Recherche Agronomique Suisse, numéro 5, mai 2014

RECHERCHE AGRONOMIQUE SUISSE 2 0 1 4

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N u m é r o

5

Agroscope | OFAG | HAFL | AGRIDEA | ETH Zürich | FiBL

M a i

Environnement Application de produits phytosanitaires: ­mesures de réduction du risque lié à la dérive Page 172 Production végétale Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza Page 196 Production animale Les fourrages à la lumière du proche ­infrarouge (NIRS) Page 204

Sommaire Mai 2014 | Numéro 5 Lors de l'application de produits phytosanitaires par ­pulvérisation, les eaux et autres surfaces non cibles sont affectées par la dérive de la bouillie. Des chercheurs et chercheuses d’Agroscope analysent les mesures de ­réduction de la ­dérive des produits phytosanitaires.

(Photo: Gabriela Brändle, Agroscope)

171 Editorial Environnement A 172 pplication de produits phytosanitaires:

­mesures de réduction du risque lié à la dérive Simon Schweizer, Heinrich Höhn, Daniel Ruf, Pierre-Henri Dubuis et Andreas Naef

Impressum Recherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz est une publication des stations de recherche agronomique Agroscope et de leurs partenaires. Cette publication paraît en allemand et en français. Elle s’adresse aux scientifiques, spécialistes de la recherche et de l’industrie, enseignants, organisations de conseil et de vulgarisation, offices cantonaux et fédéraux, praticiens, politiciens et autres personnes intéressées.

Editeur Agroscope Partenaires bA groscope (Institut des sciences en production végétale IPV; Institut des sciences en p­ roduction animale IPA; Institut des sciences en denrées alimentaires IDA; Institut des ­s ciences en durabilité agronomique IDU), www.agroscope.ch b Office fédéral de l’agriculture OFAG, Berne, www.ofag.ch b Haute école des sciences agronomiques forestières et alimentaires HAFL, Zollikofen, www.hafl.ch b Centrale de vulgarisation AGRIDEA, Lausanne et Lindau, www.agridea.ch b E cole polytechnique fédérale de Zurich ETH Zürich, Département des Sciences des Systèmes de l'Environnement, www.usys.ethz.ch b Institut de recherche de l'agriculture biologique FiBL, www.fibl.org Rédaction Andrea Leuenberger-Minger, Recherche Agronomique Suisse /Agrarforschung Schweiz, Agroscope, Case postale 64, 1725 Posieux, Tél. +41 58 466 72 21, Fax +41 58 466 73 00, e-mail: info@rechercheagronomiquesuisse.ch Judith Auer, Recherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz, Agroscope, Case postale 1012, 1260 Nyon 1 e-mail: info@rechercheagronomiquesuisse.ch Team de rédaction Président: Jean-Philippe Mayor (Responsable Corporate Communication Agroscope), Evelyne Fasnacht, Erika Meili et Sibylle Willi (Agroscope), Karin Bovigny-Ackermann (OFAG), Beat Huber-Eicher (HAFL), Esther Weiss (AGRIDEA), Brigitte Dorn (ETH Zürich), Thomas Alföldi (FiBL).

Abonnements Tarifs Revue: CHF 61.–*, TVA et frais de port compris (étranger + CHF 20.– frais de port), en ligne: CHF 61.–* * Tarifs réduits voir: www.rechercheagronomiquesuisse.ch Adresse Nicole Boschung, Recherche Agronomique Suisse/Agrarforschung Schweiz, Agroscope, Case postale 64, 1725 Posieux e-mail: info@rechercheagronomiquesuisse.ch, Fax +41 58 466 73 00 Changement d'adresse e-mail: verkauf.zivil@bbl.admin.ch, Fax +41 31 325 50 58 Internet www.rechercheagronomiquesuisse.ch www.agrarforschungschweiz.ch ISSN infos ISSN 1663 – 7917 (imprimé) ISSN 1663 – 7925 (en ligne) Titre: Recherche Agronomique Suisse Titre abrégé: Rech. Agron. Suisse © Copyright Agroscope. Tous droits de reproduction et de traduction réservés. Toute reproduction ou traduction, partielle ou intégrale, doit faire l’objet d’un accord avec la rédaction.

