Amélioration de la structure des sols d'une exploitation de cultures arables dans le district de Heilbronn (Allemagne)

Le projet AgriAdapt a évalué la vulnérabilité de l'exploitation agricole dans la région vallonnée du Kraichgau pour la période actuelle et pour les 30 prochaines années, en tenant compte des projections climatiques développées par l'ETH Zürich (Institute for Atmospheric and Climate Science) pour le scénario SRES A1B, celui utilisé dans le portail Agri4Cast de la Commission européenne qui fournit des indicateurs agroclimatiques. Selon ces projections, le nombre de jours de températures supérieures à 25 °C devrait passer de 25 à 38 jours par an au cours de la période mai-août au cours des 30 prochaines années. On prévoit également une diminution du bilan hydrique (différence entre les précipitations et l'évapotranspiration) pendant les mois d'été, surtout en juillet et en août. Cela implique que moins d'eau devrait entrer dans le système par les précipitations, et plus d'eau devrait sortir du système par évaporation et transpiration. Ces conditions affecteront directement les phases de remplissage et de maturation des céréales, ce qui entraînera une maturation plus précoce, ce qui se traduira par des graines plus petites et des rendements plus faibles. Les rendements des betteraves sucrières seront également affectés négativement par ces deux facteurs, car ils entraîneront un taux de croissance plus faible et, par conséquent, des rendements plus faibles.

Selon les projections ci-dessus, le nombre de jours tropicaux (jours avec des pics de températures maximales supérieures à 30 ° C) de mai à août devrait également augmenter d'environ 27% dans un proche avenir (les 30 prochaines années). Ceci, en plus des conditions plus sèches attendues en juillet et août, peut interrompre la croissance des tubercules dans les pommes de terre, conduire à une plus grande dépendance à l'irrigation de l'eau et aussi à une qualité inférieure de la production végétale, comme enregistré dans l'été chaud et sec de 2018. En outre, l'apparition de périodes de sécheresse pendant la récolte peut provoquer la formation de grappes de sol dur dans un sol plus sec qui peut endommager la peau de la pomme de terre. L'augmentation attendue des fortes précipitations pendant la période de croissance (fin du printemps) peut également endommager la pomme de terre en lavant les crêtes et en exposant les tubercules au rayonnement solaire.

Bien que la température moyenne annuelle augmente, selon l'évaluation de la vulnérabilité d'AgriAdapt, le risque de gel tardif en avril est légèrement plus élevé lorsque les plants de pomme de terre sont dans leur phase juvénile. Deux jours ou plus avec des températures inférieures à -4 ° C peuvent entraîner la mort des feuilles de pomme de terre et donc un retard de développement.

Le colza d'hiver sera également affecté par l'augmentation prévue des jours tropicaux et des conditions plus sèches, en particulier si des événements extrêmes se produisent pendant les phases de floraison et de maturation les plus sensibles, entraînant une réduction de la teneur en huile de graine et une maturation plus précoce avec des rendements plus faibles. Enfin, les conditions plus chaudes attendues en automne et en hiver pourraient entraîner un risque plus élevé d'infestation de mauvaises herbes, d'insectes et d'agents pathogènes.

Sur la base des résultats de l’évaluation, l’exploitation agricole de la région de Kraichgau a mis en œuvre des mesures et des pratiques visant à réduire sa vulnérabilité au changement climatique dans un avenir proche, en particulier en améliorant l’état des sols, en augmentant la matière organique du sol et en sensibilisant les agriculteurs aux risques attendus et aux solutions possibles.

Sur la base de l'évaluation de la vulnérabilité, un ensemble de mesures d'adaptation a été sélectionné pour être mis en œuvre dans l'exploitation, en mettant l'accent sur l'amélioration de la structure des sols comme un moyen de faire face aux défis du changement climatique. Une bonne structure du sol, avec un biote du sol actif et diversifié, permet, entre autres avantages, de: (i) augmenter le taux d’infiltration, la capacité d’absorber la (forte) pluie et de la stocker sur une plus longue période, (ii) éviter la perte de nutriments et (iii) réduire l’érosion éolienne ou hydrique.

