Système CABIOSOL - Lorrain
Conception du système
Le Système de Culture (SdC) CABioSol est inspiré de la tradition agroécologique du « jardin créole » qui assurait une fonction vivrière dans les îles antillaises jusqu’au milieu du XXème siècle grâce à des associations de cultures agencées en rotations sur des surfaces réduites. La conception de ce SdC repose également sur les résultats tirés des projets de développement portés par FREDON Martinique sur la Protection Biologique Intégrée (PBI) et qui ont réuni un groupe d’exploitants « pilotes » autour de méthodes de mise en œuvre d’une protection biologique adaptée aux exploitations martiniquaises via l’installation de bandes relais.
C’est lors de séances de co-conception avec les équipes des différents sites du projet CABioSol afin de mettre en commun les données acquises au cours des projets PBI, leurs expériences et savoirs respectifs, qu’un cahier des charges a été établi sur la base des besoins écosystémiques du SdC et des contraintes technico-économiques des responsables des observatoires pilotés. La faisabilité des bandes relais pour les producteurs martiniquais constituant un critère prioritaire.
La particularité de ce système réside dans sa stratégie d’extension du principe de recrutement d’une biodiversité fonctionnelle des bandes relais au compartiment sol afin de favoriser le développement de réseaux mycorhiziens. Stratégie qui a nécessité des adaptations majeures des itinéraires techniques : un travail du sol réduit au strict sarclage de surface et l’abandon des traitements antifongiques.
L’agencement des aménagements agroécologiques a donc été réalisé avec les responsables de sites de façon à s’adapter au mieux à leurs méthodes de travail , afin de ne pas ajouter de contraintes supplémentaires à leurs habitudes de circulations dans la parcelle.
Concernant le volet production, c’est en partant du socle de spéculations habituelles de l’exploitation, ici en culture fruitière (fruit de la passion), que des cultures maraichères, vivrières et fruitières adaptées aux conditions pédoclimatiques locales ont été progressivement intégrées au SdC en concertation avec le gérant de l’exploitation.
La gestion des adventices se faisant déjà par désherbage mécanique, il a été convenu que des solutions de paillage biodégradables seraient testées dans les observatoires pilotés.
Enfin, dans le cadre du développement d’une prophylaxie normalisée reposant essentiellement sur le suivi de l’état phytosanitaire du SdC, l’équipe du projet a pris en charge la réalisation des observations de suivis et ce dans le but de former les responsables de sites à l’observation et à la reconnaissance des bioagresseurs des cultures.
Mots clés :
Associations culturales -0 pesticide de synthèse- Agroécologie - Mycorhization- Auxiliaires des cultures – Protection biologique - Leviers agroécologiques
Caractéristiques du système
Gestion de l'irrigation : pas d’irrigation.
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Agronomiques |
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Environnementaux |
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Maîtrise des bioagresseurs |
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Socio-économiques |
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Le mot de l'expérimentateur
'' Concernant le passage de la monoculture conventionnelle à l’agroécologie, je peux affirmer que j’avais déjà une prédisposition pour cela. Réduire autant le nombre de traitements (de biocontrôle) a amélioré beaucoup de choses pour plus de productivité. S’il est vrai que je ne pense pas que l’on puisse totalement se passer de traitements (de biocontrôle), je reconnais tout de même une amélioration avec ce système. Je pensais que le fait d’avoir plusieurs productions différentes en même tant serait très contraignant, surtout dans la gestion, mais cela s’avère finalement être un meilleur système de culture qui crée beaucoup de diversité et offre plus de possibilité de production pour tirer d’une même surface beaucoup plus que ce que j’aurais souhaité obtenir avec la monoculture. Tout dépend ensuite de l’état d’esprit du producteur et de ce qu’il souhaite faire. Mais globalement pour moi cette expérimentation à été une bonne chose. » Joel GRANOMORT, gérant de l’EARL Les oliviers (responsable de l’Observatoire Piloté Nord). "
Leviers | Principes d'action | Enseignements |
Débroussaillage | Utilisation de débrousailleuse thermique à fil pour la coupe des adventices dans l’intégralité de la parcelle | Bien que la méthode soit chronophage et représente un niveau de pénibilité élevé quand elle est réalisée avec une débrousailleuse, l’essor des équipements auto-portés et téléguidables dans ce domaine d’application est très prometteur. |
