J3-Initiation à l'agriculture

INITIATION A L'AGRICULTURE

Jour 3 _ Bertille DIARRA

Objectifs de la session

• Identifier la multitude des systèmes de production dans le monde

• Comprendre les contraintes des agriculteurs ayant un impact sur l'utilisation des machines agricoles

• Identifier les enjeux de la mécanisation à l'échelle mondiale

introduction

Avec quelles agricultures nourrir le monde en 2050 ?

"L'agriculture est le premier, le plus utile, le plus étendu et peut-être le plus essentiel de tous les arts."

Encyclopédie des siences, des arts et des métiers, Denis Diderot

Activité économique la plus répandue au monde1/3 de la population active mondiale travaille dans l'agriculture si on y ajoute les métiers amonts aux productions agricoles (production d'intrants, de matériels, R&D...) et les métiers situés en aval (IAA, restauration... ) : 45% des actifs de la planète sont mobilisés pour satisfaire nos besoins alimentaires

introduction

Avec quelles agricultures nourrir le monde en 2050 ?

La population mondiale devrait dépasser les 9 milliards d'ici à 2050. La production agricole mondiale devra donc augmenter de 70% sur la même période.

30 millions mécanisée

Augmenter les rendements

Accroître les superficies

1 350 millionsd'agriculteurs dans le monde

1960

2 personnes

1 milliard manuelle

2006

300 millions attelée

4 personnes

1 hectare nourrit

2050

6 personnes

introduction

Feed

Food

Textile

Plante cultivée champignon algue

Matériaux

Santé

Biocarburant

introduction

Terres agricoles

Terrains destinés au bétail

Terres cultivées

Cultures permanentes

Cultures annuelles

la révolution verte

agriculture et productivité

Green revolution

fait référence à l'ensemble des recherches et développements technologiques entre 1930 et 1960 qui ont augmenté la productivité agricole mondial

Adoption de nouvelles technologies :

• nouvelles variétées de céréales à fort rendement (++ blé et riz)
• fertilisants chimiques
• approvisionnement en eau (irrigation)
• nouvelles méthodes de culture

Norman Borlaug 1914-2009 "Father of the Green Revolution"

Prix Nobel de la Paix en 1970

agriculture et productivité

La révolution verte au Mexique

Révolution verte pour atteindre l'auto-suffisance alimentaire

• irrigation des terres sèches
• démarche gouvernementale pour développer de nouvelles espèces -> encore aujourd'hui, une base pour la recherche agricole mondiale
• grandes parcelles, graines spécifiques, fertilisants et pesticides, main d'oeuvre à bas prix

Le Mexique est devenu la vitrine pour étendre la révolution verte à d'autres territoires : Amérique latine, Afrique et Asie.

Source : rockefellerdoundation.com

agriculture et productivité

La révolution verte aux Philippines

1960 : création Institut de Recherche International du Riz Croisement entre 2 varités de riz : création d'un nouveau cultivar IR8 La production annuelle de riz aux Philippines passe de 3.7 millions à 7.7 millions de tonnes en 20 ans.

Pour la 1ère fois, les Philippines deviennent exportateurs de riz.

Source : bbc.com

Source : rockefellerdoundation.com

agriculture et productivité

La révolution verte en Inde

1961 : l'Inde est sur le point de sombrer dans une énorme famine Collaboration internationale : importation de IR8 -> multiplication par 10 des rendements en riz -> "the Miracle Rice"

L'Inde est aujourd'hui l'un des plus gros pays producteur et exportateur de riz au monde.

Stagnation des rendements : dévellopement de deux culture par an sur une même parcelle : riz et céréales

Le riz est la culture vivrière prédominante dans les pays où vit la majorité de la population mondiale.

Les producteurs de riz nourissent plus de personnes que les producteurs des autres cultures.

Source : forbesindia.com

agriculture et productivité

La révolution verte au Brésil

Aujourd'hui, "ferme du monde "

• Canne à sucre : production de sucre et d'éthanol
• Progression des superficies agricoles grâce au défriechement
• Coûts faibles (foncier et main d'oeuvre)
• Taille des exploitations

Avant 1960 : le Brésil cultive peu car ses terres sont jugées trop pauvres et acides Pour réduire l'acidité : apport massif de craie 1990 : le Brésil est le 2ème producteur mondial de soja

Le Brésil est aujourd'hui le plus gros exportateur de boeuf et volaille au monde, grâce à sa production de soja pour l'alimentation animale. Il n'ajoute aucun engrais azotée grâce à l'apport de souche de bactéries fixatrices d'azote (rhizobium).