Indexé: Web of Science, CAB Abstracts, AGRIS

Environnement Application de produits phytosanitaires: 180

mesures de réduction du risque lié au ruissellement Irene Hanke, Thomas Poiger, Annette P. Aldrich et Marianne E. Balmer Environnement Le souffleur comme alternative au 188

râteau: impact sur la végétation après quatre ans Nina Richner, Léonie Durocher, Hanspeter Rohrer et Thomas Walter

Production végétale Ravageurs et maladies dans l'agroécosys196

tème brassicacées potagères-colza Ute Vogler, Romana Schmon, Melanie Jänsch et Werner E. Heller

Production animale Les fourrages à la lumière du proche 204

­infrarouge (NIRS) Silvia Ampuero Kragten et Ueli Wyss Eclairage Analyse de l’impact sur le marché laitier 212

du ­supplément pour le lait transformé en fromage Giulia Listorti et Axel Tonini 216 Portrait 217 Actualités 219 Manifestations

Liste variétale Liste recommandée des variétés de colza Encart

pour la récolte 2015 Alice Baux, Carolin Luginbühl et ­ Yves Grosjean

Edition spéciale Agroscope Encart

Editorial

Réduire les risques liés à l'application de produits phytosanitaires Chère lectrice, cher lecteur,

Benno Graf, responsable Agroscope pour la coordination de l’homologation des PPS

L’agriculture professionnelle ne peut guère se passer de produits phytosanitaires (PPh). Ces derniers permettent de limiter efficacement les pertes de rendement dues aux maladies et ravageurs, ou encore de diminuer la concurrence indésirable des adventices. Les PPh n’ont pas pour seul effet de contribuer à l’efficience de la production végétale: comme ils sont toxiques pour les organismes nuisibles, ils exposent aussi à des risques les organismes non cibles des écosystèmes terrestres et aquatiques. Afin de réduire ces risques à un niveau acceptable, il convient de n’utiliser les PPh que dans les situations où ils sont indispensables. De plus, il faut éviter autant que possible toute émission lors de leur application, et surtout éviter au maximum que les organismes particulièrement sensibles y soient exposés.

Pour répondre aux exigences de la nouvelle ordonnance sur les produits phytosanitaires (OPPh), les produits déjà autorisés font l’objet d’une évaluation régulière, ou sont réexaminés en fonction de nouvelles connaissances scientifiques. Ce réexamen entraîne souvent un nouveau classement des risques et des restrictions d’utilisation, surtout pour des substances actives anciennes; par exemple, les distances de sécurité aux eaux de surface et à des biotopes particulièrement dignes de protection sont augmentées. La meilleure protection de l’environnement se traduit alors par une perte de surface cultivable.

Face à cette problématique, l’Office fédéral de l’agriculture OFAG a chargé Agroscope de mettre au point des mesures pratiques pour réduire les émissions de PPh provenant des cultures traitées, et pour diminuer les distances de sécurité sans mettre en danger l’environnement. Dans un premier temps, l’attention s’est concentrée sur la dérive et sur l’entraînement par ruissellement, sources d’importantes émissions (voir les articles en pages 172 et 180). Les efforts prévus dans tous les pays de l’UE en vue de réduire les risques liés à l’utilisation de PPh ont incité les experts d’Agroscope à entreprendre des échanges avec des collègues de l’espace européen. Il en est résulté, en Suisse, une série de mesures comparables avec les prescriptions discutées dans les pays voisins.

Les mesures proposées ont été examinées quant à leur potentiel d’application pratique et adaptées en conséquence, au cours d’un atelier organisé avec les offices phytosanitaires et techniques cantonaux. Ainsi, les mesures de réduction de la dérive et de protection des arthropodes non cibles ont été formulées sous forme de directive publiée par l’OFAG à fin 2013, entrée en vigueur au début 2014. Les mesures de réduction de l’entraînement par ruissellement seront ajustées à celles de protection contre l’érosion et publiées vraisemblablement en 2015 en tant que directive.

La mise en œuvre, dans la pratique, des mesures de réduction des risques liés à l’utilisation de produits phytosanitaires prouvera qu’il est tout à fait possible de concilier une agriculture efficiente avec une protection efficace de l’environnement.

