Weeds and crop yields under conservation tillage in organic farming.

Conservation tillage in conventional agriculture tends to make the cropping systems more dependent on herbicides. Organic farming principles could solve this problem. However, direct drilling under a cover crop in organic farming remains difficult. We need innovative techniques, such as knife roller and adapted cover crops. Reduced tillage is possible if weeds are well controlled with mechanical tools, such as hoeing for spring crops, i.e. maize in 2005 and soybean in 2006 (site A). If though weed infestation increases during one year, it will be difficult to control it in subsequent crops in case of reduced tillage

Soil structure and earthworm activity under different tillage systems in organic farming

Organic farmers are encouraged to adopt conservation tillage to preserve soil quality and fertility and prevent erosion. However, many studies in different soil and climate conditions have demonstrated that the compaction of the untilled layer is higher in conservation tillage than in conventional tillage. As earthworm activity may help alleviate soil compaction in organic farming, the impact on the soil structure and earthworm population and activity was studied for 4 different tillage managements (1) mouldboard ploughing (MP), (2) shallow ploughing (SP), (3) reduced tillage (RT) and (4) no-tillage (NT), in 3 french areas. The first results are: (1) MP soil structure is better than SP, RT and NT, (2) water infiltration is higher at soil surface in SP, RT and NT, lower at 17 cm depth, (3) more earthworms, especially anecic species, are found in NT, (4) but more opening channels are found in MP. Then, during the first years of transition from MP to NT, soil structure is better in MP, and whereas earthworm numbers is reduced, it favours earthworm activity

AGTEC-Org Agronomy Handbook of Methods

A common handbook was conceived in the CORE Organic AGTEC-Org project in order to give some elements of field trial monitoring

Une évaluation multicritère qualitative de la durabilité de systèmes de grandes cultures biologiques, Quels enseignements ?