2 grands types d'agriculture

Au Nord Petites exploitations Cultures vivrières : haricots et manioc

Cultures permanentes

agriculture et productivité

La révolution verte - le cas de l'Afrique

Volonté d'introduire les concepts réussis du Mexique et de l'Inde Echec pour diverses raisons : corruption, manque d'infrastructure, manque d'implication du gouvernement et d'autres facteurs environnementaux : accès a l'eau, diversité de la topographie et des types de sol

En 2005, le Malawi crée le Programme de Subvention des Intrants Agricoles qui permet aux petits agriculteurs d'acheter des engrais/intrants/ semences et pesticides pour lutter contre le déclin de fertilité des sols

En 2008, le Malawi est autosufisant

agriculture et productivité

La révolution verte

Aujourd'hui, parmis les 1 milliard d'agriculteurs pratiquant une agriculture manuelle : 50 % ont accès aux progrès technologiques de la Révolution Verte. L'autre moitié, pratique, faute de moyens, une agriculture "biologique" sans en avoir le label.

diversité des systèmes agraires dans le monde

les systèmes agraires dans le monde

les systèmes agraires dans le monde

• France : 69 ha en 2020
• USA : 180 ha en 2021
• Australie : 4 700 ha en 2022

les systèmes agraires dans le monde

les systèmes agraires dans le monde

les systèmes agraires dans le monde

culture de rente

Plante cultivée pour être vendue et dégager du profit

• Majotité de la SAU des pays développés
• Pays en développement : cultures d'export

Café Brésil, Vietnam

Cotton Chine, Inde

Thé Inde, Chine

culture de rente par climat

culture de rente par climat

Climat tropical

Agriculture pluviale, tropiques humides

• Café, cacao, canne à sucre, bananes, maïs, soja

culture de rente par climat

Agriculture pluviale, tropiques humides Plantations

• Système développé en période coloniale : une seule culture est cultivée sur une grande échelle pour l'exportation

• Besoins en capitaux, intrants et main d'oeuvre importants

• Demande très forte en Europe et en Amérique du Nord

Ce climat favorise la pression des bioagresseurs

culture de rente par climat

Agriculture pluviale, tropiques humides Plantations

• Monoculture -> Vulnérabilité face aux bio-agresseurs

• Mécanisation des opérations techniques pour réduire les coûts de main d'oeuvre (travail de migrants)

• De nouvelles organisations (contrat P&P, commerce équitable)

culture de rente par climat

culture de rente par climat

Climat tropical

Tropiques secs

• Agriculture de subsistance, système nomade, mécanisation limitée

culture de rente par climat

culture de rente par climat

Climat tempéré

Climat favorable aux cultures de rente

• Céréales : blé, seigle, maïs, orge, avoine

• Oléagineux : colza, graines de moutarde

• Fruits & légumes : cerise, fraise, pomme,

pomme de terre

culture de rente par climat

Climat tempéré

Céréaliculture commerciale extensive

• Systèmes typiques des grandes plaines :

- Est Europe- Grandes plaines américaines - Pampas

• Rendements à l'hectare moyen mais grandes parcelles

-> 35 qtx/ha blé au Canada en 2022

• Intrants importants : irrigation, fertilisants, pesticides

• Culture plutôt pour l'export :

- Blé (USA + Canada : moitié de l'export mondial)- Coton - Soja - Sorgho

culture de rente par pays

Australie

afrique

• Lentille

• Cultures d'exports (cotton, café, plantes pour biodiesel) qui ne nourrissent pas

Vietnam

USA

• Noix de coco

• Orange, Pomme de terre, canne à sucre (Hawaii)

"back market cash crop"

culture de rente par pays

Source : visualcapitalist.com

AGRICULTURE et productivité

les contraintes pour la production dans le monde

agriculture et productivité

Les contraintes pour la production agricole

Contraintes naturelles

Contraintes socio-économiques

agriculture et productivité

Ecart aux rendements en céréales

agriculture et productivité

Comment peut-on expliquer ces dynamiques de rendement ?

