Projet H2020 ReMIX : Reconception des systèmes agricoles européens basés sur des mélanges d'espèces
- Taper Projet
- Statut Rempli
- Exécution 2017 -2021
- Budget alloué 5.000.000,00 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement Horizon 2020
- Site Web du projet Proyecto ReMIX
ReMIX exploitera les avantages des mélanges d’espèces pour concevoir des systèmes agricoles agroécologiques plus diversifiés et résilients, moins dépendants des intrants externes. Basé sur une approche multipartite, ReMIX générera de nouvelles connaissances avec une crédibilité scientifique et une valeur sociale dans l’agriculture conventionnelle et biologique. Il abordera des questions pratiques et concevra conjointement des solutions pratiques et prêtes à l'emploi adaptées à la production de céréales principalement commerciales dans diverses conditions de sol et de climat dans l'UE. ReMIX :
- Il permettra de surmonter les obstacles à l’adoption de mélanges d’espèces par les agriculteurs et dans les chaînes agroalimentaires.
- Il permettra de démêler les mécanismes des interactions entre plantes afin de maximiser l’efficacité des ressources.
- Il déterminera le rôle des mélanges d’espèces dans le contrôle des maladies, des ravageurs et des mauvaises herbes et dans l’atténuation des dommages au rendement.
- Il démontrera le rôle des mélanges d’espèces dans l’amélioration de la fourniture de services écosystémiques et le développement de la résilience au stress biotique.
- Vous identifierez les traits clés et développerez de nouvelles méthodes et outils de sélection et de phénotypage adaptés aux mélanges d'espèces.
- Il générera du nouveau matériel de sélection adapté aux mélanges de céréales, de légumineuses et de céréales.
- Vous développerez des règles génériques pour l’assemblage d’espèces en vue d’une production agricole commerciale efficace à l’aide de modèles de simulation basés sur les processus.
- Il développera de nouvelles techniques de gestion pour optimiser les performances des mélanges d’espèces.
- Il optimisera les configurations et les spécifications des machines agricoles pour la récolte et la séparation des grains.
- Il développera une boîte à outils, un jeu sérieux éducatif et des brochures techniques à destination des agriculteurs et des conseillers.
Le projet s’étendra de la spécification des besoins des utilisateurs finaux et de la co-conception d’expériences sur le terrain et à la ferme jusqu’aux démonstrations et à l’évaluation de nouvelles variétés et pratiques. ReMIX contribuera à l’adoption de systèmes agricoles productifs et résilients basés sur la diversité végétale, à l’augmentation de la production et de la compétitivité des légumineuses dans l’UE et à des régimes alimentaires plus sains basés sur des protéines végétales issues de céréales et de légumineuses.
Les activités locales du MAP ont mis en évidence que le contexte socioéconomique est un facteur déterminant pour le type de mélanges d’espèces cultivés, contrairement aux informations généralement trouvées dans la littérature scientifique, qui se concentre davantage sur une compréhension mécaniste des interactions interspécifiques. L’approche des « quatre C » (compétition, complémentarité, coopération et compensation) a été utilisée pour analyser le résultat final des mécanismes d’interaction écologique sous-jacents entre les plantes et entre les plantes et les environnements. Les différences dans les caractéristiques des plantes et la séparation partielle de la période pendant laquelle deux ou plusieurs espèces sont cultivées ensemble sont les principaux moteurs de la différenciation et/ou de la facilitation des niches qui contribuent à un rendement accru ou à une plus grande efficacité d'utilisation des ressources dans les cultures intercalaires.
Il existe encore un manque d’informations sur les mécanismes impliqués dans les mélanges d’espèces pour réduire les mauvaises herbes, les ravageurs et les maladies animales, et donc contribuer à réduire le besoin de pesticides. En fait, des résultats contrastés ont été obtenus lors d’expériences sur le terrain sur les effets des mélanges intraspécifiques et interspécifiques sur les interactions biotiques causées par les ravageurs et les organismes bénéfiques. De nouvelles idées pour la sélection intercalaire ont été développées : la théorie de la sélection hybride du maïs, basée sur les méthodes de « mixabilité générale » (GMA) et de « sélection végétale évolutive » (EPB).