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E n v i r o n n e m e n t

Application de produits phytosanitaires: ­mesures de réduction du risque lié à la dérive Simon Schweizer, Heinrich Höhn, Daniel Ruf, Pierre-Henri Dubuis et Andreas Naef Agroscope, Institut des sciences en production végétale IPV, 8820 Wädenswil Renseignements: Simon Schweizer, e-mail: simon.schweizer@agroscope.admin.ch

Figure 1 | Dérive visible lors d’une application de produits phytosanitaires sur une vigne. (Photo: Simon Schweizer, Agroscope)

Risque imposé à l ’environnement par la dérive Toute application de produits phytosanitaires (PPh) par pulvérisation (fig. 1) entraîne une dérive, qui dépose les gouttelettes chargées de substances actives hors du domaine cible. Cet apport direct sur des surfaces non cibles sensibles (eaux et autres biotopes) représente une partie de la pollution de l’environnement causée par les PPh. Évaluation du risque L’évaluation écotoxicologique du risque se base, pour l’utilisation d’un produit phytosanitaire, sur la toxicité de la substance active ainsi que sur l’exposition prévisible (contact avec la substance active) d’organismes non cibles. Les procédures d’évaluation de la toxicité sont largement harmonisées en Suisse et en Europe concernant

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les exigences de données et l’interprétation. Il existe quelques différences concernant l’évaluation de l’exposition (PEC = predicted environmental concentration).

Pour évaluer les dangers que la dérive fait courir à l’environnement, il faut connaître la quantité de PPh réellement emportée et déposée hors de la culture.

Cette question est étudiée depuis quelques temps par divers instituts de recherche; elle a fait l’objet d’un grand nombre de mesures dans différentes cultures. De nombreuses autorités en Europe et en Suisse utilisent pour l’évaluation de la dérive des courbes de déposition standardisées et spécifiques aux différentes cultures. Ces courbes sont basées sur de nombreuses mesures faites dans la pratique (Ganzelmeier et al. 1995; FOCUS 2001; Rautmann et al. 2001).

Les études menées sur la dérive ont conduit à une conclusion principale: les dépôts de PPh diminuent rapi-

dement avec la distance de la surface cible de l’application (fig. 2).

Dépôt en % de la quantité utilisée

Les facteurs qui influencent la dérive La dérive est un processus dynamique influencé par de nombreux facteurs. Les plus importants sont les conditions météorologiques, la technique d’application, le réglage des pulvérisateurs et la manière de procéder au traitement. D’une façon générale, plus une gouttelette est petite, plus facile sera son transport par des mouvements d’air (vent, courants thermiques, soufflerie de l’appareil).

Le vent n’est pas la seule composante des conditions météorologiques qui entrent en jeu. Une hygrométrie basse ou des températures élevées accélèrent l’évaporation des gouttelettes en suspension dans l’atmosphère; leur taille diminue plus rapidement, ce qui augmente la tendance à la dérive. Les bonnes pratiques agricoles (BPA) tiennent compte de la météo et des directives promulguées pour la Suisse par l’OFEV et par l’OFAG (2013).

Le type et le stade de la culture sont les critères fondamentaux d’évaluation de la dérive. Les cultures hautes, telles que les vergers, nécessitent une technique d’application répartissant les gouttelettes sur toute la hauteur des plantes. La dérive est alors nettement plus importante que dans le cas d’une application en cultures basses au moyen d’une barre de traitement pulvérisant vers le bas.

La densité du feuillage de toutes les cultures change en cours d’année. Une plante au feuillage dense capte une plus grande partie de la bouillie qu’une plante en germination ou au stade bouton. La bouillie non déposée sur le feuillage dérive facilement. Pour ces raisons, 

Résumé

Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive | Environnement

Lors de l’application de produits phytosanitaires (PPh) par pulvérisation, les eaux et autres surfaces non cibles sont affectées par la dérive de la bouillie. Les gouttelettes chargées de substances actives sont entraînées et déposées hors de la surface cible.

Le risque que la dérive fait courir aux organismes non cibles est évalué dans la procédure d’autorisation d’un PPh. Si nécessaire, des distances de sécurité de 6 à 100 m (bandes sans traitement) par rapport aux eaux de surface et autres biotopes, prescrites spécifiquement selon la substance active et le type d’application, sont imposées pour maintenir à un niveau acceptable le risque pour les organismes aquatiques et les arthropodes terrestres non cibles. Les mesures de réduction de la dérive diminuent l’apport de PPh aux surfaces non cibles et permettent ainsi de raccourcir les distances de sécurité imposées. Les mesures reconnues officiellement et les diminutions de distances de sécurité imposées sont définies dans les nouvelles instructions (novembre 2013) de l’Office fédéral de l’agriculture.

