéressés a été identifié, grâce aux informations d’un certain nombre de réseaux (au travers de l’administration, d’une association bénévole travaillant sur la qualité de l’eau de la rivière Eden, d’un réseau d’agriculteurs locaux, et du bouche à oreille).

Les agriculteurs ont rapidement saisi le but de l’outil logiciel NDICEA et ont manifesté leur intérêt et leur engagement dès qu’il a été exposé. L’usage de l’outil fourni a provoqué un stimulus utile pour la discussion sur la dynamique de l’azote dans les sols dans leurs champs et quels facteurs pourraient contrôler ces dynamiques.

  • Travailler avec les réseaux existants d’agriculteurs et autres intervenants
  • Ne pas inonder les agriculteurs de demandes de participation aux projets

Les cas où l’outil n’a pas correctement prévu la dynamique réelle de l’azote, c’est à dire là où les mesures de l’azote minéral n’ont pas coïncidé avec les prédictions du modèle, se sont révélés particulièrement utiles pour stimuler les discussions et le débat. La précision du modèle ne s’est donc pas révélée particulièrement importante lors de son utilisation comme outil de démonstration pendant les réunions d’agriculteurs.

L’utilisation des études de cas a servi à dissiper quelques unes des idées préconçues sur l’utilisation des engrais dans les exploitations et les pertes de nitrates. Aucun des agriculteurs ne pensait appliquer trop d’azote (du fait du coût et des besoins pour une consommation efficiente) et cela a été prouvé lors des essais. En effet, les résultats ont montré que deux des trois agriculteurs participant aux essais de 2010-2011 sous-utilisaient l’application d’azote.

Pays-Bas

  • Les engrais à libération lente ne sont pas appropriés aux sols sablonneux
  • Les cultures intermédiaires sont peu efficaces quand elles sont plantées trop tard
  • Les agriculteurs se préoccupent du risque des nématodes lié aux engrais verts

La combinaison de production horticole et de sol sablonneux aux Pays-Bas fait de la gestion de l’azote un enjeu particulièrement sensible. Les chercheurs ont travaillé étroitement avec les conseillers pour identifier des agriculteurs intéressés par l’essai de stratégies pour réduire leurs pertes de nitrates. Plusieurs mesures de la N-toolbox ont été discutées et expérimentées avec succès par les chercheurs et les agriculteurs. Néanmoins certaines limitations agronomiques et économiques à l’application des mesures de la N-toolbox sont apparues lors du projet.

L’une des mesures qui s’est révélée utile a été le modèle de dynamique de l’azote NDICEA. Les simulations de NDICEA ont montré que la plupart des pertes d’azotes ont lieu durant l’hiver. On peut probablement les réduire en modifiant la gestion des engrais pour mieux faire correspondre les besoins des cultures et la disponibilité en azote, et en semant des cultures intermédiaires en automne, après la culture principale.

Scenario

Available Nitrogen

Nitrogen Leaching

Les engrais à libération lente d’azote peuvent aider à synchroniser les dynamiques de l’azote des sols et des plantes.

L’interaction avec les agriculteurs et les essais sur le terrain ont révélé des inconvénients importants dans l’usage de cultures intermédiaires et d’engrais verts. Le premier est lié à une question cruciale de calendrier : semer des légumineuses après le 20 septembre apparait inutile aux Pays-Bas, parce que les conditions de croissance sont trop défavorables pour la plupart des cultures.

Par ailleurs, les agriculteurs sont très conscients que de nombreuses espèces d’engrais verts favorisent les nématodes. Ils savent communément quelle nématodes sont favorisés par tel ou tel type d’engrais vers, mais, comme le résume un agriculteur : « L’engrais vert parfait n’existe pas ». Les coûts, la crainte des nématodes et les questions de calendrier semblent être les limitations les plus importantes à une adoption large des engrais verts dans l’agriculture arable aux Pays-Bas.

NDICEA, comme outil d’appui pour prendre des décisions, a surtout été utilisé par les chercheurs qui étaient déjà familiarisés avec le modèle. Ils l’ont utilisé, d’abord pour mieux comprendre le système en question et évaluer les méthodes proposées avec les agriculteurs, et ensuite pour montrer aux agriculteurs les effets de différents quantités ou types d’engrais utilisés. Pour les agriculteurs, le modèle et la présentation de la dynamique de l’azote étaient totalement nouveaux. Malgré leur grand intérêt, il n’est pas sûr qu’ils en acceptent les résultats.