Les systèmes de grandes cultures biologiques se sont développés en France à partir de la fin des années 90, dans une grande diversité de contextes pédoclimatiques et socioéconomiques. De ce fait, il apparaît utile de s'interroger sur les performances économique, agronomique, sociale et environnementale de ces systèmes alors même que leur dynamique de développement reste forte. En ce sens, un travail d'évaluation a été entrepris dans le cadre des programmes de Recherche & Développement CASDAR " RotAB " n° 7055 et PSDR 3 Midi-Pyrénées " CITODAB ", particulièrement pour les systèmes de culture conduits dans des exploitations sans élevage. Pour réaliser ce travail, le modèle générique d'évaluation de système de culture MASC (Sadok et al., 2009, version 1.0), mis au point récemment par l'INRA, a été choisi à l'issue d'une étude comparative des différents modèles disponibles. Ce modèle se présente sous la forme d'une arborescence d'indicateurs qualitatifs, chacun d'eux étant porteur d'un jugement de satisfaction vis-à-vis d'une performance, ou groupe de performances, relevant des trois dimensions de la durabilité. Le modèle est implémenté dans un outil informatique (DEXi) qui s'appuie sur la méthode DEX d'aide multicritère à la décision (Bohanec, 2008). Une adaptation du modèle MASC a été nécessaire. MASC-AB dérive ainsi de MASC enrichi d'indicateurs relatifs à la productivité et aux performances agronomiques (e.g. le maintien de la fertilité du milieu), de façon à mieux prendre en compte les préoccupations associées aux systèmes de grandes cultures biologiques. Les modes d'évaluation des indicateurs et les valeurs seuils relatives aux critères quantitatifs sous-jacents ont été identifiés au sein de groupes de travail de conseillers agricoles ; par exemple, le collectif de conseillers a choisi d'évaluer l'indicateur " Rentabilité " par le calcul de la marge directe et a considéré qu'une marge directe inférieure à une valeur x pouvait être qualifiée de très faible, etc. Le collectif de conseillers a ensuite procédé à la pondération des indicateurs, en tenant compte des recommandations associées au modèle MASC et de leur propre perception de l'importance des indicateurs les uns par rapport aux autres, dans l'évaluation globale de la durabilité. Le modèle d'évaluation ainsi paramétré, MASC-AB, a été appliqué à deux jeux de cas. Le premier est constitué de onze systèmes de culture " types ", construits à partir d'informations recueillies dans les cinq régions du projet RotAB (Centre, Ile-de-France, Pays de Loire, Poitou-Charentes et Rhône-Alpes). Le second jeu de cas regroupe quarante-quatre systèmes de culture de Midi-Pyrénées, représentatifs des rotations biologiques spécialisées, courtes à très courtes, dominantes dans la région entre 2003 et 2006 (Colomb et al., 2009). La durabilité économique est la dimension de la durabilité qui est la moins bien assurée dans les deux cas. Les raisons sont multiples. La rentabilité est très dépendante de la nature et de la fréquence des cultures rémunératrices au sein des rotations, de leur niveau de production et du niveau des prix. La variation du niveau de production sous l'effet du climat est particulièrement dommageable à la rentabilité lorsque la production se situe à un niveau général plutôt faible, comme c'est le cas dans les situations non irriguées de plusieurs régions. L'acceptabilité sociale est une dimension plus satisfaisante de la durabilité des systèmes de grandes cultures biologiques étudiés. Sur les aspects qui intéressent directement les agriculteurs (complexité de mise en oeuvre, pénibilité du travail, risques pour la santé) les systèmes sont particulièrement bien notés. Du point de vue de la société, l'acceptabilité souffre cependant 8 d'une faible contribution à l'emploi saisonnier et parfois d'un niveau de productivité surfacique insuffisant. Ce dernier critère a été introduit au niveau de l'acceptabilité sociale pour pouvoir répondre à la question récurrente portant sur la capacité des systèmes biologiques à pourvoir aux besoins de la société en biens alimentaires et en matières premières. Le maintien du potentiel productif des parcelles soumises à la grande culture biologique sur le long terme est une dimension de la durabilité plus problématique. Le niveau d'insatisfaction visà- vis des objectifs de durabilité agronomique et de la hiérarchie des problèmes n'est pas le même selon les systèmes de culture et les contextes. La maîtrise des adventices apparaît meilleure dans les rotations longues comportant de la luzerne. Malgré des opérations mécaniques plus nombreuses, les rotations biologiques plus courtes, sans luzerne, sont exposées à des développements d'adventices importants. La maîtrise des bioagresseurs (maladies et ravageurs) n'est pas le problème majeur des systèmes de grandes cultures biologiques, comme cela peut l'être pour d'autres systèmes (e.g. le maraîchage, l'arboriculture, la viticulture). Pour la plupart des cas étudiés, la maîtrise des bioagresseurs atteint des niveaux acceptables, pour des raisons diverses selon les contextes. Concernant la maîtrise de la fertilité du sol, une difficulté associée à de nombreux systèmes de culture réside dans le maintien d'un état organique satisfaisant sur le long terme, du fait de la faiblesse des restitutions organiques. La qualité de gestion de l'azote, dans laquelle le degré de satisfaction des besoins des cultures non légumineuses tient une place importante, présente une variabilité certaine. La présence ou non de luzerne, la fréquence des engrais verts, le niveau des apports d'azote organique et les conditions pédoclimatiques déterminant les coefficients d'utilisation de l'azote par les céréales peuvent contribuer à expliquer cette variabilité. La qualité de gestion du phosphore est correcte dans les systèmes étudiées des régions Centre, Ile-de-France, Pays de Loire, Poitou-Charentes et Rhône-Alpes. En Midi-Pyrénées, cette gestion apparaît problématique du fait de la forte proportion de rotations présentant des bilans de P négatifs. Par contre les seuls risques vis-à-vis de la fertilité potassique apparaissent dans les systèmes de culture " types " (hors Midi-Pyrénées dans cette étude) comportant de la luzerne et dont les exportations potassiques ne sont pas compensées par des apports de même niveau. La préservation de l'environnement est la dimension de la durabilité la mieux assurée. Des réserves peuvent cependant être émises en fonction du degré d'intensification des rotations, qui influe sur les niveaux des ressources mobilisées (eau et énergie). L'appréciation de l'impact des systèmes de cultures biologiques sur la biodiversité conduit à un diagnostic très favorable. Cependant, celui-ci manque de précision compte tenu du mode d'évaluation utilisé très simplifié et devra, ainsi, être amélioré à l'avenir pour mieux discriminer les systèmes. Les traits de forces et de faiblesses des systèmes de grandes cultures biologiques étudiés ici confirment et précisent les portraits établis antérieurement par David (1999, 2009). Compte tenu de la grande variabilité des systèmes de grandes cultures biologiques en France, d'autres études demeurent nécessaires pour établir un diagnostic de durabilité suffisamment représentatif de la sole française. L'expérience acquise dans la mise au point et l'application du modèle d'évaluation MASC-AB pourra être remobilisée dans cette perspective

