Projet H2020 DIVERSify : Conception d'équipements végétaux innovants pour la résilience des écosystèmes et la durabilité agricole
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2017 -2021
- Budget alloué 4.999.363,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto DIVERSify
En réponse aux défis auxquels est confrontée l’agriculture moderne, le projet DIVERSify, financé par l’UE, a réuni des experts de divers domaines pour améliorer la productivité agricole et assurer la durabilité à long terme. Plus précisément, le projet étudiera les mécanismes à l’origine des avantages des équipements pour les cultures et développera des solutions pratiques pour améliorer la stabilité des rendements, la diversification et la résilience environnementale. En se concentrant sur les systèmes de culture herbacés et herbacés, le projet identifiera les meilleures pratiques en matière d'équipement végétal grâce à la participation de professionnels agricoles, à une revue de la littérature scientifique et à l'expérimentation. Vous vous efforcerez également de comprendre les principes écologiques qui favorisent les interactions positives entre les plantes, entre les plantes et entre les plantes et les environnements. L’objectif général est d’améliorer la productivité, la lutte contre les ravageurs et les maladies et la durabilité environnementale en utilisant des connaissances scientifiques et tacites pour relever les défis du monde réel.
Dans un premier temps, nous avons consulté les acteurs agricoles d’Europe et d’Afrique afin d’identifier les meilleures pratiques et les défis liés aux plantes cultivées en équipe. Les partenariats qui en ont résulté entre les scientifiques et les parties prenantes ont conduit à des recherches participatives avec les agriculteurs et à l’affinement des lignes directrices sur les meilleures pratiques (Objectif 1).
Les lignes directrices et les protocoles ont été partagés avec les agriculteurs via l'InfoHub du site Web du projet et soutiennent la recherche participative de suivi par les partenaires. Les ateliers des parties prenantes ont mis en évidence les lacunes dans les connaissances sur les combinaisons d’espèces, les conceptions de plantation et les densités. Nous avons mené des essais d'équipements végétaux à travers l'Europe et au Liban sur trois saisons de croissance couvrant plus de 50 installations végétales (céréales, légumineuses, oléagineux, fourrages riches en espèces), générant des preuves scientifiques des combinaisons d'espèces et de variétés les plus performantes dans des conditions de gestion à faibles/élevés d'intrants et dans différentes conditions pédoclimatiques. Les données ont été analysées pour révéler les mécanismes et les caractéristiques des cultures qui sous-tendent les avantages des équipements végétaux en termes de rendement et de qualité des cultures, de fertilité des sols, d’utilisation des ressources, de lutte contre les ravageurs et les maladies et d’agrobiodiversité (Objectif 2).
Cela a conduit à un nouveau concept de sélection végétale utilisant une « approche écologique » et une base de données sur les caractéristiques des plantes en libre accès pour soutenir la future sélection végétale en équipe. Un nouveau modèle mathématique minimaliste (M3), développé avec des sélectionneurs de cultures, a utilisé des données d'essai pour simuler les performances des équipements végétaux dans différentes conditions de croissance et climats futurs. Les codes et les résultats du modèle, ainsi que les protocoles d’évaluation sur le terrain et les conclusions sur les équipes de plantes les plus performantes, ont été diffusés aux scientifiques, aux sélectionneurs et aux agriculteurs pour aider à la sélection des cultivars et aux objectifs de sélection pour l’amélioration des équipes de plantes (Objectif 3).
Notre réseau d'agriculteurs participatifs à travers l'Europe, soutenu par des scientifiques, a mené plus de 40 essais en ferme d'équipements végétaux sur 3 ans, avec des essais parallèles dans des fermes de recherche partenaires. Ces connaissances ont été générées sur la gestion pratique des équipements de l'usine et sur la transformation ultérieure des produits. Des solutions de résolution de problèmes ont été partagées avec les acteurs du secteur des machines afin de mettre en évidence les opportunités du marché. Les agriculteurs et les scientifiques ont présenté des essais en milieu agricole aux communautés agricoles pour encourager une adoption plus large. Les informations sur les performances agronomiques, socioéconomiques et environnementales des équipements végétaux ont été largement diffusées à l’aide de multiples ressources et de films innovants pour mettre en valeur les pratiques optimisant les résultats (Objectif 4).