Les traits clés et les idéotypes définis pour de bonnes performances dans les mélanges d'espèces ont été identifiés, des outils d'évaluation des performances des mélanges d'espèces ont été développés, les variétés existantes ont été évaluées pour estimer leur capacité de mélange et les gains génétiques des nouveaux schémas de sélection qui incluront des traits clés, des approches GMA et EPB ont été estimés et comparés. La modélisation a été utilisée comme outil clé pour représenter le fonctionnement des mélanges d’espèces. Différents types de modèles ont été développés : des modèles fonctionnels-structurels de plantes, des modèles de cultures classiques basés sur les processus (STICS, Florys) adaptés aux cultures intercalaires, des modèles empiriques qui utilisent directement des données expérimentales et des modèles qualitatifs basés sur des experts. Les simulations ont illustré le potentiel des mélanges d’espèces à mieux s’adapter à la disponibilité variable de l’eau que les monocultures, ainsi que le rôle des combinaisons de traits végétaux qui confèrent des rendements élevés, une grande efficacité d’utilisation des ressources, une bonne lutte antiparasitaire et une productivité et une résilience élevées à la variabilité climatique accrue causée par le changement climatique. Des informations pratiques sur les cultures intercalaires ont également été générées en compilant les informations issues des résultats de ReMIX et de nombreux autres projets européens et nationaux passés et présents dans une boîte à outils accessible à tous (www.agrodiversity.eu).
Des conseils spécifiques ont été fournis sur la configuration des moissonneuses-batteuses pour les cultures intercalaires, résolvant ainsi un problème technique majeur. Des prototypes d’outils d’aide à la décision et de matériel pédagogique, tels que le jeu sérieux Interplay et Ecosystemix pour l’évaluation des services écosystémiques, ont été conçus et validés auprès des agriculteurs et des conseillers. Des activités de diffusion ont été réalisées pour atteindre un large éventail de publics : i) les agriculteurs, les conseillers, les parties prenantes et les utilisateurs finaux grâce à l'organisation d'événements de projet tels que des ateliers et des formations MAP et 29 notes de pratique, ii) les scientifiques et les décideurs politiques avec l'organisation de deux conférences finales en collaboration avec le projet jumeau Diversify, iii) les étudiants avec une école de formation virtuelle d'une semaine sur les cultures intercalaires, iv) le grand public et les citoyens avec l'utilisation des médias sociaux (Twitter, groupes Facebook), du site Web et des newsletters, et d'une « chaîne YouTube » pour diffuser les vidéos du projet.
ReMIX visait à analyser et à optimiser les performances des mélanges d'espèces, également appelés cultures intercalaires, pour aider à concevoir des systèmes de culture durables et diversifiés pour l'agriculture conventionnelle et biologique. Les mélanges d’espèces étudiés étaient principalement des céréales et des légumineuses à grains.
Onze plateformes multipartites (PMP) ont été créées dans dix pays pour démontrer le potentiel de performance et l’intérêt des mélanges d’espèces. Les MAP ont fourni un aperçu complet des mélanges d’espèces prometteurs, intégrés dans les négociations et ajustements locaux par les parties prenantes concernées, garantissant le développement de solutions efficaces adaptées au contexte socio-économique dans lequel les agriculteurs opèrent. Plusieurs synthèses de connaissances, de nouvelles études expérimentales et de modélisation ont été menées pour déterminer comment les caractéristiques des plantes (par exemple, l'architecture racinaire et la morphologie de la canopée), les pratiques culturales (par exemple, la densité des plantes) et l'environnement (N, P et disponibilité en eau, qualité de la lumière) influencent la performance des mélanges d'espèces, par rapport aux monocultures, dans la séquestration des ressources abiotiques et le contrôle des ravageurs, des maladies et des mauvaises herbes.
De nouvelles idées et des concepts spécifiques ont été développés pour soutenir la sélection en vue des cultures intercalaires. Dans la mesure du possible, nous nous efforçons de traduire les résultats scientifiques en outils pratiques et en informations synthétiques diffusées non seulement aux agriculteurs, aux conseillers et aux autres parties prenantes du secteur agricole, mais également aux décideurs politiques.
ReMIX exploitera les avantages des mélanges d’espèces pour concevoir des systèmes de culture herbacée agroécologiques plus diversifiés et résilients, moins dépendants des intrants externes. Basé sur une approche multipartite, ReMIX produira de nouvelles connaissances scientifiquement crédibles et socialement utiles dans l’agriculture conventionnelle et biologique.