10

1

0,1 Valeurs mesurées, 90e percentiles (Ganzlemeier et al. 1995) 0,01

1

10 Distance de bord du champ [m]

100

Basic drift values sur la base de 90e percentiles (Rautmann et al. 2001)

Figure 2 | 90 e percentiles des valeurs mesurées de dépôts par dérive venant de vergers en début de végétation (Ganzelmeier et al .

1995), et la courbe de dépôt standardisée calculée sur cette base (Rautmann et al . 2001). Représentation logarithmique double.

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive

l’évaluation de la dérive doit se faire en fonction de la culture et de son stade de développement.

L’ampleur de la dérive peut être grandement réduite par une adaptation de la technique d’application et par le réglage adéquat du pulvérisateur. L’évaluation de la dérive se fait dans l’hypothèse du respect des BPA, dont l’une des exigences de base est l’utilisation d’appareils bien entretenus et convenablement réglés. Une technique d’application moderne et optimisée permet de réduire considérablement la dérive en comparaison avec une technique standard.

Minimiser le risque Possibilités de réduire le risque La toxicité d’un produit phytosanitaire ne peut pas être influencée par son utilisateur. Par contre, l’exposition d’organismes non cibles peut être considérablement diminuée. La réduction du risque se limite donc, pour une substance active donnée, à réduire à un minimum les dépôts hors de la surface cible. La mesure la plus simple permettant de réduire les dépôts de PPh sur une surface protégée consiste à établir des distances de

sécurité (zones tampons) la séparant de la surface cible.

Une courbe de dépôt permet de calculer la distance nécessaire. Les surfaces tampons présentent l’inconvénient de limiter les mesures culturales possibles sur une partie des surfaces cultivables.

Comme alternative aux zones tampons, plusieurs options peuvent être envisagées. Ce sont des méthodes qui modifient la courbe de dépôt: la technique d’application (type de buses, assistance d’air, type de turbine), les barrières physiques (filets ou haies de protection), les modalités du traitement (réglage du pulvérisateur, pression de travail, vitesse d’avancement, puissance de la soufflerie, pulvérisation d’un seul côté).

Divers concepts sont utilisés en Europe pour évaluer ces mesures dans le but de réduire les distances de sécurité: différentes mesures classées en catégories susceptibles d’être combinées (par exemple en Belgique), concepts globaux (p. ex. LERAP en Grande-Bretagne ou «Verlustarm Sprühen» [pulvérisation avec pertes minimales] dans la région du lac de Constance), listes de types d’appareils et de buses avec réglages définis précisément (p. ex. Allemagne, Pays-Bas, Autriche), combinaison des concepts mentionnés ci-dessus (p. ex. Autriche, France).

Gewässer Eaux

Nutzung Surfaces utiles Obst fruitières Cultures Fruchtfolgefläche Surfaces d’assolement

Pufferzonen Zones tampons 6m 20 m 50 m 0

125

250

500 m

100 m

Figure 3 | Estimation des surfaces productives en zones tampons. Ici, la zone jusqu'à 6 m à partir du cours d'eau ne comprend aucune zone de production. Jusqu'à 20 m, une bande étroite est inclue, mais à 50 et 100 m, des parties essentielles des parcelles sont concernées. ­D onnées: ThurGIS (1985); ThurGIS (2012). Carte: swissimage (2009).

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Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive | Environnement

La diversité de ces systèmes montre d’une part, qu’il est difficile de déterminer l’opportunité et l’efficacité des mesures de réduction de la dérive, et d’autre part, que celles-ci sont en constante évolution.

Situation en Suisse Dans le cadre de la procédure d’autorisation des PPh, on examine d’une part leur efficacité et d’autre part les risques pour l’homme et l’environnement. Chaque application (culture, indication) est examinée séparément. Lorsqu’un risque inacceptable pour des organismes non cibles ne peut être exclu, l’autorisation d’un PPh peut être accordée avec des restrictions (charges) ou être refusée.

