Quels Systèmes POlyculture-élevage et pratiques agroécologiques en réponse aux enjeux locaux et globaux ? (SPOt)

Articuler productions animales et végétales doit permettre d’assurer une certaine souveraineté alimentaire dans un monde aux ressources limitées tout en réduisant l’impact de notre alimentation sur le climat.

Contexte

La population mondiale vient de dépasser le seuil de 8 milliards. Répondre aux besoins alimentaires avec une pression sur l’environnement qui s’intensifie est un défi de taille. Il est nécessaire de préciser la place que doivent jouer les systèmes d’élevage dans nos systèmes agroalimentaires. En effet, les élevages sont régulièrement pointés du doigt en raison de (1) la compétition qu’ils exercent, vis-à-vis de l’Homme, au niveau de l’utilisation des ressources alimentaires et donc des surfaces cultivées, (2) leur contribution à l’émission de gaz à effet de serre et notamment de méthane, (3) leurs rejets azotés, ….
Néanmoins, dans un monde aux ressources limitées, l’élevage peut jouer un rôle clé dans le maintien de la fertilité des sols cultivés. Une solution serait la mise en place d’une économie plus circulaire avec la valorisation des co-produits des cultures et, ainsi, la fermeture partielle des cycles de nutriments. Ils contribuent également au transfert de nutriments de zones peu propices à la culture (prairies permanentes obligées) vers les zones de cultures. Ce rôle est primordial en agriculture biologique où le déficit en azote représente un réel frein à la production des cultures.

Objectif

Dans ce contexte, le projet SPoT vise à explorer la pertinence de l’articulation polycultures-élevage pour atteindre la neutralité climatique et maximiser la production d’aliment pour l’homme. Cette approche s’inscrit dans le tissu socio-économique de Centre-Ardenne, zone majoritairement orientée vers l’élevage de bovins allaitants, et du pacte vert pour l’Europe.

Matériel et méthodes

Pour ce faire, nous mobilisons des pratiques agro-écologiques pour tester sur le long terme (deux rotations depuis 2023), en ferme expérimentale, sous label production biologique, une transition vers des systèmes mobilisant différents niveaux de couplage cultures et élevages afin de répondre aux enjeux précités en contexte (Figure 1, Lagneaux et al., 2026).

Cette approche repose sur l’exploration, l’analyse et la compréhension de 3 systèmes, trois niveaux d’articulation polyculture-élevage mis en œuvre en station expérimentale sur un relativement long terme (12 ans). La surface agricole utile du premier système comporte 70% de prairies permanentes et 30% de cultures (S1 ; 19,34 ha) et est représentatif de l’utilisation des sols d’Ardenne. Elle est de 30% de prairies et 70% de cultures pour le deuxième (S2 ; 8,82 ha). Dans le système trois, il n’y a que des cultures (S3 ; 0,36 ha). Du bétail est associé aux systèmes 1 et 2 au prorata des surfaces de prairies permanentes et de la disponibilité en co-produits.

Une gouvernance participative, incluant chercheurs et techniciens rattachés au projet, a été mise en place en début de projet pour piloter ces 3 systèmes. Ces systèmes sont voués à évoluer pas-à-pas, indépendamment pour atteindre les objectifs fixés : répondre aux enjeux climatiques, maximiser et diversifier la production d’aliments à destination directe de l’homme (food) et optimiser la circularité.
Des leviers agroécologiques (ex : rotations longue et diversifiée, pas de traitements préventifs, variétés résistantes, gestion mécanique des adventices, etc.) et des innovations sont mises en place (cultures de légumes, engraissement de veaux croisés à l’herbe) pour atteindre ces objectifs.
La transition vers la mise en œuvre de pratiques agroécologiques est étudiée sous les angles des changements de métiers et pratiques, de la construction des filières et la caractérisation des produits.
Les informations relatives aux pratiques, choix, processus décisionnels et capacités à valoriser les produits sont enregistrés.
Les systèmes sont évalués essentiellement pour leur production nette d’alimentation à destination de l’homme et leurs émissions de gaz à effet de serre.

Résultats provisoires et attendus

1) analyses existante

Dans un premier temps, les trois systèmes conçus ont été, après simplification, modélisés pour évaluer leur capacité à répondre aux objectifs du projet (circularité, maximisation de la production d’aliments pour l’Homme et neutralité climatique) notamment via l’outil DECiDE (Hennart et al., 2024). Il est apparu qu’en conditions de réussite des cultures (tout ce qui a été cultivé pour être consommé directement par l’humain peut l’être) les performances du système sans animaux (S3) sont meilleures mais potentiellement plus à risque à la suite de moindres entrées notamment en azote via les sources naturelles (symbiotique et retombées atmosphérique). L’impact du volet animal (S1 & S2) sur le réchauffement climatique reste important. Tous les systèmes s’avèrent productifs et relativement peu émetteurs par rapport aux standards actuels. Ces résultats doivent toutefois être affinés, notamment en ce qui concerne les niveaux de rendements attendus et la capacité de fixation symbiotique ou la cohérence des choix portés sur les quantités valorisables en alimentation humaine. Cette première analyse sert de guide et l’objectif du projet est notamment de la confronter à la réalité de terrain.