agriculture et productivité

Dynamiques des rendements des principales cultures

agriculture et productivité

Les contraintes biophysiques : le sol

Certaines caractéristiques du sol peuvent évoluer dans le temps : taux de MO / nutriments, salinité

agriculture et productivité

La salinisation des sols

• 7% de la superficie mondiale des terres est affectée par la salinité

Salinisation primaire ou secondaire

Wicke et al, 2006

agriculture et productivité

La salinisation des sols

agriculture et productivité

La salinisation des sols

SOL SODIQUE

• Sodium prédominant : le sol est alcalin
• Destructuration des argiles et de la MO : crée une couche brune en surface
• Humidité persistente plusieurs jours après la pluie
• Toxicité du sodium

SOL SALIN

• Haute concentration en sels solubles dans le sol
• Cristallise parfois en surface : croûte blanche
• Humidité persistente plusieurs jours après la pluie
• Mauvais développement des plantes

agriculture et productivité

Les contraintes biophysiques : les précipitations

D'après Earth Forum

agriculture et productivité

Les contraintes biophysiques : le climat

agriculture et productivité

Les contraintes biophysiques : le climat / s'adapter

• Besoin en eau de la culture -> irrigation
• Durée du cycle de la culture -> précocité, génétique
• Opérations techniques possibles en fonction de l'état du sol -> choix des cultures, adaptation des techniques

Irrigation canne à sucre

agriculture et productivité

Systèmes irrigables

agriculture et productivité

Trois principaux défis

Les problèmes de parasitisme

La maîtrise des plantes adventices

Le problème de l'eau

Défis accrus par la suppression de + en + importante de produits phytosanitaires Quid d'une analyse risques -bénéfices ?

agriculture et productivité

Les contraintes socio-économiques

Formation

Régime foncier

Exode rural

Guerres

Politiques agricoles

Accès au crédit

Développement réseau routier

la mécanisation agricole

la mécanisation agricole

La mécanisation agricole selon la FAO

La mécanisation comprend tous les niveaux de technologies agricoles et de transformation, des outils manuels les plus simples aux équipements motorisés et plus sophistiqués.

la mécanisation agricole

La situation mondiale

Population agricole vs niveau de mécanisation des EA

la mécanisation agricole

La préparation du sol

la mécanisation agricole

Niveau de développement des machines en fonction des pays

Croissance : Pakistan

Mature : France

Maturation : Brésil

Lancement : Afrique SubSaharienne

la mécanisation agricole

Lancement - ASS : situation

• Cohabitation des agricultures vivrières et commerciales

• Principaux équipements utilisés pour l’agriculture vivrière : manuel et traction animale

• Quasi absence d’offre d’AE, très peu différenciés. Pas d’agroéquipementiers locaux

• Absence d’infrastructures

• Absence de cadre règlementaire

• Développement des équipements motorisés grâce à des initiatives publiques (projets de développement) et privées (entreprise de service avec opérateurs formés)

• Pas de réparations au de vente de pièces détachées

la mécanisation agricole

Lancement - ASS : situation

la mécanisation agricole

Lancement - ASS : défis pour le développement des AE

• Créer une filière des agroéquipements pour l’agriculture vivrière, en se basant sur celle naissante de l’agriculture commerciale

• Adapter / créer une offre : attirer les agroéquipementiers intéressés à ces marchés

• Former les acteurs intermédiaires des filières (dont bancaires) pour garantir une continuité des agroéquipementiers au terrain

• Coordonner les efforts publics et privés pour s’assurer qu’ils ne soient pas contradictoires

la mécanisation agricole

Croissance - Pakistan : situation

• Diminution importante de l’agriculture vivrière vers une agriculture principalement commerciale

• Agroéquipementiers locaux présents qui visent le marché local

• Présence d’acteurs isolés en recherche d’intégration verticale

• Présence d’acteurs intermédiaires : concessionnaires et réparateurs

• Les agriculteurs possèdent un parc matériel simple et s’appuient sur des prestataires de service pour les opérations plus complexes

• Politiques gouvernementales favorables sous forme de baisses de taxes sur les matières premières

la mécanisation agricole

Croissance - Pakistan : défis pour le développement des AE

• Dépasser le paradigme « mécanisation = tracteur » et disposer des outils nécessaires à une meilleure utilisation des tracteurs

• Agrandir la taille des exploitations (moyenne 5 ha) pour favoriser le passage vers une agriculture mécanisée

• Formation des agriculteurs pour qu’ils s’approprient le fonctionnement et l'usage des agroéquipements

• Soutien politique (programme d’appui au secteur) ou bancaire pour permettre l’accès au crédit

la mécanisation agricole

Maturation - Brésil : situation

• Présence d’une offre diversifiée et en complexification, pour le marché local et international

• Parc matériel du pays récent (30% du parc a moins de 5 ans) : faibles opportunités de croissance sur le marché interne

