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Agriculture biologique et qualité des ressources en eau dans le bassin de la Seine : caractérisation des pratiques et applications territorialisées
The intensive agriculture characterizing the Seine watershed since half a century is based on the generalization of the use of synthetic fertilizers and pesticides and by the rupture of the connection between crop and livestock systems. This system is nowadays compromising ground- and surface water quality, namely through nitrate contamination which mostly originates from agricultural losses. The implementation of technically proven and socially acceptable alternatives, allowing reconciling agricultural production and water quality preservation, encounters lots of obstructions of technical and social nature. From a technical point of view, sound reference data and rigorous indicators are lacking to assess the agronomical and environmental performance of alternative agro-systems. The first objective of this thesis is therefore to develop a sound conceptual framework to evaluate the productive capacity and the risk of nitrate lixiviation of agro-systems, through an improved version of the nitrogen soil surface balance. We first developed, based on a meta-analysis of the literature, robust relations to determine symbiotic nitrogen fixation by grain and forage legumes crops, which plays a central role in organic farming systems. We then could establish the relationship between total N fertilization, harvested yield and surplus of agro-systems, in order (i) to draw the trajectories of 124 countries over 50 years based on FAO data, and (ii) to compare the performance of the main organic crop rotations of the Seine basin and those of the conventional âreasonedâ agriculture. Finally, we established an empirical relationship linking N surplus, lixiviation and nitrate concentration in drainage water for arable land and permanent grassland. We show in a second part of this thesis how this conceptual framework of analysis can be useful in particular territories to highlight and guide stakeholder action, as well as to make more credible some alternatives which can feed the necessary transition toward more sustainable agro-systems. We analyze the situation of the drinking water abstraction areas of La Plaine du Saulce, supplying the city of Auxerre (Burgundy) as well as that of Flins-Aubergenville, supplying the western part of Paris agglomeration. We elaborate alternative scenarios for these regions, going much farther than the mere improvement of agricultural practices, and taking into account the peculiar geographical and hydro-geological context of each study case.Lâagriculture intensive qui caractĂ©rise le bassin de la Seine depuis une cinquantaine dâannĂ©es est basĂ©e sur la gĂ©nĂ©ralisation de lâusage des engrais de synthĂšse et des pesticides et la rupture de la complĂ©mentaritĂ© culture-Ă©levage. Ce mode dâagriculture compromet aujourdâhui gravement la qualitĂ© des eaux souterraines et de surface, notamment par la contamination nitrique. La mise en Ćuvre dâalternatives qui permettraient de concilier production agricole et respect de la qualitĂ© de lâeau se heurte Ă beaucoup dâentraves, de nature techniques et sociales. Sur le plan technique, le manque de donnĂ©es de rĂ©fĂ©rences et dâindicateurs rigoureux permettant dâĂ©valuer les performances agronomiques et environnementales de systĂšmes agricoles alternatifs, est un frein majeur. Le premier objectif de cette thĂšse est donc de dĂ©velopper un cadre conceptuel solide pour Ă©valuer ces performances en termes de capacitĂ© productive et de risque de lixiviation nitrique, Ă travers le bilan dâazote des sols. Nous avons tout dâabord Ă©tabli, sur base dâune mĂ©ta-analyse des donnĂ©es de la littĂ©rature, des relations robustes pour lâestimation de la quantitĂ© dâazote fixĂ©e par les lĂ©gumineuses qui jouent un rĂŽle essentiel dans la fertilisation des systĂšmes dâagriculture biologique. Nous avons alors pu Ă©tudier la relation fertilisation/rendement/surplus des systĂšmes agricoles, dâune part pour Ă©tablir leurs trajectoires dâĂ©volution dans 124 pays au cours des 50 derniĂšres annĂ©es Ă travers les donnĂ©es de la FAO, dâautre part pour comparer les performances agro-environnementales des principales rotations biologiques rencontrĂ©es dans le bassin de la Seine avec celles des rotations pratiquĂ©es en agriculture conventionnelle raisonnĂ©e. Nous avons enfin Ă©tabli sur une base empirique la