Il abordera des questions pratiques et concevra conjointement des solutions pratiques et prêtes à l'emploi adaptées à la production de cultures céréalières principalement commerciales dans diverses conditions pédoclimatiques dans l'UE. ReMIX permettra de : surmonter les obstacles pour stimuler l'adoption de mélanges d'espèces par les agriculteurs et dans les chaînes agroalimentaires, démêler les mécanismes des interactions plante-plante pour maximiser l'efficacité de l'utilisation des ressources, déterminer le rôle des mélanges d'espèces dans le contrôle des maladies, des ravageurs et des mauvaises herbes et atténuer les dommages aux rendements, démontrer le rôle des mélanges d'espèces dans l'amélioration de la fourniture de services écosystémiques et le renforcement de la résilience au stress biotique, identifier les traits clés et créer de nouvelles méthodes et outils de sélection et de phénotypage adaptés aux mélanges d'espèces, générer du nouveau matériel de sélection adapté aux mélanges de céréales, de légumineuses et de grains, développer des règles génériques pour l'assemblage d'espèces pour une production efficace de cultures commerciales en utilisant des modèles de simulation basés sur les processus, développer de nouvelles techniques de gestion pour optimiser les performances des mélanges d'espèces, 9) optimiser les réglages et les spécifications des machines agricoles pour la récolte et le tri des céréales, et développer une boîte à outils, un jeu sérieux éducatif et des brochures techniciens pour les agriculteurs et les conseillers.
Le projet s’étendra de la spécification des besoins des utilisateurs finaux et de la co-conception d’expériences sur le terrain et à la ferme jusqu’aux démonstrations avec évaluation de nouvelles variétés et pratiques. ReMIX contribuera à l’adoption de systèmes agricoles productifs et résilients basés sur la diversité végétale, à l’augmentation de la production et de la compétitivité des légumineuses dans l’UE et à des régimes alimentaires plus sains basés sur des protéines végétales issues de céréales et de légumineuses.
De nouvelles recherches visent à promouvoir l’utilisation des cultures intercalaires dans toute l’Europe et, ce faisant, à contribuer à garantir un système de production et de distribution alimentaire plus durable et plus responsable. Les consommateurs sont de plus en plus conscients de l’impact de leurs achats sur l’environnement et leur santé. Ils exigent donc des solutions plus durables et plus responsables, et l’industrie alimentaire ne fait pas exception. Les mélanges d’espèces permettent de répondre à cette demande. « Les mélanges d'espèces garantissent que les futurs systèmes agricoles pourront répondre à la fois aux exigences politiques et aux préoccupations des consommateurs concernant leur alimentation, leur santé et l'environnement », explique Jean-Noël Aubertot, chercheur à l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE). Selon Eric Justes, chercheur au Cirad, les mélanges d'espèces, également appelés cultures intercalaires, associations de cultures ou équipes de plantes, sont une pratique agricole qui permet d'augmenter la productivité des cultures tout en réduisant leur impact environnemental.
Cette pratique peut aider à limiter l’impact des parasites, des maladies et des mauvaises herbes, sans avoir recours à des pesticides nocifs pour l’environnement. Soutenus par le projet ReMIX financé par l'UE, Aubertot et Justes, ainsi que leurs collègues, travaillent à l'analyse et à l'optimisation des mélanges d'espèces. « Dans le but de promouvoir les cultures intercalaires en Europe, ReMIX a transformé les résultats scientifiques en outils et informations pratiques pour les agriculteurs, les conseillers, les acteurs agricoles et les décideurs politiques », ajoute Aubertot. Modélisation et simulations Le projet ReMIX a mené une grande partie de ses recherches à l’aide de modèles et de simulations. « Les simulations ont illustré le potentiel des mélanges d'espèces à mieux s'adapter à la disponibilité variable de l'eau que les monocultures », note Aubertot. « Ils ont également souligné le rôle des combinaisons de caractéristiques végétales dans l’obtention de rendements élevés, d’une plus grande efficacité des ressources et d’une plus grande résilience aux ravageurs et au changement climatique. » Les chercheurs ont également développé plusieurs nouvelles idées pour améliorer les cultures intercalaires.