2) L’essai sur terrain

Les premières cultures (colza) ont été semées en août 2022 alors que les premiers veaux croisés sont rentrés dans les systèmes début 2023 pour atteindre un cheptel stabilisé en 2025. Depuis 2023 les performances agronomiques et environnementales des systèmes sont enregistrées : production et qualité des produits, profils azotés, bilans en nutriments, émissions de méthane par les bovins via Greenfeed ®, etc et des ajustements ont déjà été opérés.

La première rotation testée est reprise à la figure 1. Cependant après trois années celle-ci a été révisée. En effet, il a été estimé que l’objectif d’optimiser la production d’alimentation à destination de l’homme à long terme était menacé si on ne réagissait pas aux problèmes de salissement des parcelles et suite au risque de potentielle perte de fertilité lié notamment aux difficultés rencontrées dans l’implantation des intercultures en Ardenne. La nouvelle rotation inclut deux années de prairies temporaires.

Les premiers lots de veaux croisés ont été abattus en 2024. Globalement les performances animales correspondent à l’attendu, à savoir un GQM d’environ 900 g/ jour, et les animaux ont pu être correctement valorisés. La qualité des produits (intrinsèque et extrinsèque) est analysée. Ces performances reposent essentiellement sur l’utilisation de fourrages issus des prairies, de co-produits issus des cultures et de poudre de lait. Les performances animales sont donc potentiellement tributaires de co-produits issus des cultures dont la disponibilité est potentiellement positivement corrélée aux rendements des cultures et inversement corrélée au classement des cultures en produits valorisables en alimentation humaine. A l’échelle des systèmes la classification des cultures soit en produits consommables par l’homme, et donc exportés, soit après déclassement, en produit à destination de l’alimentation animales est un enjeu majeur pour l’élevage mais surtout pour le fonctionnement et les performances globales des systèmes. Il s’est toutefois avéré difficile de définir les critères de classification. En effet le classement/déclassement peut être soit subjectif soit non stabilisé/justifiable si ce n’est économiquement (ex : tri ou traitement trop couteux, filières de valorisation possibles mais inexistantes localement, etc.). Ces incertitudes rendaient délicates le pilotage des systèmes. Les critères de classement déclassement se focalisent à présent essentiellement sur les risques sanitaires. A noter que les déclassements furent importants en 2023, 2024 et 2025 pour des raisons technologiques et sanitaires. Dans ce contexte, le système sans animaux (S3) se révèle problématique quant au devenir des produits déclassés de la consommation humaine qui ne peuvent pas être valorisés par le bétail (considéré comme absent non seulement au sein du système mais également du territoire). La transformation de ces produits en bioénergie, considéré comme un gaspillage alors qu’il se pratique à large échelle (ex : Biowanze), entre en tension avec le sens nourricier du travail et du métier.

Pour le systèmes, avec plus de prairies permanentes et donc plus d’animaux, vu le type d’étable (entièrement paillée pour les veaux et stabulation libre semi-paillée avec aire de raclage pour les taurillons) et les pailles produites, un déficit de pailles a été observé. D
Différentes alternatives sont actuellement considérées pour palier à ce problème : modifier le type d’étable ou questionner aussi la présence d’éléments agroforestiers dont une part des produits peuvent substituer les pailles. Cette dernière alternative a fortement questionné les praticiens qui mettent en œuvre le projet et mené à l’identification de compétence particulière à mobiliser en cas de mise en place d’innovations (Lagneaux et al., 2026)

Le projet questionne le bouclage des flux en nutriments avec l’anthroposphère et d’éviter un effet minier ailleurs (ex : extraction du phosphore, importation depuis une autre ferme). La mise en pratique est peu aisée vu la faible disponibilité des produits adéquats ou de taux de récupération dans la chaine alimentaire et des déchets. Il vise également à optimiser le fonctionnement interne des systèmes polyculture élevage. Nous sommes toutefois confrontés à la complexité de leur de fonctionnement mais également à la capacité à les évaluer correctement pour identifier les meilleures alternatives par exemples en termes de gestion des fertilisants organiques. Une attention particulière est portée à la gestion des engrais de ferme notamment à leurs conditions de stockage. L’objectif est de mettre en place un dispositif permettant de réduire les pertes lors du stockage des fumiers en envisageant des alternatives telles que la couverture des tas et une optimisation de la récolte des jus pour minimiser les pertes à la fois sous forme liquide (K) mais également gazeuses (N et C).

Finalement les performances économiques des systèmes sont également suivies. Ells nous permettront d’évaluer dans quelle mesure les performances de production et environnementales observées convergeront ou non avec des performances économiques.