Désherbage manuel | Utilisation de sarcleuse pour l’élimination des adventices aux pieds des cultures | Méthode chronophage qui demeure indispensable tant que des solutions de paillage à grande échelle restent non disponibles sur l’ile. |
Paillage | Utilisation de paillage biodégradable à base de sciure de bois, de carton et de chanvre pour les cultures pérennes et les bandes relais. | Les toiles de chanvres ne présentent pas d’utilité en milieu très humide, car maintenues constamment humides, elles deviennent elles même le substrat de certaines adventices à stolons. Si la sciure de bois représente un outil de paillage efficace et parfaitement dégradable, son coût reste élevé en Martinique. Enfin, les feuilles de carton sont certes efficaces et à disposition gratuitement, mais impliquent une petite organisation logistique occasionnelle pour leur transport et déchargement qui reste manuel |
Tolérance | Laisser se développer un certain niveau de couvert des adventices dans les sections ou cultures où elles ne représentent pas de risques phytosanitaires majeurs. | Pour certaines cultures aux cycles longs et aux ports hauts, le risque sanitaire est quasi nul et cette pratique permet régulièrement de libérer du temps de travail à consacrer aux opérations plus sensibles. |
Leviers | Principes d'action | Enseignements |
Epidémiosurveillance | Observations régulières des cultures | Cette pratique permet la détection précoce de bioagresseurs et permet de gérer les niveaux d’infestations avant que ceux-ci ne deviennent problématiques. |
Choix de variétés | Sélections de variétés moins attractives et/ou tolérantes les mieux adaptées au pédoclimat. | Ces pratiques peuvent parfois nécessiter quelques essais variétaux en amont. |
Prophylaxie | Les densités de plantations sont adaptées à la périodicité climatique. | Cette pratique permet de limiter les stress abiotiques et de défavoriser le développement de ravageur, mais implique un suivi régulier des prévisions météorologiques. |
La rotation / association de cultures | Diversification des espèces et des emplacements qui permet de casser les cycles de certains ravageurs. | Pratiques contraignantes à mettre en pratique en l’absence d’une planification rigoureuse des plantations. |
Protection biologique par conservation | Les populations d’auxiliaires des cultures qui colonisent durablement les bandes relais installées dans la parcelle régulent naturellement les populations de ravageurs. | Plus la chaîne trophique est complète et mieux les populations de ravageurs sont régulées. |
Leviers | Principes d'action | Enseignements |
Epidémiosurveillance | Observations régulières des cultures | Cette pratique permet la détection précoce de bioagresseurs et permet de gérer les niveaux d’infestations avant que ceux-ci ne deviennent problématiques. |
Prophylaxie | -Les densités de plantations sont adaptées à la périodicité climatique. -La suppression des plants infectés. -La désinfection du matériel d’entretien. |
Ces pratiques permettent de limiter le développement de maladies, mais implique une régularité dans les pratiques d’observations. |
Choix de variétés | Le choix des variétés tolérantes. | Ces pratiques peuvent parfois nécessiter quelques essais variétaux en amont. |
Protection biologique par conservation | Les réseaux mycorhiziens favorisés par le SdC fournissent des services de protection contre les maladies racinaires et de biostimulation générale. | Des effets de résiliences spontanées ont pu être observés au bout de la 2nd année. Importance cruciale de l’installation des aménagements agroécologiques bien en amont des cultures. |
Traitements phytosanitaires | Pulvérisations de Préparations Naturelles Peu Préoccupantes (PNPP) | Seuls 2 traitements ont été réalisés au cours de l’expérimentation avec une préparation à base de vinaigre dans un objectif de diminution de symptômes fongiques sur certaines cultures. Aucune efficacité notable n'a pu être observée. |
Année |
Anthracnose |
Alternariose |
Chenilles |
Thrips |
Pucerons |
Viroses |
Mildiou |
Cercosporiose |
2020 |
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2021 |
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2022 |
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2023 |
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Code couleur : rouge = infestation sévère, orange = moyenne, verte = faible à nulle, bleu = présent régulièrement mais non impactant sur le rendement.
Les maladies comme l’anthracnose, l’alternariose et la cercosporiose régulièrement présentes la 1ère année, n’ont plus représenté de risques dès la seconde année du Système de Culture (SdC), car les cultures ont développé des comportements de résilience de plus en plus marqués. Le cas du mildiou reste à part dans la mesure où le cycle très court du concombre sur ce site (5 semaines) a probablement limité l’impact du réseau mycorhizien sur ce type de culture.