relation qui existe entre surplus, lixiviation et concentration des eaux de drainage sous terres arables et prairies permanentes. Nous montrons dans une seconde partie comment le cadre conceptuel dâanalyse technique ainsi dĂ©veloppĂ© peut ĂȘtre utilement appliquĂ© dans des territoires particuliers pour Ă©clairer et orienter des logiques dâacteurs et crĂ©dibiliser certaines alternatives qui puissent nourrir une nĂ©cessaire transition vers des agrosystĂšmes plus durables. Une analyse dĂ©taillĂ©e de la situation des captages de la Plaine du Saulce, qui alimentent la ville dâAuxerre, et celle du champ captant de Flins-Aubergenville, qui fournit en eau potable lâOuest parisien, est ainsi prĂ©sentĂ©e. Des scĂ©narios alternatifs, allant au-delĂ des simples amĂ©nagements de pratiques, sont proposĂ©s, en tenant compte du contexte gĂ©ographique et hydrogĂ©ologique propre Ă chaque cas dâĂ©tude
50 year trends in nitrogen use efficiency of world cropping systems: the relationship between yield and nitrogen input to cropland
International audienceNitrogen (N) is crucial for crop productivity. However, nowadays more than half of the N added to cropland is lost to the environment, wasting the resource, producing threats to air, water, soil and biodiversity, and generating greenhouse gas emissions. Based on FAO data, we have reconstructed the trajectory followed, in the past 50 years, by 124 countries in terms of crop yield and total nitrogen inputs to cropland (manure, synthetic fertilizer, symbiotic fixation and atmospheric deposition). During the last five decades, the response of agricultural systems to increased nitrogen fertilization has evolved differently in the different world countries. While some countries have improved their agro-environmental performances, in others the increased fertilization has produced low agronomical benefits and higher environmental losses. Our data also suggest that, in general, those countries using a higher proportion of N inputs from symbiotic N fixation rather than from synthetic fertilizer have a better N use efficiency
Mise en place concertĂ©e dâactions pour Ă©viter le ruissellement Ă©rosif en Pays de Caux : Projet SURGE â Programme Eaux et territoires
Les 16 et 17 mars 2016, lâAFEPTB a organisĂ© un sĂ©minaire technique Ă lâattention de lâensemble des agents des EPTB.
Lâorganisation de sĂ©minaires techniques constitue une initiative nouvelle de lâAFEPTB. Cela fait suite Ă des discussions sur les groupes de travail thĂ©matiques qui se rĂ©unissaient de maniĂšre rĂ©guliĂšre par le passĂ©. LâidĂ©e est dĂ©sormais de proposer 2 temps de 2/3 jours par an Ă lâensemble des agents des EPTB sur plusieurs thĂ©matiques et de maniĂšre transversale.
Les objectifs poursuivis sont de mieux se connaĂźtre et de travailler sur des dossiers transversaux.
Les sĂ©minaires alternent des interventions spĂ©cialisĂ©es, des retours dâexpĂ©riences, des Ă©changes et temps de co-construction
Knowledge and experiences sharing on an experimental farm station : New roles and postures
The agroecological transition is embedded in the lexical field of worlds of the unavoidable, the imperative, the future, but few places are dedicated to give it a flesh and concrete existence, a "tried-and-true" guarantee. The INRA experimental farm station of Mirecourt (Vosges, eastern France) is trying to do so by opening the doors to a large audience of their autonomous mixed-crop dairy system experiment, entirely certified on its 240 ha in organic farming since 2004. For 10 years, between 700 and 800 visitors (students in technical and higher education, farmers, and AKIS actors) coming mainly from the Eastern part of France but also from other regions of France and Belgium, were received each year, corresponding to about 20-25 days/yr. It is less conventional farm visits or information days about research trials, and more days of exchanges and share of multiple forms of knowledge, know-how and experiences, to support a transition toward more autonomous farming systems. Since 2016, the knowledge exchage days are the subject of a social experiment aiming to depict, by the INRA practitioners themselves, a pragmatic research, a science in the making, living uneven, humble to restitute complexities, variabilities and uncertainties inherent to autonomous agricultural systems that to do not without but do with the environment. The device has allowed to try many modes for knowledge-sharing, varying situations to relfect environmental and work conditions (fields, nearby