Danemark

Ces différences ont été débattues par les participants et ont clairement aidé à ouvrir les yeux, avec des commentaires comme « alors on aurait pu sauter l’application d’engrais au printemps ».

L’objectif a été centré sur la rotation intensive des cultures dans des exploitations tant écologiques que conventionnelles, car des recherches précédentes avaient détecté un fort taux d’engrais et une faible efficience de l’usage de l’azote dans ces systèmes. Certaines fermes écologiques ont été choisies parce qu’elles faisaient un usage élevé de fumier, après l’incorporation au printemps des légumineuses d’hiver, ce qui les conduisait à un fort risque de lixiviation des nitrates. La stratégie Ntoolbox de réduction des engrais a été orientée à la fois vers les agriculteurs écologiques et conventionnels. La mesure d’azote minéral du sol à 1,5m-2m de profondeur et la modélisation avec NDICEA pour évaluer la disponibilité de l’azote du sol dans la zone des racines des cultures, a permis de montrer aux agriculteurs quelle était la disponibilité d’azote dans la zone des cultures au long de la saison, et la possibilité d’éviter les applications d’engrais au printemps.

Le fait de promettre aux agriculteurs de leur fournir une information sur la présence d’azote au long de l’année dans la zone proche des racines de leurs cultures a été un facteur déterminant pour motiver les agriculteurs

Les chercheurs ont visité les exploitations et présenté l’idée de réduire les taux d’engrais à la fois pour le bénéfice de l’environnement et le profit des agriculteurs. Les agriculteurs ont apprécié la possibilité de mieux connaitre la dynamique de l’azote dans leurs champs. La démonstration NDICEA a été faite par le conseiller qui était enthousiaste à l’idée d’utiliser le modèle dans ses activités habituelles de conseil et souhaitait le tester comme outil de prise de décision. Les agriculteurs ont montré un bon intérêt lors de la démonstration du modèle NDICEA, ils n’ont pas paru intéressés à l’idée de l’utiliser eux-mêmes, mais en collaboration avec un service de conseil.

  • Les légumineuses de l’hiver et les applications de fumier de printemps peuvent augmenter le risque de lessivage de nitrate, même dans des fermes écologiques
  • NDICEA peut illustrer pour les agriculteurs l’excès de niveaux d’azote dans leurs sols
  • Les taux d’engrais peuvent être réduits
  • Les fermiers conventionnels ont été initiés aux cultures intermédiaires d’automne
  • Les agriculteurs participants au projet Ntoolbox étaient pourtant exceptionnellement impliqués et connaisseurs des aspects environnementaux et biochimiques de la réduction des pertes d’azote dans leurs systèmes.

    Les activités communes du projet Ntoolbox et du service de conseil pour mettre en place des stratégies pour réduire la lixiviation de l’azote ont été clairement importantes pour les fermiers de l’agriculture écologique

    Des rencontres ont eu lieu entre les agriculteurs, le conseiller et un représentant de l’administration centrale en matière d’environnement, pour débattre des résultats du projet. Dans quelques cas, les résultats ont clairement montré la grande source en azote disponible dans le sol, grâce aux légumineuses et à l’azote résiduel de l’année précédente dans le sol dans une ferme conventionnelle et une ferme écologique. Cela a démontré aux agriculteurs que les additions d’engrais au printemps étaient plus ou moins inutiles et pouvaient conduire à un excès de disponibilité d’azote pendant la saison de croissance, et à de grandes pertes par lixiviation durant l’hiver.

    Les leçons-clés des cas d’étude

    Le service national danois de conseil travaille actuellement à l’implantation de NDICEA comme outil de conseil dans les fermes danoises

    • L’attente d’un transfert de connaissances sur le cycle de l’azote et la production d’information spécifique sur chaque ferme ont été les principaux moteurs de l’implication des agriculteurs dans le projet Ntoolbox
    • La perspective d’un bénéfice économique tiré de l’implantation de nouvelles stratégies a été un facteur clé dans l’engagement des fermiers
    • Le modèle de simulation de la dynamique de l’azote NDICEA a été un outil important pour le transfert des connaissances et pour la stimulation des discussions avec les agriculteurs sur la lixiviation des nitrates
    • Les agriculteurs ont été intéressés par la démonstration du fonctionnement de NDICEA, mais pas par l’idée d’utiliser eux-mêmes le modèle. Les conseillers se sont montrés disposés à utiliser NDICEA pour la simulation des pratiques actuelles ou alternatives pour la réduction de lessivage de nitrates
    • Les agriculteurs ont surtout été intéressés par les stratégies simples à réaliser comme la réduction des quantités d’engrais azotés