L'outil CropMIXER a été conçu conjointement avec des agronomes pour soutenir les décisions de sélection et de gestion des cultures : une interface Web permet aux utilisateurs de rechercher dans une base de données ouverte d'essais d'équipements végétaux en utilisant des critères spécifiques (Objectif 5).
L'outil est disponible sur le site Web du projet ; L’ambition future est de combler les lacunes en matière de couverture. L'outil de visualisation de données DIVERSiplotter et une méta-analyse des essais d'équipements végétaux fournissent des ressources en libre accès aux communautés scientifiques et de sélection. Les partenaires de DIVERSify s'engagent activement auprès des parties prenantes de la recherche, de l'agriculture, de l'agritech et des politiques pour identifier des solutions aux défis de la diversification des cultures et accroître l'adoption. Nous créons des ressources diverses pour différents utilisateurs finaux, menons des centaines d’activités de partage des connaissances et atteignons des publics nationaux et mondiaux dépassant des millions de personnes. La Cour a consulté des agriculteurs et des chercheurs pour élaborer des recommandations sur les facteurs politiques et socioéconomiques nécessaires pour accroître l’adoption par les équipes de production, résumées dans un guide politique et une boîte à outils sur le site Web du projet. Nous collaborons avec des collègues sur des projets alignés pour tirer parti des synergies et amplifier l’impact (Objectif 6).
La société mondiale est confrontée à des défis importants pour produire suffisamment d’aliments nutritifs pour les populations humaines tout en utilisant les ressources naturelles de manière durable, en prévenant la dégradation de l’environnement et la perte de biodiversité, et en luttant contre le changement climatique. L’agriculture joue un rôle essentiel dans la réalisation de ces objectifs et doit s’adapter. La pression exercée sur les agriculteurs pour produire des aliments de manière durable avec moins de produits agrochimiques pose un défi important pour maximiser les rendements et réduire les pertes, sans solution unique. Les scientifiques des cultures doivent développer de nouveaux systèmes de culture pour aider les agriculteurs à accroître leur efficacité et à réduire la pollution ; les sélectionneurs ont besoin de nouvelles connaissances et de nouveaux outils pour développer des variétés de cultures adaptées aux nouvelles méthodes de culture ; et les agronomes ont besoin de savoir comment gérer ces systèmes de culture. Les scientifiques reconnaissent que l’agriculture pourrait s’inspirer de l’écologie : les habitats naturels dotés de niveaux élevés de biodiversité présentent souvent une plus grande productivité et une meilleure efficacité des ressources et sont moins exposés aux stress environnementaux. Les principes écologiques utilisés pour identifier les caractéristiques et les mécanismes des plantes qui améliorent le fonctionnement des systèmes biodiversifiés pourraient être appliqués pour optimiser les cultures multi-espèces, ou « équipes végétales ». L’équipement végétal offre une solution prometteuse aux rendements stagnants des cultures et à l’instabilité des rendements d’une année sur l’autre, en particulier dans un climat changeant. Les cultures végétales qui peuvent être cultivées avec une utilisation limitée de pesticides bénéficieront à la société grâce à la réduction des résidus de pesticides dans l’environnement et les produits agricoles. Des équipements agricoles qui dépendent moins des intrants agrochimiques aideront les agriculteurs à relever les défis liés à l’élimination progressive des pesticides et au coût carbone des engrais. DIVERSify vise à promouvoir une culture plus répandue de plantes contenant des légumineuses, augmentant ainsi la disponibilité des protéines végétales pour des régimes alimentaires sains et nutritifs.
L'objectif global de DIVERSify était de fournir un nouveau système de production agricole durable en développant des « équipes végétales » de cultures arables et de prairies avec une productivité accrue, un contrôle des ravageurs et des maladies et des avantages environnementaux.
Les six objectifs étaient :
- Identifier les meilleures pratiques actuelles en matière d’équipements d’usine.
- Déterminer les mécanismes qui favorisent les interactions positives entre les cultures et entre les cultures et l’environnement.
- Concevoir des kits de plantes améliorés et identifier des cibles de sélection potentielles pour les cultures utilisées dans les kits de plantes.
- Travailler avec les producteurs pour tester l’équipement et la gestion des plantes.