Pour atteindre cet objectif, la ferme utilise quatre mélanges de cultures dérobées différents et très polyvalents avec 15 espèces différentes (par exemple, radis de labour, trèfle, phacélie, pois, Avena strigosa, vesce, moutarde). Ces espèces ont des caractéristiques différentes en termes de développement racinaire, de production d'exsudats racinaires, de résistance aux parasites et aux maladies et de besoins en nutriments. Différents systèmes racinaires sont capables d'atteindre les nutriments à différentes profondeurs et d'éviter leur perte par lessivage ou ruissellement, les libérant dans les couches supérieures lorsque la culture dérobée est fauchée. Les espèces de légumineuses (pois, trèfle ou vesce) dans le mélange de cultures dérobées peuvent fixer l'azote atmosphérique dans le sol grâce à leur symbiose avec les bactéries, tandis que les espèces de brassicas (comme le radis ou la moutarde) peuvent réduire le risque de maladies fongiques et d'attaques de nématodes dues aux glucosinolates qu'elles libèrent lorsqu'elles sont fauchées. De plus, la grande diversité des espèces dans le mélange permet à l'agriculteur de briser les cycles de ravageurs et de couvrir le sol autant que possible pour minimiser l'érosion.

L'absence de travail du sol sur les sites vallonnés en direction de la pente et la réduction du travail du sol dans le reste de l'exploitation (sauf dans le cas des zones cultivées avec des pommes de terre) sont d'autres mesures mises en œuvre pour réduire l'érosion des sols. De plus, la pression des pneus des tracteurs et autres machines agricoles est contrôlée et adaptée pour préserver la bonne structure du sol pendant les travaux sur le terrain. Le blé est également semé entre les rangées après la plantation de pommes de terre pour éviter le lavage du sol lors d'une pluie (forte).

Au-delà de l'amélioration de la structure des sols, d'autres mesures telles que l'inclusion de nouvelles variétés mieux adaptées au changement climatique sont également mises en œuvre. Par exemple, dans le Rhin-plan, le trèfle-herbe a été remplacé par la luzerne, car elle a la capacité d'enracinement très profond et est donc plus tolérante à la sécheresse que le trèfle. Une variété de blé tendre d’hiver à maturation précoce «Rubisco»est cultivée pour éviter la chaleur du milieu de l’été en août. De plus, cette variété a un potentiel de rendement élevé même dans des conditions sèches et ses longues arêtes protègent la plante du stress thermique. Six autres variétés de blé tendre d'hiver sont cultivées sur une petite parcelle de la ferme pour trouver la variété la plus appropriée pour cet endroit. Dans le Rhin-plane, on cultive également des fèves de soja, qui prospèrent dans des conditions plus chaudes.

Les dates de semis sont également adaptées à l'augmentation de la température: (i) semer plus tard en automne vise à réduire la sensibilité des plantes aux organismes nuisibles tels que les pucerons et les cigales, qui pourraient être des vecteurs d’agents pathogènes, tandis que (ii) semer plus tôt au printemps permet d’éviter la chaleur et la sécheresse estivales. Dans les jours particulièrement chauds, les agriculteurs appliquent une irrigation supplémentaire pour refroidir les crêtes de pommes de terre et éviter la surchauffe des tubercules. En outre, les produits à base d'algues sont appliqués pour améliorer l'enracinement des principales cultures cultivées dans la ferme.

Dans le cadre du projet, une nouvelle évaluation des risques climatiques sera réalisée pour surveiller la performance et l'efficacité des mesures d'adaptation mises en œuvre. En outre, les rendements et les retours d’information des agriculteurs sont régulièrement contrôlés afin de vérifier les avantages escomptés de ces mesures.

Les principaux acteurs impliqués dans le cadre du projet LIFE AgriAdapt dans l'évaluation de la vulnérabilité et la mise en œuvre des mesures d'adaptation proposées sont les propriétaires de la ferme et la Fondation du lac de Constance (chef du projet LIFE AgriAdapt).

En outre, les objectifs et les résultats du projet sont communiqués à d'autres agriculteurs, coopératives, techniciens et agronomes (au niveau local et national) par le biais d'ateliers, de conférences et de séminaires.

Les agriculteurs impliqués dans le projet sont conscients des risques liés au changement climatique et sont donc disposés à adopter des mesures pour faire face aux impacts attendus, afin de garantir des rendements stables et un niveau élevé de qualité des produits. Le succès des mesures d’adaptation dépend fortement des connaissances locales des agriculteurs sur les aspects spécifiques de la mise en œuvre et les avantages escomptés des mesures. Des expériences positives avec les nouvelles solutions mises en œuvre (par exemple, la culture de nouvelles variétés et cultures ou un mélange polyvalent de cultures dérobées) peuvent également convaincre les exploitations voisines de mettre en œuvre des stratégies d’adaptation similaires.