animals, the parlour...) and facilitating dialogue and debate with different discussion partners bearers of specific knowledge, and professional and ethical standards. Participants describe action routines or exceptional experiences, track records, experimental results, visions, or whether change in attitudes, by the means of different media that speak for themselves : stroytelling, photos, facts and fugures, graphs, markers, indicators from everydays life...Focus are, more often on the process than on the results that are site-precific, and on the "doing" as many as the "thinking". Intellectual, social, technical and material pathways are maid visible and reveal unresolved issues, difficulties, mistakes and unexpected levers, seen as potentially useful resources for practitioners looking for more autonomy. In the pedagogy field, the issue involved here is to foster the inter-comprehension, to build a collective negotiation on the coherence of the scientific and pragmatic choices and of the meanings of results to contribute to an active appropriation and an informed cristicism on urgent societal issues. In this regard, experiential learning and socio-cognitive conflicts are encouraged by maximising times for peer exchanges in small groups and learning in context, with a particular attention given to observation, and more broadly to a sensitive environment
Conception d'un dispositif de partage de savoirs et d'expériences sur l'installation expérimentale de l'INRA de Mirecourt pour accompagner la transition agro-écologique
Entre 2016 et 2018, nous avons conduit une expĂ©rimentation sociale sur l'installation expĂ©rimentale de Mirecourt (Vosges) qui visait Ă accompagner la transition agro-Ă©cologique en explorant de nouvelles façons de produire, capitaliser et partager des savoirs et expĂ©riences. 1000 participants (agriculteurs, conseillers, Ă©tudiants en enseignement technique et supĂ©rieur en agriculture) furent reçus en visite pour dĂ©couvrir et Ă©changer avec les praticiens de l'INRA autour d'une expĂ©rimentation systĂšme sur l'autonomie et l'Ă©conomie en polyculture-Ă©levage. Nous avons conçu, mis en Ćuvre et analysĂ© un dispositif original, centrĂ© sur l'apprentissage des visiteurs, et mobilisant e rĂ©cents dĂ©veloppement dans le champ des sciences de l'Ă©ducation pour enseigner l'agro-Ă©cologie (phĂ©nomĂ©nologie, dialogue, didactique des questions socialement vives...). Les modalitĂ©s d'interaction avec les visiteurs ont Ă©tĂ© co-construites avec les diffĂ©rents praticiens de la station afin d'Ă©laborer des situations qui reflĂštent au mieux leurs conditions de travail et une variĂ©tĂ© de supports parlants pour eux-mĂȘmes (photos, notes, graphiques, indicateurs, rĂ©cits...) pour montrer comment ils agissent et analysent ces situations. Ainsi, une diversitĂ© de savoirs, de valeurs et de vĂ©cus sont articulĂ©s et rendent comptent d'une recherche pragmatique, d'une science en train de se faire, vivante et humble ; Ă mĂȘme de restituer la complexitĂ©, la variabilitĂ© et les incertitudes inhĂ©rentes Ă la conduite de systĂšmes autonomes. Ce sont autant les processus que les rĂ©sultats qui sont mis en discussions. Les chemins intellectuels, sociaux, techniques et matĂ©riaux sont rendus visibles et rĂ©vĂšlent des questions non rĂ©solues, et des difficultĂ©s mais aussi des leviers qui peuvent ĂȘtre des ressources utiles Ă une diversitĂ© d'usagers. Cette Ă©tude montre d'intĂ©ressants rĂ©sultats en termes d'apprentissages sur le fonctionnement de systĂšmes autonomes et Ă©conomes et de renforcement des capacitations citoyennes. 65 % des rĂ©pondants Ă une Ă©valuation ex-post du dispositif par le biais du questionnaire dĂ©clarent une ou des intentions d'usage
Organic farming and water quality in the Seine watershed : characterization of agricultural practices and territorialized applications