Les défis du déclin démographique et de la croissance métropolitaine: Focale sur des expérimentations territoriales au Japon et au Canada

Cette étude comparée porte sur l'aménagement du territoire, thématique qui possède au Japon une réalité politico-administrative surtout centrée sur les défis de la croissance économique et au Canada une réalité institutionnelle fédérale assez limitée. Le défi analytique est d'autant plus saillant que les enquêtes de terrain que nous avons menées en 2011 sont centrées sur deux objets assez spécialisés : d'un côté la question du déclin démographique dans son traitement par quatre villes japonaises et par les opérateurs ferroviaires, de l'autre les enjeux de planification dans les expertises portées au sein de deux métropoles canadiennes. Pour réduire un peu la difficulté, nous avons cherché à concentrer les analyses sur les façons de concevoir l'aménagement du territoire dans les deux cas. Cette voie permet d'éclairer ce qui nous semble relever de l'impensé sur le cas français : l'esprit d'initiative des réseaux sociaux et des acteurs privés côté japonais, la doctrine spécifiquement métropolitaine de la " croissance intelligente " côté canadien. L'attention et la focale sont donc orientées sur les représentations culturelles en matière d'aménagement du territoire, avec un plan en deux parties. Au Japon, la tendance lourde du déclin démographique depuis une décennie mobilise une série de " recettes " concrètes dans les quatre régions observées. Ces recettes nous informent sur les différentes façons d'appréhender le problème selon l'histoire et la trajectoire de leurs centres urbains et régionaux. Les résultats permettent notamment d'observer comment différentes catégories d'acteurs et d'opérateurs privés défendent une conception " par le bas " des enjeux d'aménagement. Au fil des six terrains d'études, il nous semble ainsi possible de souligner deux figures, celles du " voisin " et de la " gare ", qui cristallisent des façons d'envisager les enjeux de l'aménagement du territoire. Cette conception trace peut-être, pour le cas français, des perspectives inédites en termes de revitalisation et de consolidation des liens sociaux tout en suggérant de nouveaux gisements de croissance. Au Canada, c'est en analysant l'organisation institutionnelle de deux métropoles et la formation des doctrines sur la " croissance intelligente " et sur le " nouvel urbanisme " portées par les experts du développement urbain que l'on comprend mieux la " vision " de la planification qui structure les politiques provinciales et métropolitaines étudiées. Les initiatives en matière de durabilité et d'aménagement nous informent notamment sur une promotion d'un bien-être urbain soucieux à la fois de concertation avec les usagers et de régulation sur les intérêts fonciers. On verra notamment comment cette singularité planificatrice s'exprime dans la façon dont les experts mettent en récits deux figures (les " propriétaires " et le " piéton ") et un type d'espace (la " ceinture de verdure "). Enfin, ces coups de projecteur sur les représentations japonaise et canadienne de l'aménagement du territoire nous incitent à tirer dans un troisième temps quelques enseignements prospectifs concernant d'éventuelles " leçons françaises ". L'approche comparée éclaire les spécificités de chaque tradition nationale (voire régionale ou métropolitaine) dans le rapport que les pouvoirs publics entretiennent à l'espace, à la croissance et au politique. On peut évoquer, sur ces trois pans, des pistes concernant d'éventuels transferts de connaissances et d'expertises qui ouvrent des préconisations sur les politiques françaises en matière d'aménagement du territoire. L'étude est complétée par deux annexes listant les réseaux institutionnels et scientifiques dans ce domaine, la première mentionnant les acteurs et les think tanks sur l'aménagement urbain au Canada et la seconde les établissements de recherche sur la ville et le déclin urbain au Japon

L'évaluation multicritère qualitative des systèmes de grandes cultures. Appropriation du modèle MASC par des conseillers agricoles pour le repérage des systèmes de culture biologiques innovants