Dans le cas de l’introduction de cultures nouvelles, l’une des principales contraintes susceptibles d’affecter la mise en œuvre des mesures d’adaptation est liée à la demande du marché ou à d’autres utilisations possibles de ces nouveaux produits (par exemple, les fèves de soja produites dans l’exploitation peuvent être vendues à une coopérative pour l’alimentation des chevaux). Un autre facteur limitant est qu'à l'heure actuelle, il n'y a pas de variétés tolérantes à la sécheresse et à la chaleur pour chaque culture, et la sélection végétale prend environ 10 ans pour développer de nouvelles variétés. La mise en œuvre de différentes techniques de travail du sol peut être limitée par des coûts élevés (par exemple, un système intégré de contrôle automatique de la pression des pneumatiques peut coûter entre 3 500 et 8 000 EUR) et aussi parce que les entrepreneurs agricoles n’ont pas inclus cette technique parmi les services qu’ils fournissent aux agriculteurs.

L’évaluation de la vulnérabilité et l’élaboration du plan d’action pour la mise en œuvre de mesures d’adaptation durables ont été financées par le projet AgriAdapt, financé par la Commission européenne dans le cadre du programme LIFE et cofinancé par le ministère des affaires rurales et de la protection des consommateurs du Bade-Wurtemberg, la Landwirtschaftliche Rentenbank, l’OMIRA et le Landkreis Bodenseekreis. Le coût de production de l'évaluation et du plan d'action de cette ferme s'est élevé à 5 000 €. Des mesures d’adaptation sont mises en œuvre entre 2017 et 2019, de sorte qu’il n’existe toujours pas d’estimation correcte des coûts. Cependant, la plupart d'entre eux ne sont pas censés avoir des coûts supplémentaires pour l'agriculteur, et dans certains cas, des économies sont attendues.

Les mesures d'adaptation mises en œuvre devraient: accroître l’efficacité de la production de l’exploitation, réduire les coûts agricoles, améliorer la conservation des sols, réduire l’érosion, prévenir les parasites et les maladies, augmenter la séquestration du carbone dans les sols, augmenter la teneur en azote et éviter la perte de nutriments. Le processus de suivi des avantages attendus des mesures mises en œuvre implique des contacts permanents avec les agriculteurs, permettant de vérifier les retours d’information et d’évaluer les rendements pendant la durée du projet.

La directive de l’UE sur les inondations est mise en œuvre par les États fédéraux allemands au moyen de stratégies de lutte contre les inondations, comme dans le cas de la «stratégie visant à réduire les risques d’inondation dans le Bade-Wurtemberg». Selon cette stratégie, les mesures susceptibles de réduire le risque d’inondation et d’érosion des sols dans les champs agricoles sont axées sur l’amélioration de la structure des sols, notamment: cultures dérobées polyvalentes, rotation diversifiée des cultures, végétation sur les champs (de préférence tout au long de l’année) et gestion réduite des sols.

La directive européenne sur les nitrates a été transposée en droit allemand par l’ordonnance sur les engrais (Düngeverordnung),qui vise à réduire la quantité de nitrates dans les eaux souterraines. L'utilisation de cultures dérobées avant les cultures d'été est l'une des mesures envisagées pour contribuer à la mise en œuvre de l'ordonnance sur les engrais. En fait, les cultures dérobées maintiennent l'azote en place et évitent sa perte par lessivage ou ruissellement, empêchant ainsi la pollution des masses d'eau voisines. À l’heure actuelle, cette mesure est toujours considérée comme facultative, mais les agriculteurs reçoivent une rémunération s’ils s’engagent à la mettre en œuvre, comme dans le cas de l’exploitation agricole participant à AgriAdapt.

Le projet AgriAdapt a débuté en 2016. La vulnérabilité de la ferme pilote dans la région vallonnée du Kraichgau a été évaluée en 2017 et des mesures d’adaptation ont été proposées en 2018. À l'heure actuelle, la phase de mise en œuvre est en cours.

Si elles sont continuellement mises en œuvre et maintenues, les mesures d'adaptation élaborées peuvent durer éternellement.

Sabine Sommer
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