Lâagriculture intensive qui caractĂ©rise le bassin de la Seine depuis une cinquantaine dâannĂ©es est basĂ©e sur la gĂ©nĂ©ralisation de lâusage des engrais de synthĂšse et des pesticides et la rupture de la complĂ©mentaritĂ© culture-Ă©levage. Ce mode dâagriculture compromet aujourdâhui gravement la qualitĂ© des eaux souterraines et de surface, notamment par la contamination nitrique. La mise en Ćuvre dâalternatives qui permettraient de concilier production agricole et respect de la qualitĂ© de lâeau se heurte Ă beaucoup dâentraves, de nature techniques et sociales. Sur le plan technique, le manque de donnĂ©es de rĂ©fĂ©rences et dâindicateurs rigoureux permettant dâĂ©valuer les performances agronomiques et environnementales de systĂšmes agricoles alternatifs, est un frein majeur. Le premier objectif de cette thĂšse est donc de dĂ©velopper un cadre conceptuel solide pour Ă©valuer ces performances en termes de capacitĂ© productive et de risque de lixiviation nitrique, Ă travers le bilan dâazote des sols. Nous avons tout dâabord Ă©tabli, sur base dâune mĂ©ta-analyse des donnĂ©es de la littĂ©rature, des relations robustes pour lâestimation de la quantitĂ© dâazote fixĂ©e par les lĂ©gumineuses qui jouent un rĂŽle essentiel dans la fertilisation des systĂšmes dâagriculture biologique. Nous avons alors pu Ă©tudier la relation fertilisation/rendement/surplus des systĂšmes agricoles, dâune part pour Ă©tablir leurs trajectoires dâĂ©volution dans 124 pays au cours des 50 derniĂšres annĂ©es Ă travers les donnĂ©es de la FAO, dâautre part pour comparer les performances agro-environnementales des principales rotations biologiques rencontrĂ©es dans le bassin de la Seine avec celles des rotations pratiquĂ©es en agriculture conventionnelle raisonnĂ©e. Nous avons enfin Ă©tabli sur une base empirique la relation qui existe entre surplus, lixiviation et concentration des eaux de drainage sous terres arables et prairies permanentes. Nous montrons dans une seconde partie comment le cadre conceptuel dâanalyse technique ainsi dĂ©veloppĂ© peut ĂȘtre utilement appliquĂ© dans des territoires particuliers pour Ă©clairer et orienter des logiques dâacteurs et crĂ©dibiliser certaines alternatives qui puissent nourrir une nĂ©cessaire transition vers des agrosystĂšmes plus durables. Une analyse dĂ©taillĂ©e de la situation des captages de la Plaine du Saulce, qui alimentent la ville dâAuxerre, et celle du champ captant de Flins-Aubergenville, qui fournit en eau potable lâOuest parisien, est ainsi prĂ©sentĂ©e. Des scĂ©narios alternatifs, allant au-delĂ des simples amĂ©nagements de pratiques, sont proposĂ©s, en tenant compte du contexte gĂ©ographique et hydrogĂ©ologique propre Ă chaque cas dâĂ©tude.The intensive agriculture characterizing the Seine watershed since half a century is based on the generalization of the use of synthetic fertilizers and pesticides and by the rupture of the connection between crop and livestock systems. This system is nowadays compromising ground- and surface water quality, namely through nitrate contamination which mostly originates from agricultural losses. The implementation of technically proven and socially acceptable alternatives, allowing reconciling agricultural production and water quality preservation, encounters lots of obstructions of technical and social nature. From a technical point of view, sound reference data and rigorous indicators are lacking to assess the agronomical and environmental performance of alternative agro-systems. The first objective of this thesis is therefore to develop a sound conceptual framework to evaluate the productive capacity and the risk of nitrate lixiviation of agro-systems, through an improved version of the nitrogen soil surface balance. We first developed, based on a meta-analysis of the literature, robust relations to determine symbiotic nitrogen fixation by grain and forage legumes crops, which plays a central role in organic farming systems. We then could establish the relationship between total N fertilization, harvested yield and surplus of agro-systems, in order (i) to draw the trajectories of 124 countries over 50 years based on FAO data, and (ii) to compare the performance of the main organic crop rotations of the Seine basin and those of the conventional âreasonedâ agriculture. Finally, we established an empirical relationship linking N surplus, lixiviation and nitrate concentration in drainage water for arable land and permanent grassland. We show in a second part of this thesis how this conceptual framework of analysis can be useful in particular territories to highlight and guide stakeholder action, as well as to make more credible some alternatives which can feed the necessary transition toward more sustainable agro-systems. We analyze the situation of the drinking water abstraction areas of La Plaine du Saulce, supplying the city of Auxerre (Burgundy) as well as that of Flins-Aubergenville, supplying the western part of Paris agglomeration. We elaborate alternative scenarios for these regions, going much farther than the mere improvement of agricultural practices, and taking into account the peculiar geographical and hydro-geological context of each study case
