Intégration de critères agronomiques dans la modélisation de la viabilité des agrosystèmes insulaires tropicaux
Résumé
Tropical island territories are strongly affected by global climate change. The French West Indies crystallize the diversity of issues related to the viability of agro-systems so important in the context of global change. The GAIA SCOPE model was born from a multi-disciplinary and multi-partner collaboration between INRA, CIRAD and Paris Dauphine University. This model based on the theory of viability (Aubin 2009) makes it possible to identify viable farming trajectory. They are viable in the sense of an improvement or at least a maintenance of soil quality expressed by the BISQ indicator and by an improvement or maintenance of the economic state of the farm expressed by the cumulative income. The trajectories of exploitation are expressed graphically by the succession of cultures set up and the cultivation practices that are associated with it over a long period of time, 40 years.
The absence of agronomic decision rules in the choice of crop successions, causes some inconsistencies in the cultural succession proposed by the model. The objective of this work is to identify reflex decisions allowing to control the choice of cultural successions. The problem is: "How to make the GAIA SCOPE model agronomically consistent and representative of Guadeloupean agriculture?".
Based on an extensive bibliographic search and interviews with INRA agents, we have identified 5 decision rules to enrich the model on the agronomic plant. The 5 rules of disions are as follows :
• The belonging of successive cultures in succession to different botanical families.
• Avoid the formation of pathogen outbreaks by limiting the number of diseases and pests shared by subsequent crops in a succession of crops.
• To avoid the depletion of the mineral resources of the soil by making follow each other speculations which do not take the same mineral elements (Nitrogen, Phosphate, Potassium and Organic matter)
• Optimize succession of crops so that the effect of roots on soil decompaction is positive.
• Respected seasonality of crops for their cultivation.
The efficiency of these decision rules is evaluated on 6 examples of model trajectories, inconsistencies are highlighted and new trajectories are proposed. The new agronomically efficient trajectories on the themes proposed in the decision rules do not systematically allow the improvement of the economic performances through the cumulative income, nor the quality of soil evaluated by the indicator BISQ. The viability parameters considered by the model do not take into account the impact of the agronomic improvements proposed by the decision rules, an extinction of the trajectory evaluation parameters could be incorporated to refine the model.
Les territoires insulaires tropicaux sont fortement touchés par les changements climatiques globaux. Les Antilles françaises cristallisent la diversité des problématiques liées à la viabilité des agro systèmes si importants dans le contexte de changements globaux. Le modèle GAIA SCOPE, issu d’une collaboration pluridisciplinaire et pluri partenaire entre l’INRA, le CIRAD et l’Université Paris Dauphine, a vu le jour en 2013 (OZIER-LAFONTAINE, 2012). Ce modèle basé sur la théorie de la viabilité (Aubin 2009) permet d’identifier des trajectoires d’exploitations agricoles viables. Elles sont viables au sens d’une amélioration ou tout du moins d’un maintien de la qualité de sol exprimé par l’indicateur BISQ et par une amélioration ou un maintien de l‘état économique de l’exploitation exprimé par le revenu cumulé. Les trajectoires d’exploitations sont exprimées graphiquement par les successions de cultures mises en place et les pratiques de cultures qui y sont associées sur une longue période de temps, 40 ans.
L’absence de règles de décision agronomique dans le choix des successions de culture, provoque certaines incohérences dans les successions culturales proposées par le modèle. L’objectif de ce travail est d’identifier des règles de décision permettant d’encadrer le choix des successions culturales. La problématique est la suivante : « Comment rendre le modèle GAIA SCOPE agronomiquement cohérent et représentatif de l’agriculture guadeloupéenne ?».
A partir de recherches bibliographiques approfondies et de dires d’experts, nous avons identifié 5 thématiques sur lesquelles sont portées les règles de décisions permettant d’enrichir le modèle sur le plan agronomique :
• L’appartenance des cultures qui se suivent dans la succession à des familles botaniques différentes.
• Eviter la formation de foyers de pathogènes en limitant le nombre de maladies et ravageurs partagés par les cultures qui se suivent dans une succession de culture.
• Eviter l’épuisement des ressources minérales du sol en faisant se succéder des spéculations prélevant les éléments minéraux : Azote, Phosphate et Potassium dans des proportions différentes.
• Optimiser les successions de cultures pour que l’effet des racines sur la décompaction du sol soit positif.
• Respecter la saisonnalité des cultures pour leur mise en culture.
L’efficience de ces règles de décision est évaluée sur 6 exemples de trajectoires du modèle, les incohérences sont mises en évidence et de nouvelles trajectoires sont proposées. Les nouvelles trajectoires agronomiquement performantes sur les thématiques proposées dans les règles de décisions ne permettent pas systématiquement l’amélioration des performances économiques à travers le revenu cumulé, ni la qualité de sol évaluée par l’indicateur BISQ. Les paramètres de viabilité pris en compte par le modèle ne prennent pas en compte les répercussions des améliorations agronomiques proposées par les règles de décision, une extinction des paramètres d’évaluation des trajectoires pourrait être incorporée pour affiner le modèle.
Domaines
Sciences agricoles
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