• Opportunité de croissance en externe du fait de la qualité de production et soutien affirmé du gouvernement dans ce sens

• Orientation vers l’export 1) de matériel simples vers l’Afrique principalement ; 2) vers l’Occident avec des produits sophistiqués

la mécanisation agricole

Maturation - Brésil : défis pour le développement des AE

• Intégration des nouvelles technologies en agriculture dans la perspective de l’export vers les marchés occidentaux

• S’implanter avant la concurrence sur les marchés concurrentiels, notamment africains (présence de l’Inde et de la Chine)

• Prise en considération des nouvelles problématiques agronomiques, environnementales, et énergétiques

la mécanisation agricole

Mature - France : situation

• Filière des AE mature : l’ensemble des acteurs sont présents et en quantité

• Connaissance fine des territoires et conditions climatiques et adaptations de l’offre des AE aux productions

• Agroéquipementiers tournés vers les marchés nationaux et internationaux et savoir-faire reconnu

• Nouvelles problématiques de transition vers la digitalisation : from farm manager to data manager

la mécanisation agricole

Mature - France : défis pour le développement des AE

• Intégration des nouvelles technologies au sein des exploitations agricoles : agriculture 4.0

• Résoudre les problématiques agronomiques, environnementales, énergétiques, ergonomiques et règlementaires qui apparaissent

• Garantir une traçabilité des opérations pour recréer un lien de confiance avec les consommateurs

• S’assurer de la formation des acteurs de la filière des AE pour concevoir, utiliser, maintenir, et recycler des équipements en réponse aux besoins du terrain et de la société

Robotique

Les défis de l'agroécologie et les attentes de la robotique pour l'agriculture

2020

2035 : véhicule neuf 100% électrique

Le PACte Vert

-55% GES d'ici à 2050

-55% pesticides d'ici à 2030

Aujourd'hui, nous n'avons pas les moyens de le faire

Quelles alternatives pour continuer à produire notre alimentation ?

... une évolution nécessaire de nos pratiques

"La robotique sera l'un des leviers de l'agroécologie"

Roland LENAIN - INRAE

La contribution des robots à la transition agroécologique

Réduction de l'utilisation des PPP de 95%

La robotique agricole - une réalité en France ?

une réalité dans l'élevage

• Site fermé
• Environnement maîtrisé

La robotique agricole - une réalité en France ?

Pouvoir reconnaître une situation dangereuse

Délimiter la zone de travail : parcelle ? bande enherbée ?

Les limites à l'utilisation au champs

Reconnaître l'obstacle : branche ? personne ?

IA ? Difficile de prédire la réaction du robot face à une situation inédite

Capteurs adéquats : couleur géométrie éclairage

Quelle place pour les robotos dans l'agriculture végétale ?

Automatisation de l'agriculture classique

On envisage pas de nouvelles façons de produire, on rend simplement la tâche moins pénible.

• Tracteur autoguidé
• Un robot peut rendre des services pendant que l'humain fait autre chose

Petite machine

• Moins impactante pour le sol
• Moins énergivore

Accompagner l'agriculture dans son verdissement

Alternative au modèle productiviste

• Bio
• Non-travail du sol
• Rotation des cultures

• Mécanisation
• Chimie

Nouvelles méthodes

Intervention

• Fréquente
• Précise
• Localisée

CONCLUSION

ouverture

définir l'agroecologie

Qu'est ce que l'agroécologie ?

En binôme, réfléchissez à ce qu'est pour vous l'agroécologie et proposez une définition en une phrase.

comprendre la transition agroécologique

Focus "changement climatique"

comprendre la transition agroécologique

Focus "changement climatique"

Le 6ème rapport du GIEC

comprendre la transition agroécologique

Focus "changement climatique"

Le 6ème rapport du GIEC

comprendre la transition agroécologique

Focus "changement climatique"

Les différents scénarios du réchauffement climatique

Le projet TYFA : "Ten Years for Agroecology in Europe"

Trois grandes composantes : - la production - la consommation alimentaire - le bouclage de la fertilité azoté.

Le projet TYFA : "Ten Years for Agroecology in Europe"

Alimentation plus durable

Abandon des pesticides et des engrais de synthèse

Préserver la biodiversité

Abandon des importations de protéines végétales

Projet TYFA

Préserver les ressources naturelles

Redéploiement des prairies extensives et d'infrastructures paysagères

Lutter contre le changement climatique

Changement d'alimentation