Agriculture biologique et retour de l'élevage en régions de grande culture pour restaurer la qualité de l'eau
National audienceEn zone de grande culture spĂ©cialisĂ©es, les systĂšmes de production cĂ©rĂ©aliers intensifs basĂ©s sur une fertilisation presque exclusivement minĂ©rale et l'usage systĂ©mique de pesticides, compromettent gravement la qualitĂ© des ressources en eaux souterraines et de surface pour la consommation humaine et la santĂ© des Ă©cosystĂšmes aquatiques. L'agriculture biologique qui proscrit l'usage d'intrants de synthĂšse apparaĂźt comme une alternative crĂ©dible pour concilier production agricole et production d'eau de qualitĂ©. NĂ©anmoins, les exploitations bio montrent la mĂȘme spĂ©cialisation rĂ©gionale que l'agriculture conventionnelle. Outre les problĂšmes de fertilitĂ© des sols que pose cette spĂ©cialisation, la rupture de la complĂ©mentaritĂ© culture-Ă©levage peut Ă©galement engendrer des risques pour la qualitĂ© de l'eau en AB, par un recours massif Ă des sources d'azote organiques exogĂšnes Ă minĂ©ralisation rapide (fientes de poules, vinasses, etc.), et surtout par l'absence de dĂ©bouchĂ©s pour les lĂ©gumineuses fourragĂšres, qui broyĂ©es et laissĂ©es sur place alimentent un surplus d'azote lixiviable (Anglade et al., 2015). Sur l'exemple de deux petits territoires emblĂ©matiques de ces rĂ©gions spĂ©cialisĂ©es, jadis occupĂ©es par une polyculture-Ă©levage traditionnelle, le bassin de l'Orgeval en Brie LaitiĂšre, et l'aire d'alimentation de captage (AAC) de la Plaine du Saulce dans les plateaux de Bourgogne, nous comparons les performances agro-environnementales des systĂšmes actuels (pratiques courantes et optimisation rĂ©glementaire de la fertilisation minĂ©rale), et de systĂšmes alternatifs (grandes cultures biologiques et polyculture-Ă©levage biologique)). Le cadre conceptuel d'analyse est basĂ© sur une description territoriale des flux d'azote, en adaptant le concept de bilan d'azote des sols sur l'ensemble d'un cycle de rotation culturale pour Ă©valuer de maniĂšre nĂ©gative, la fertilisation totale (engrais de synthĂšse et organiques, fixation symbiotique, dĂ©pĂŽts atmosphĂ©riques) (F), la production totale rĂ©coltĂ©e (Y), l'efficience d'utilisation de l'azote (NUE=Y/F), et le surplus (S=F-Y) non valorisĂ© par la production susceptible d'ĂȘtre lixiviĂ©. Nous montrons ainsi sur ces territoires que l'agriculture raisonnĂ©e (mĂȘme ajustĂ©e au plus prĂšs des besoins de la croissance vĂ©gĂ©tale et avec implantation de CIPAN) ne garantit pas l'infiltration de flux sous-racinaires compatibles avec la norme de potabilitĂ©. En revanche, la re-conception de systĂšmes de production biologiques, visant Ă la fois la reconnexion avec l'Ă©levage (Ă©levage ovin dans l'Auxerrois (Anglade et al. acceptĂ©) et Ă©levage laitier dans la Brie (Garnier et al., 2016), l'autonomie azotĂ©e et la diversification des cultures constitue la meilleure voie pour rĂ©concilier production agricole et production d'eau de qualitĂ©. La comparaison des scĂ©narios prospectifs avec l'Ă©tat des systĂšmes agricoles en 1955, montre des performances productives nettement supĂ©rieures car bĂ©nĂ©ficiant des progrĂšs de l'agronomie et de l'agro-Ă©cologie
Reconquérir la qualité de l'eau en région de grandes cultures : agriculture biologique et reconnexion avec l'élevage
National audienceLong-term monitoring of nitrate fluxes has been carried out in two catchment areas, one in the Brie dairy region and the other on the Burgundy plateau. The results show that rain production systems -even those in which mineral fertilisers are carefully adjusted to track plant needs- lead to nitrogen loss and thus compromise continued water quality. Consequently, which alternative production systems should be employed ? Using the soil surface balance (SSB) mehtod, it is possible to estimate the long-term environmental loss of nitrogen from given production systems. Here, we thus evaluated pre-industrial systems utilised in the 1950s, intensive and organic farming systems utilised at present. Organic mixed crop-livestock systems lost less nitrogen while maintaining respectable levels of agricultural performance. Such systems could be used to produce cheese (Brie) or sheep (Burgundy).Le suivi sur une longue pĂ©riode des flux de nitrates de deux aires d'alimentation de captages, en Brie laitiĂšre et dans le Plateaux de Bourgogne, montre que le respect des normes du Comifer ne suffit pas pour prĂ©server la qualitĂ© de l'eau souterraine