Les cas de viroses ont été exclusivement originaires de la pépinière d’où provenaient les plants de certaines cultures. De 2021 à 2022, le responsable du site a réalisé ses plants directement à la ferme, rendant les cas de virose marginaux. Cette pratique a été abandonnée en 2023 par manque de disponibilité de l’exploitant.
Enfin, la présence de ravageurs dans les cultures a été régulée dès la fin de l’installation des bandes relais et en particulier leurs entrées en floraison. Et ce, malgré certains biais d’infestation tels que la relation de partenariat existante entre les populations de pucerons et les différentes espèces de fourmis très nombreuses sur l’exploitation (ces dernières ayant tendance à protéger les pucerons des attaques de prédateurs).
Depuis la fin de l’année 2023, il est à noter une recrudescence des dégâts de gastéropodes, particulièrement dus à deux espèces d’escargot et de limace envahissantes.
Il est à noter que le SdC testé dans le cadre de ce projet est un dispositif de type « observatoire piloté » et est donc difficilement comparable à un système de référence ( en particulier lorsque les données de références locales ne sont pas toujours disponibles).
Performance Technico-économiques.
Sur l’ensemble de la période du projet, le taux d’occupation de la parcelle a d’abord connu une montée en charge progressive entre les années 2020 et 2021, particulièrement avec l’installation de cultures fruitières dont certains rendements n’auront pas pu être intégrés aux performances ci-après. Les arbres fruitiers installés dans le dispositif ne sont entrés en production qu’à la fin de l’année 2023 juste avant la clôture de la phase terrain. Le SdC a tout de même atteint son niveau optimal de taux d’occupation et de rendements fin 2021.
Le chiffre d’affaires (CA) du SdC au début du projet est imputable à un changement du mode de commercialisation de l’exploitant. En effet, jusqu’au démarrage du projet, l’exploitation était affiliée à une coopérative agricole. Coopérative que l’exploitant a choisi d’abandonner pour se lancer dans la vente directe au détail et demi-gros. Il s’est avéré que les tarifs mis en place étaient bien en dessous des prix du marché par méconnaissance des pratiques de vente directe. Un réajustement de la grille tarifaire a donc été réalisé fin 2021, bien que restant encore en dessous des tarifs du marché. Il a également été constaté que pour ce qui concerne la vente au détail, les outils de commercialisation choisis constituent un facteur déterminant du niveau de CA malgré la régularité des niveaux de production.
La chute du CA en 2023, malgré la progression du rendement, est due à des difficultés pour l’exploitant de concilier les activités de production et les activités commerciales de vente au détail. L’écart entre rendement brut et production commercialisable est également imputable aux pratiques commerciales locales. En effet, les exploitants locaux préfèrent souvent démarrer des plantations à la demande de clients (coopératives, grossistes, restaurateurs, etc.). Lorsque le demandeur n’est plus disponible à l’achat une fois la culture prête à récolter, les exploitants préfèrent souvent ne pas récolter du tout afin de ne pas rajouter de charges sur une spéculation qu’ils considèrent perdue.
Sans surprise, la main d’œuvre reste la charge la plus lourde de l’exploitation, loin devant l’agroéquipement (outils de paillage et matériaux divers) et les intrants (ici essentiellement organiques), produits importés depuis l’Europe dont les surcouts sont non négligeables dans les territoires d’outre-mer.
Un des objectifs socio-économiques concernant les bandes relais est largement atteint avec une moyenne 11.5 % du temps de travaux annuel nécessaire à leurs installations, puis de 5.3 % pour leur entretien. Une révision de la conception des bandes relais a été nécessaire fin 2022, afin d’en faciliter l’entretien. En effet, le pédoclimat du site impose un couvert spontané composé d’espèces lianescentes qui rendaient l’entretien des haies trop chronophage. Du bardage a été installé afin de créer un obstacle physique et faciliter le débroussaillage. *
En termes de répartition du temps de travail, la gestion mécanique de l’enherbement réalisée par débroussaillage occupe avec les opérations de récolte les postes de travaux les plus chronophages. Toutefois, l’exploitant note une réduction de la pénibilité des travaux culturaux grâce au morcelage des taches inerrantes à l’aménagement du SdC en plusieurs sous unités culturales de 150 m² à 700 m².
Performance environnementale.
L’objectif - 100 % IFT hors Biocontrôle est atteint. Sur l’ensemble du projet, seules 2 pulvérisations de Préparations Naturelles Peu Préoccupantes (PNPP) à base de vinaigre alimentaire sont venues renforcer la lutte antifongique des cultures les plus sensibles en 2022, année marquée par une pluviométrie plus importante.