- Construire un outil d'aide à la décision pour le choix des équipements végétaux et l'agronomie.
- Travailler avec les parties prenantes pour un partage participatif des connaissances.
Les travaux de DIVERSify ont montré que l’agriculture d’équipe optimisée diversifie les cultures et le système agricole, conduisant à une productivité plus élevée, à une plus grande agrobiodiversité, à des services écosystémiques améliorés et, dans certains cas, à des risques moindres de stress environnemental. Cela offre également l’opportunité de diversifier les revenus en innovant avec les parties prenantes tout au long de la chaîne de valeur.
DIVERSify est un consortium de scientifiques, d'agriculteurs, de consultants, d'éleveurs et de PME travaillant ensemble pour construire une nouvelle approche et de nouveaux outils pour étudier les mécanismes sous-jacents aux avantages associés aux équipements des plantes cultivées, ainsi que les caractéristiques des cultures et les pratiques agronomiques qui favorisent ces avantages.
En se concentrant sur les systèmes de culture et de prairies, les six objectifs sont les suivants :
- Identifier les meilleures pratiques actuelles en matière d’équipements végétaux grâce à un engagement participatif auprès des professionnels de l’agriculture et de la littérature scientifique.
- Déterminer les mécanismes qui favorisent les interactions positives entre les plantes et l’environnement en utilisant des principes écologiques pour définir expérimentalement les processus sous-jacents.
- Concevoir des équipes de sélection végétale améliorées et identifier des cibles de sélection potentielles à l'aide d'une approche basée sur les traits et d'un nouvel outil de sélection des types de cultures et des stratégies de mise en œuvre qui favorisent le rendement.
- Collaborer avec les parties prenantes des régions pédoclimatiques européennes et au-delà pour valider et démontrer les équipements végétaux et développer des prescriptions pratiques de gestion des cultures.
- Créer une aide à la décision pour les praticiens de l'équipement végétal en compilant des données sur les caractéristiques et l'agronomie dans un cadre interrogeable pour éclairer la sélection et la gestion des cultures dans différentes régions.
- Travailler avec les parties prenantes et le RUR-6 pour un échange participatif de connaissances entre les différents acteurs, la politique de l'UE et la société au sens large à travers une gamme appropriée et ciblée de supports et d'activités de communication.
L’approche de co-innovation permettra d’appliquer des connaissances tacites et scientifiques aux défis du monde réel en matière de sélection végétale en équipe afin de développer des solutions pratiques, telles que des équipements offrant une productivité accrue, un contrôle des ravageurs et des maladies et des avantages environnementaux. Le partage des connaissances sur les caractéristiques des cultures, la gestion des cultures et l’aide à la prise de décision aura un impact sur les agriculteurs, les conseillers, les sélectionneurs, les scientifiques et les décideurs politiques, en sensibilisant et en surmontant les obstacles à l’adoption d’équipements à base de plantes pour la stabilité des rendements, la diversification, la durabilité et la résilience.
Une population croissante signifie plus de bouches à nourrir, ce qui nous oblige à augmenter la productivité agricole. Selon les estimations des Nations Unies, la population mondiale pourrait atteindre près de 9,7 milliards d’habitants d’ici 2050. Nourrir cette population nécessiterait une augmentation de 60 % de la production agricole. Il ne s’agit pas seulement de produire plus de nourriture. « Tout d’abord, il y a la question de savoir comment le changement climatique affectera les cultures et les saisons de croissance dans les années à venir », explique Alison Karley, chercheuse en agroécologie à l’Institut James Hutton. « Les agriculteurs doivent également développer de nouvelles méthodes pour cultiver davantage de cultures de manière plus durable, ce qui signifie utiliser moins d’engrais, moins de pesticides et s’appuyer davantage sur la diversité des cultures. » Même si à première vue cela peut sembler une « mission impossible », un projet financé par l’UE adopte une approche d’équipe pour trouver une solution possible.