avec les systĂšmes de production actuels. Quels systĂšmes de production alternatifs envisager ? DiffĂ©rentes pistes sont explorĂ©es. Le bilan de surface d'azote permet dâĂ©valuer sur le long terme les pertes environnementales d'azote d'un systĂšme de production. Dans les deux zones Ă©tudiĂ©es (bassin de l'Orgeval et Plaine de Saulce), les systĂšmes de production cĂ©rĂ©aliĂšres, mĂȘme avec une fertilisation minĂ©rale ajustĂ©e au plus prĂšs des besoins des plantes, conduisent Ă des pertes d'azote incompatibles avec la pĂ©rennitĂ© de la qualitĂ© de l'eau. DiffĂ©rents systĂšmes sont ainsi Ă©valuĂ©s (les systĂšmes existant dans les annĂ©es 50, les systĂšmes actuels intensifs et en agriculture biologique). Les systĂšmes de polyculture-Ă©levage biologiques (basĂ©s sur la fixation d'azote par les lĂ©gumineuses fourragĂšres) ont des pertes encore infĂ©rieures, tout en prĂ©sentant des performances agronomiques intĂ©ressantes. Ils pourraient ĂȘtre mis en place, avec production de Brie ou Ă©levage ovin respectivement dans ces 2 territoires
« La Terre » de Zola, une histoire biogéochimique de la Beauce au XIXe siÚcle
Le bassin de la Seine a longtemps constituĂ© lâhinterland nourricier de
lâagglomĂ©ration parisienne. Aujourdâhui, les pollutions diffuses liĂ©es Ă lâusage de
pesticides et engrais chimiques ainsi quâĂ la concentration des ateliers dâĂ©levage,
entrainent notamment la fermeture de nombreux captages dâeau potable et lâeutrophisation des
zones marines cÎtiÚres. Cette étude vise à reconstituer une image biogéochimique de la
Beauce, Ă la fin du XIXe siĂšcle, entre grandes exploitations progressistes (200 ha) et
petits héritages parcellaires traditionnels (moins de 10 ha). Les performances agronomiques
et environnementales de ces systĂšmes sont Ă©valuĂ©es en reconstruisant les bilans dâazote des
sols à partir des statistiques agricoles historiques et des éléments sur la vie rurale et
les pratiques agricoles contenus dans le cĂ©lĂšbre roman naturaliste dâĂmile Zola, La Terre.
La cĂ©rĂ©aliculture avait alors dĂ©jĂ pris un essor formidable avec lâabandon de la jachĂšre au
profit dâune sole de lĂ©gumineuses fourragĂšres fixatrices dâazote valorisĂ©es par le bĂ©tail
qui assurait via ses déjections le transfert de cet azote vers les terres labourables. Nous
montrons que dans ces systĂšmes de polyculture-Ă©levage les flux dâazote Ă©taient Ă©quilibrĂ©s et
les pertes environnementales minimes, garantissant une bonne qualité des eaux infiltrées.
Dans les grands domaines, la diminution des surfaces en prairies (qui ne représentaient plus
que 10 % de la surface agricole utile) et la mĂ©canisation ont permis dâaccroĂźtre
considĂ©rablement la capacitĂ© commerciale dâexportation cĂ©rĂ©aliĂšre et du territoire, avec
1460 kgN/kmÂČ/an soit 98 % de la production cĂ©rĂ©aliĂšre, et ainsi de soutenir la population
urbaine grandissante de la révolution industrielle.The Seine watershed has long been the foodshed of Paris city. Nowadays, diffuse
pollutions from agricultural land due to the use of pesticides, synthetic fertilizers, and
the concentration of animal husbandry, endanger drinking water resources and lead to costal
eutrophication problems. In this study, we attempt to reconstruct a biogeochemical history
of the âBeauceâ region, at the end of the nineteenth century, between large progressive
agricultural domains (200 ha) and small familial farms (less than 10 ha). The agronomic and
environmental performances of those systems are assessed using the soil surface balance
method based on the analysis of data from historical production statistics and several
aspects of rural life and agricultural practices detailed in the famous ânaturalistâ novel,
La Terre, by Emile Zola. Wheat farming had already increased with the replacement of the
traditional fallowing practice by leguminous nitrogen-fixing hay recycled by the livestock
which transferred this nitrogen to arable land via grazing and manure application. The
results show that nitrogen fluxes were approximatively in balance in those mixed-farming
systems, thus minimizing nitrogen environmental losses and ensuring good water quality. In
the large landing estates, the reduction in the area under natural grasslands, to around
10Â % of the agricultural land use, together with mechanization, allowed to increase the
commercial potentiality of cereal export, reaching 1460 kgN/kmÂČ/yr, i.e. 98Â % of the
production. This allowed to sustain the food demand of the growing urban population of the
Industrial Revolution