Les groupes d’arthropodes ravageurs de végétaux sont représentés avec une bordure rouge et ceux de la catégorie des auxiliaires des cultures une bordure verte. L’intensité du remplissage représente le risque de dégâts impactant pour le rendement ou le bon fonctionnement de la plante. Enfin, les polinisateurs stricts sont représentés en bleu.
Si la diversité de la macrofaune est à relever dès le début de l’expérimentation, elle présente un profil classique d’un milieu déséquilibré avec une forte présence des ravageurs les plus impactant pour les cultures. A partir de 2021, on observe que les chaînes trophiques sur les cultures se restructurent de manière optimale pour sécuriser la production avec, en plus, une augmentation significative des populations de pollinisateurs strictes. Equilibre maintenu par les populations recrutées par les bandes relais permanentes.
Parallèlement, une étude ciblant les populations mycorhiziennes a été menée avec pour objectif de mieux connaitre la diversité en CMA dans des sols cultivés de Martinique et d’appréhender l’impact d’un SdC type Jardin créole sur les communautés de CMA. Contrairement au seul nombre d’espèces, la communauté (ou diversité spécifique) englobe la diversité et la proportion de chaque espèce. Les résultats de cette étude sont présentés dans la section « Zoom sur la dynamique mycorhizienne » de cette page.
Les performances environnementales se sont améliorées de manière continue tout au long des 4 années de la phase d’expérimentation. Bien que l’objectif d’IFT portait essentiellement sur l’abandon des traitements phytosanitaires hors produits de biocontrôle, le recours à ces derniers a été assez anecdotique pour en faire le nouveau critère d’évaluation avec moins de 5 traitements à base de substances naturelles par an (dont certaines années sans aucun traitement).
Les bandes relais en place ont effectivement permis le recrutement et l’installation durable de populations d’arthropodes qui ont-elles même constitué le socle d’une chaîne trophique complète (dynamique proies/prédateurs/ parasitoïdes) à l’échelle du système. Cette chaîne trophique a, de plus, su s’adapter tout au long de l’année aux épisodes d’infestations ponctuelles dus à des évènements saisonniers.
Concernant la valorisation mycorhizienne, l’étude menée parallèlement à l’expérimentation globale à permis de valider l’effet du SdC sur l’augmentation significative de la diversité mycorhizienne indigène. Des phénomènes de résilience raisonnablement attribuables aux effets de biostimulations associés à la présence de mycorhizes ont été observés dès la 2nd année de l’expérimentation.
Les objectifs de limitation du temp de travail ont été atteints et dépassés pour la partie bandes relais. En effet, une fois la configuration la mieux adaptée au pédoclimat trouvée, ces dernières ont demandé moins de temps d’installation et d’entretien que ce qui avait pu être envisagé au départ en se basant sur les quelques références existantes dans le domaine.
En revanche, les performances de rendements sont améliorables. En effet, le SdC tel qu’il est conçu repose sur une planification des rotations qui supporte mal l’improvisation comme cela a pu être le cas parfois. Ces difficultés à suivre par moments les plannings de plantations ont également impacté la régularité des rendements.
Les symbioses mycorhiziennes jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes, grâce aux nombreux services écosystémiques rendus, tels que :
- L’amélioration de l’absorption des nutriments et donc une biostimulation naturelle
- Une résistance accrue au stress hydrique
- Une protection contre les maladies telluriques
- L’amélioration de la structure du sol renforçant ainsi la résilience des communautés végétales.
Or les pratiques agricoles modernes sont limitantes pour le microbiote édaphique (labours profonds et réguliers, intrants phosphorés et pression fongique qui donne lieu à une utilisation assez importante de fongicides). De plus, face à l’importance de l’offre d’importation en amendements et biostimulants enrichis en microorganismes brevetés, la question d’éventuelles interactions entre les communautés microbiennes indigènes et les souches importées s’est posée. Les Antilles Françaises ne disposant pas à ce jour d’un inventaire et de caractérisations des communautés microbiennes indigènes de ses sols, le choix de travailler avec la symbiose mycorhizienne réalisée par les Champignons Mycorhiziens à Arbuscules (CMA) s’est imposé au vu des travaux entamés par l’INRAE Antilles-Guyane.
