SYCI SYstèmes de Culture Innovants

Contexte

Conçue par un groupe multidisciplinaire de scientifiques du CRA-W en 2019, l’expérimentation « SYCI » vise à concevoir, installer et comparer des systèmes de culture innovants.

L’expérimentation a été développée dans un contexte particulier qui est la région limoneuse (Gembloux) avec une majorité de production de grandes cultures à haute valeur ajoutée. Le cadre est le suivant : la valorisation des productions à des fins alimentaires est prioritaire, et l’enjeu est d’offrir une rentabilité économique à l’exploitation, sur le long terme. Trois itinéraires culturaux innovants ont été définis dans le but de répondre chacun à des enjeux futurs de l'agriculture wallonne.

Objectifs

L’objectif général du projet est de concevoir, installer et comparer des systèmes de culture innovants qui répondent à des enjeux clés de l’agriculture wallonne, à savoir la conservation du capital « sol », la réduction maximale des émissions de gaz à effet de serre et la réduction maximale de l’usage des intrants de synthèse.

Déroulement 

L’expérimentation « système » SYCI est mise en place sur 15 ha de la station expérimentale du CRA-W à Gembloux. L’année précédant la mise en place de l’essai, la situation de départ a été analysée et le terrain régularisé pour accueillir les premières cultures d’hiver au début de l’expérimentation dans le courant de l’automne 2019. Cette expérimentation sera maintenue sur plusieurs rotations, à savoir minimum 12 ans.

Sur le terrain, un système de culture est constitué d’un bloc de 6 parcelles de 12 m de large et de 65 m de long. Cette conformation permet d’accueillir chaque année toutes les cultures de la rotation. Chaque système est répété trois fois dans l’espace, ce qui constitue un total de 72 parcelles expérimentales, arrangées selon un dispositif en split-plot. 6 parcelles supplémentaires permettent de tester des variantes de deux des systèmes de culture.

Plan de l’expérimentation SYCI, chaque couleur représente un système de culture

Les trois grands enjeux qui demandent des solutions techniques intégrées et multidisciplinaires et identifiés lors de l’étape de co-conception :

• La conservation du capital « sol » ;
• La réduction maximale des émissions de gaz à effet de serre ;
• La réduction maximale de l'usage des intrants de synthèse.

De ces enjeux, trois systèmes de culture ont été définis :

• Le système SOL veille prioritairement à conserver les différentes formes de la fertilité du sol (physique, chimique et biologique). La plupart des leviers agronomiques sont revus à la baisse afin d’éviter des conséquences dépressives sur le sol (tassement, diminution de la MO, perte de biodiversité). A contrario, toutes les pratiques permettant d’activer des éco-services ou d’avoir un moindre impact sur le sol sont systématiquement déployées (IC riche en légumineuse, semis directs, association, choix de variétés résistantes, …).
• Le système GES est construit afin de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Pour cela, deux voies sont suivies : minimiser les intrants générant de fortes émissions (engrais de synthèse, mécanisation) et maximiser la production d’énergie via l’exportation de biomasse valorisées en biométhanisation.
• Le système ZEROPHYTO doit permettre de diminuer drastiquement l’utilisation des produits de protection des plantes (PPP), voire les supprimer. Sans molécules de synthèse, des solutions alternatives, préventives ou de substitution sont mises en œuvre à l’instar du désherbage mécanique, de l’association de culture, du choix des variétés, …

Successions culturales des 4 systèmes de culture

Afin de comparer ces systèmes entre eux, un quatrième système de culture de référence a été mise en place dans le dispositif expérimental : le système CONVENTIONNEL, qui autorise l’utilisation, avec les meilleures pratiques, de tous les leviers agronomiques classiques (engrais, PPP et mécanisation).

Chaque système de la plateforme est caractérisé par la nature des cultures, leur ordre de succession, les itinéraires techniques et les éléments structurels. L’innovation se trouve dans la proposition de nouvelles combinaisons de techniques et de cultures existantes, ainsi que dans l’introduction des techniques et cultures nouvelles.

Plantation des pommes de terre

Parcelle de pomme de terre après un épisode orageux

Moisson des froments en 2025

Moisson des colzas en 2026

Un ensemble d’indicateurs prédéterminés est suivi tout au long de la rotation des systèmes de culture :

• Suivi du sol : chimique, physique, biologique, reliquats azotés en sortie d’hiver
• Production : rendements et qualité
• Biomasse aérienne : résidus de cultures et intercultures
• Suivi cultural : levée, maladies et ravageurs et adventices
• Interventions culturales : date, type d’intervention, matériel, main d’œuvre, …

Résultats

Au terme de la première rotation, une analyse des rendements en lien avec les caractéristiques du sol ainsi qu’une analyse économique est en cours de réalisation. Les premières conclusions montrent l’avantage en termes de production du système conventionnel, majoritairement favorisé lors des premières années de la rotation. Les paramètres de fertilité du sol sont eux à l’avantage du système SOL et Zérophyto, avec néanmoins un développement accru des populations d’adventices. L’analyse des indicateurs agronomiques doit être également suivie des bilans économiques et environnementaux. Dans ce cadre, les effets sur la balance réduction d’émissions de gaz à effet de serre et production d’énergie par biométhanisation du système GES semblent positifs, au détriment de la production de denrées.

Au-delà de l’étude des systèmes de culture proprement dits, SYCI permet de proposer à la communauté scientifique un outil permanent où de nouveaux projets et études peuvent s’accrocher afin d’explorer de nouveaux champs d’investigation. A l’heure actuelle, de nombreux réseaux d’essai/projets/mémoires de fin d’étude/thèses utilisent ou ont utilisé SYCI en guise de support pour des sujets d’étude variés. 

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