Grâce au projet DIVERSify (Designing InnoVative Plant Teams for Ecosystem Resilience and Agricultural Sustainability), un groupe de chercheurs internationaux, d’agriculteurs et d’autres parties prenantes ont développé de nouvelles façons d’optimiser la productivité en utilisant des équipes végétales. « Plutôt que de planter un seul type de culture, l’agriculture en équipe est une approche de l’agriculture qui prône la diversification des cultures », explique Karley, qui est le coordinateur du projet. « Notre objectif était de démontrer comment l’utilisation d’un mélange de cultures compatibles non seulement augmente la productivité mais réduit également le besoin de produits chimiques, soutenant ainsi une agriculture plus durable. »
Les avantages du mélange Pour commencer, les chercheurs ont concentré leurs efforts sur la compréhension des avantages potentiels que les équipes végétales pourraient apporter à l’agriculture. En travaillant directement avec des agriculteurs en Europe et en Afrique, ils ont identifié les meilleures pratiques et les défis de la culture en équipe de plantes et ont testé des mélanges de cultures dans différents endroits. « Nos essais ont montré que les mélanges suppriment les mauvaises herbes, nécessitent moins d'engrais et ont souvent moins de parasites et de maladies, ce qui contribue à améliorer la production agricole sans avoir besoin de produits chimiques », explique Karley. « Les mélanges augmentent également la diversité des habitats, fournissant des ressources indispensables aux pollinisateurs et aux ennemis naturels des ravageurs, qui sont essentiels au fonctionnement d'un agroécosystème. » Le projet a également conclu que, grâce à une utilisation plus efficace des ressources, les équipes de plantation ont le potentiel de produire un rendement plus élevé que si chaque culture était cultivée séparément. Faire la transition vers l’équipement végétal Malgré ces avantages, le changement n’est jamais facile et l’équipement végétal représente une façon très différente de pratiquer l’agriculture.
Pour aider les agriculteurs à comprendre les avantages et la nécessité de passer à des équipements à base de plantes, le projet a développé plusieurs outils utiles. Par exemple, les agriculteurs peuvent utiliser l’outil CropMIXER pour obtenir des conseils sur les combinaisons de cultures, la gestion et les intrants, ainsi que le guide InfoHub pour des informations plus techniques. Le projet a également facilité la création d’un réseau où les agriculteurs et les autres parties prenantes peuvent partager des informations et apprendre les uns des autres. « Plusieurs agriculteurs pionniers, utilisant déjà des équipements végétaux, ont partagé leurs connaissances et leurs expériences et ont contribué à influencer d’autres personnes à essayer ces nouveaux concepts », explique Karley. Ouvrir la voie à la recherche future Le projet DIVERSify a démontré l’énorme potentiel des plantes cultivées en équipe. « Nos recherches montrent que la culture optimisée des plantes en équipe diversifie les cultures et le système agricole, conduisant à une productivité plus élevée, à une plus grande agrobiodiversité et à une agriculture plus durable », conclut Karley. « Notre travail ouvre la voie à de futures recherches sur les cultures et la production alimentaire durables. »
Bien que le projet DIVERSify soit désormais terminé, les chercheurs continuent de développer ses activités et ses résultats. Actuellement, les partenaires effectuent des recherches sur la sélection végétale en équipe et travaillent avec les agriculteurs pour créer des chaînes de valeur autour des produits végétaux de l’équipe.
DIVERSify a créé un raccourci vers l'impact en travaillant directement avec les agriculteurs, les agronomes, les sélectionneurs et d'autres parties prenantes pour co-construire des innovations, présenter les résultats, créer des outils et partager des expériences pratiques pour élargir l'adoption de pratiques agricoles riches en diversité. Nous concevons de nouveaux outils et supports de diffusion pour la recherche et la pratique en matière d'équipements végétaux : un modèle mathématique basé sur les processus qui fait progresser les approches de modélisation contemporaines ; une aide à la décision innovante pour accompagner les équipes d’agronomie végétale ; et des ressources en libre accès pour la recherche et l’amélioration des cultures.
Notre approche participative a développé la capacité agricole à développer des équipes de plantes et a fourni des recommandations fondées sur des preuves pour promouvoir l’adoption. Conformément à notre objectif global d’améliorer les performances socio-économiques et la résilience environnementale de l’agriculture européenne, nous avons optimisé un nouveau système de production alimentaire et nutritionnelle durable basé sur la culture de plantes et des chaînes de valeur à impact environnemental réduit.
- THE JAMES HUTTON INSTITUTE (THE JAMES HUTTON INSTITUTE)
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