Les plantes de services du SdC CABioSol ont donc aussi été choisies pour leurs propriétés mycorhizotrophes (qui favorisent la multiplication des mycorhizes) afin de tester le principe de recrutement des communautés de CMA indigènes grâces à des bandes relais plurispécifiques et donc évaluer le développement d’une stratégie de mycorhization qui miment les processus naturels.
Après un état des lieux réalisé en 2019 des populations de CMA présents dans les sols avant la mise en place du SdC, un suivi de 2021 à 2023 de l’évolution de ces populations a été effectué grâce à la mise en place de filet de piégeage (photographie). Ces dispositifs créés par la sart ’up MYCEA spécialiste des symbioses mycorhiziennes, ont été installés dans le sol à des emplacements fixes du SdC et sont restés en place chaque année pendant une période de 4 mois avant d’être déterrés, accompagnés d’échantillons de sol et de racines pour analyse.
ASV (Amplicon Sequence Variant) correspond à une analyse basée sur le séquençage de régions spécifiques de l’ADN.
Dans le cas de l’observatoire Piloté Nord, une augmentation spectaculaire du nombre d’espèces de CMA est observée après installation du SdC. La diversité spécifique a été multipliée par 7 après une année de fonctionnement du SdC même partiellement installé.
En 2022, bien que le nombre de spores ait légèrement baissé, le nombre d’espèces de CMA est resté relativement constant. Une diminution du taux d’occupation de la parcelle explique ces variations.
Après comparaison des communautés des deux observatoires pilotés, cette étude fait apparaitre des profils marqués de composition des populations selon les sites. En effet, 62 espèces ont été uniquement détectées sur l’Observatoire Piloté Nord et 95 espèces pour le site du Sud. Ces espèces pourraient être adaptées spécifiquement aux contraintes liées, entre autres, au pédoclimat. Une soixantaine d’espèces communes aux deux sites sont vraisemblablement ubiquistes et seraient peu sensibles aux variations de l’environnement.
Bien que ces résultats soient issus d’un jeu de données assez réduit, il ressort clairement l’impact d’un mode cultural sur la diversité spécifique en CMA des sites et indiquent que le pédoclimat a un effet structurant sur les communautés de CMA.
Des visites des observatoires pilotés ont été organisées chaque année pour des producteurs, techniciens et classes de BTSA du LEGTA de Croix Rivail à qui les résultats d’expérimentation seront communiqués. Une version miniaturisée du SdC a été installée au siège de FREDON Martinique pour également y tenir des matinées techniques avec des étudiants et futurs producteurs des CFPPA de l’île.
Un accompagnement technique personnalisé a été réalisé auprès de producteurs et futurs producteurs qui en font la demande, notamment concernant les aménagements de leurs exploitations.
Enfin un guide pratique de mise œuvre du SdC sera disponible au téléchargement en ligne et en version papier dans les locaux de FREDON Martinique.
Les enregistrements et suivis technico-économiques ont été les plus complexes à réaliser sur le long terme, et ce malgré les méthodes d’enregistrement revues et simplifiées à plusieurs reprises. En effet, les deux observatoires pilotés ont, à différents moments de l’expérimentation, présentés des difficultés d’enregistrements en particulier pour ce qui concerne les rendements et les temps de travaux. Et ce indifféremment du fait d’être une exploitation commerciale en exercice ou un site expérimental public. Les taches de planifications des plantations sur une année entière, recommandées pour la performance du système, représentent encore un certain défi pour les habitudes de productions locales. Des initiatives portant sur des outils d’enregistrement et planifications mieux adaptés restent donc à développer en plus de la mise en œuvre d’un véritable accompagnement des producteurs martiniquais hors filières structurées sur les volets planification et commercialisation.
Les deux sites avaient été choisis pour l’opposition de leurs pédoclimats afin de déterminer une base de SdC qui conviennent aux extrêmes climatiques de l’île. Mais il serait toutefois intéressant d’évaluer le SdC dans chacun des pédoclimats dominants de l’île afin de confirmer sa plasticité. De plus, il serait intéressant de tester le SdC à l’échelle de l’exploitation avec l’installation de 3 à 4 répliques du système sur une même exploitation afin de pouvoir évaluer un véritable seuil de rentabilité sur un temps plein d’un producteur seul.
Enfin, des recherches sont définitivement à mener sur les communautés de CMA indigènes aux Petites Antilles, et particulièrement les interactions des réseaux mycorhiziens en milieu exploités. Ceci permettrait de démontrer le potentiel de résilience d’une communauté végétale rattachée à un réseau valorisé et faire ainsi évoluer les pratiques agricoles martiniquaises.