Par exemple, ils ont développé une nouvelle théorie qui utilise la capacité générale de mélange et les méthodes évolutives de sélection végétale pour adapter les schémas de sélection à la culture intercalaire. En outre, le projet a identifié plusieurs caractéristiques clés pour une bonne performance dans les mélanges d’espèces et a développé des méthodes pour évaluer la performance de ces mélanges. Il n’existe pas de solution universelle. Mais le résultat le plus important du projet est peut-être la compréhension de la façon dont le type de mélanges de cultures utilisés dépend grandement du contexte socio-économique de l’exploitation. En d’autres termes, il n’existe pas de solution universelle pour les cultures intercalaires ; des adaptations locales sont nécessaires. « Nous démontrons que la conception des cultures intercalaires – en termes d’espèces impliquées, de gestion et de configuration – doit être adaptée aux demandes, aux aspirations et aux capacités locales », explique Justes. « Cela nécessite de prendre en compte la diversité des situations de production européennes, non seulement en termes de pédoclimats et de paysages, mais aussi en termes de contexte socio-économique du territoire et de réalités des marchés locaux. »
Une boîte à outils pratique Sur la base de cette découverte, ainsi que d’autres résultats, notamment ceux d’autres recherches nationales et européennes, le projet a créé une boîte à outils pratique pour mettre en œuvre les meilleures pratiques en matière de cultures intercalaires. « Pour garantir que nos solutions soient utiles et répondent aux besoins du monde réel, elles ont toutes été conçues et testées avec le soutien des agriculteurs et d'autres parties prenantes », note Aubertot. Le site www.agrodiversity.eu (boîte à outils disponible en ligne) comprend par exemple des conseils spécifiques sur la configuration appropriée pour l'utilisation de moissonneuses-batteuses lors des cultures intercalaires. Les utilisateurs peuvent également trouver une variété d’outils d’aide à la décision, du matériel pédagogique, un outil d’évaluation des services écosystémiques et même un jeu interactif sur les cultures intercalaires. ReMIX est également un partenaire fondateur du European Crop Diversification Cluster, qui stimulera non seulement le travail du projet mais également l'utilisation des cultures intercalaires à travers l'Europe.
Les mélanges d’espèces sont essentiels pour que les futurs systèmes agricoles répondent aux exigences politiques et aux préoccupations des consommateurs concernant la relation entre les aliments qu’ils consomment et leur santé, ainsi que les impacts environnementaux et écologiques des pratiques agricoles utilisées pour les produire. Grâce à une approche multipartite, ReMIX a favorisé des activités d'innovation localisées, indépendantes et diffuses à travers l'Europe, qui devraient se développer au-delà de la durée du projet. Une étroite collaboration avec les parties prenantes extérieures à la communauté scientifique traditionnelle, le long des chaînes de valeur pertinentes, a activement contribué à la génération de concepts de mélange d’espèces pertinents au niveau local/régional, en apportant des idées, des perspectives et des opinions.
Cette copropriété devrait favoriser le développement de mélanges d’espèces. Cependant, les agriculteurs et les entreprises pionniers impliqués dans cette transition dans divers secteurs agricoles sont intégrés dans un réseau d’acteurs habitués à simplifier la culture en monoculture, et il faudra du temps pour que les mélanges d’espèces soient plus largement adoptés dans les systèmes agricoles européens. Les résultats des expériences sur le terrain et des méta-analyses ont confirmé que les mélanges d’espèces contribuent généralement à améliorer la capture et la production de ressources abiotiques dans les systèmes à faibles intrants. En outre, ils conduisent souvent à une meilleure lutte contre les ravageurs, les maladies et les mauvaises herbes dans certaines situations de production, avec des pratiques de culture spécifiques, y compris des effets spécifiques au génotype.
Pour un soutien optimal des insectes bénéfiques, la répartition spatiale des plantes à grains fins est cruciale, car les ennemis naturels dépendent des sources de sucre à proximité. La synthèse des données mondiales a confirmé le grand potentiel des mélanges d’espèces pour réduire l’utilisation des pesticides. Nous démontrons que la conception des cultures intercalaires, en termes d’espèces, de gestion et de configuration, doit être adaptée aux demandes, aux aspirations et aux possibilités locales. Cela nécessite de prendre en compte la diversité des situations de production européennes, non seulement en termes de pédoclimats et de paysages, mais aussi en termes de contextes socio-économiques et de marchés. Il n’existe pas de solution universelle pour les cultures intercalaires.
Une adaptation locale est nécessaire. Le développement des cultures intercalaires en Europe nécessite des changements institutionnels et réglementaires, avec l’introduction potentielle de nouveaux domaines d’innovation et une interaction plus directe avec les acteurs de la chaîne de valeur. Cela permettra le développement de nouveaux produits et procédés qui ajoutent de la valeur et améliorent la gamme de produits disponibles pour les consommateurs.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
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