Le développement de l'agriculture biologique est actuellement soutenu et suscite de fortes demandes d'appui de la part des agriculteurs auprès des organismes de conseils. La reconfiguration des systèmes de cultures (SDC) qu'entraîne la conversion est assimilable à un problème de décision multicritère particulièrement complexe à traiter. Un outil d'évaluation intégrée des performances et impacts des SDC dans les domaines économique, social, et agro-environnemental serait utile pour la sélection des diverses options possibles envisagées par les producteurs. De plus, un tel outil faciliterait le repérage des systèmes de culture les plus innovants à l'échelle d'un territoire donné, sur lesquels l'activité de conseil pourrait s'appuyer. Cette communication a pour but de montrer pourquoi et comment un panel de conseillers de Chambres d'agriculture s'est approprié un modèle d'analyse multicritère qualitatif de la durabilité des SDC proposé par des chercheurs (MASC : Sadok et al., 2009) pour répondre à ce double besoin. Les travaux ont permis (i) d'identifier les indicateurs nouveaux à incorporer dans l'arbre d'évaluation (ii) de préciser leur mode d'évaluation (iii) d'établir les règles de raisonnement qualitatif qui régissent le processus d'agrégation des indicateurs entre eux (iv) de sélectionner les valeurs seuils qui permettent de passer de critères quantitatifs caractérisant les systèmes de culture aux indicateurs qualitatifs d'entrée du modèle. La principale innovation apportée au modèle concerne l'introduction d'une dimension relative à la durabilité agronomique des systèmes de culture biologiques, basée sur des indicateurs de maîtrise de la fertilité des sols, des bioagresseurs et des adventices. Les premiers travaux d'application du modèle MASC-AB résultant font ressortir que le modèle obtenu est capable de discriminer les SDC dès lors qu'un paramétrage soigneux est réalisé au préalable. Cependant il en ressort la nécessité de développer des outils compagnons pour la description des SDC et l'évaluation des indicateurs, et d'identifier des modes d'utilisation du modèle en fonction de la situation de conseil. A travers l'investissement consenti, les conseillers ont confirmé leur volonté d'affronter la complexité grandissante de construction des SDC. Pour cela, ils cherchent à améliorer leur capacité d'évaluation des fonctions productives et non productives des systèmes à l'aide d'un modèle approprié. Leur engagement ne s'est pas limité à l'utilisation d'un modèle issu de la recherche, ou aux résultats diagnostics issus de ce modèle. Au contraire l'expérience d'adaptation de MASC a démontré une volonté d'engagement dans la conception du modèle, de sorte que soit mieux prise en compte et valorisée leur capacité d'expertise individuelle et collective pour l'évaluation des systèmes de culture biologiques

Stockless organic farming: strengths and weaknesses evidenced by a multicriteria sustainability assessment model

Agronomists need methodologies to assess the sustainability of cropping systems. Few models such as MASC have been recently developed for evaluation. The effective use of those models is still a challenge, notably for low-input systems. Here a more specific model entitled MASC-OF was developed and applied to study stockless organic cropping systems. The MASC-OF model is original because it is based on agricultural advisers’ needs and expertises. Two groups of advisers supported by agronomic scientists were involved in a nine-step methodology to progress from preliminary meetings to data analysis. The methodology allowed advisers to design a model including their own views on what is a sustainable organic cropping system. Soil fertility and weed and pest control were integrated as a new branch in the original MASC model. We also developed evaluation criteria for each basic attribute, defining aggregation rules and weighting attributes. Tested case studies were based on 44 real cropping systems identified on 19 farms in the Midi-Pyrenees region of France and on 23 cropping system types developed by the advisers from the Centre, Ile-de-France, Pays de Loire, Poitou-Charentes and Rhône-Alpes regions of France. Our results show that a high score of economic sustainability is the most difficult to achieve. This finding is explained by low productivity of cereal crops and high variability of market prices for organic grain. Further, agronomic viability is also difficult to ensure, as a consequence of poor soil-fertility management practices. The ability to achieve social acceptability for the producer, including workload and health risk, is high. By contrast, acceptability for the society has a medium score due to reduced productivity and contribution to local employment. Environmental sustainability is the easiest dimension to achieve, despite nitrogen-loss risks in some situations and high water and energy consumption in irrigated systems. Overall our findings show that the potential for the development of more sustainable organic cropping systems in stockless farms is high

Performance of pea, lupin and faba bean, in organic cropping systems in France

Organically farmed pea, lupin and faba bean were compared in terms of dry matter (DM), grain yield and nitrogen (N) production, as well as for their competitive ability against weeds. Adjacent strips of pea, lupin and faba bean were set up at eight sites throughout the Pays de la Loire region. Soil conditions and weed pressure differed between sites. In general, faba bean produced slightly more grain yield and grain N than pea. Lupin was the least productive grain legume and the weakest competitor against weeds, though it provided grains with the highest N contents. However in most situations, pea was shown to be the most efficient until flowering for DM and N accumulation as well as for light interception and crop height. A faster development of aboveground plant parts at early growth stages and a better soil N uptake were likely explanations for the lowest weed DM of pea. However DM of pea, lupin and faba bean were equally limited by weeds despite the differences in weed biomass between these species