En Suisse, l’utilisation de PPh est soumise à des distances de sécurité destinées à la protection des eaux. La distance minimale absolue aux eaux est fixée à 3 m pour toutes les applications de PPh, selon l’ordonnance sur la réduction des risques liés à l’utilisation de substances, de préparations et d’objets particulièrement dangereux (ORRChim 2005), et à 6 m pour les exploitations fournissant les prestations écologiques requises (PER) (OFAG 2013a).

Des distances de sécurité supplémentaires sont prescrites dans les cas où le dépôt d’un PPh dans les eaux est estimé excessif. Les largeurs de ces zones tampons sont répertoriées dans les conseils de prudence SPe 3 et peuvent être de 6, 20, 50 ou 100 m. Ces zones tampons représentent des restrictions à l’exploitation des terres.

Une estimation de la surface productive ainsi potentiellement concernée a été réalisée au moyen d’un système d’information géographique (SIG) pour les cantons de TG, ZH, VD et VS. Quelque 3% des terrains exploités en vergers, vignes et champs seraient concernés pour une distance de sécurité moyenne de 20 m aux eaux de ­surface, et plus de 20% si la distance de sécurité était portée à 100 m (fig. 3). Pour éviter une trop grande emprise sur les terres productives, il est impératif de réduire la dérive afin de justifier une diminution des distances de sécurité.

En 2008 déjà, l’OFAG a promulgué une réglementation concernant les mesures de réduction du risque (MRR): «Instructions relatives aux distances de sécurité à respecter par rapport aux eaux de surface et aux mesures permettant de réduire ces distances» (OFAG 2008). Le document mentionnait deux possibilités de réduire les distances fixées à 20 ou à 50 m: a) pulvérisateur pourvu de dispositifs anti-dérive, et b) ceinture de végétation d’au moins 3 m de largeur et de hauteur au moins équivalente à celle de la culture. Aucune option n’était ­proposée pour réduire une distance de sécurité fixée à 100 m.

Adaptation des instructions de l’OFAG concernant la dérive Les premières instructions (OFAG 2008) concernant la réduction de la dérive et la diminution des distances de sécurité qui en découle s’est révélée de moins en moins adaptée à la situation actuelle. D’une part, il y avait de plus en plus de PPh pour lesquels des zones tampons étaient prescrites (y compris pour des produits déjà autorisés, voir l’éditorial en p. 171), car les critères d’évaluation avaient changé au cours des années. D’autre part, les premières instructions ne permettaient pas de réduire les zones tampons de 100 m de large décrétée dans certains cas. De plus, les instructions ne considéraient que deux mesures de réduction de la dérive, et ce dans une formulation très vague. Ce dispositif ne correspondait plus à l’évolution actuelle de la technique, où l’on dispose de diverses possibilités de réduire efficacement la dérive.

L'OFAG a confié à Agroscope le mandat d’analyser la situation et d’élaborer une proposition de révision des instructions. La nouvelle version de celles-ci (OFAG 2013b) a été mise en vigueur par l’OFAG à fin 2013.

Exigences à remplir par les nouvelles instructions Les objectifs assignés aux nouvelles instructions étaient fondamentalement les mêmes que ceux poursuivis par la version alors en vigueur: Les dépôts de PPh entraînés par la dérive hors d’une culture doivent pouvoir être réduits par des mesures adéquates, afin de permettre la diminution des zones tampons sans augmenter le risque imposé à l’environnement. Les nouveautés concernaient une disposition incluant les zones tampons de 100 m, et la prise en compte d’une plus grande diversité de mesures de réduction de la dérive. Ces mesures considérées individuellement et les instructions dans leur ensemble devaient être faciles à interpréter, robustes, aptes à être mises en pratique et contrôlables.

Jusque-là, les mesures de réduction du risque ne prenaient en considération que les eaux de surface et les organismes vivants qui les peuplent. Les nouvelles instructions ont pour objectif supplémentaire d’élargir le domaine d’application des mesures de réduction du risque aux biocénoses terrestres, afin d’assurer aussi, à l’avenir, la protection des arthropodes non cibles (NTA, en anglais non target arthropods).

Démarche Le développement des nouvelles instructions comprenait deux volets. D’un côté, il y avait la tâche scientifique d’évaluer la dérive et l’efficacité des mesures destinées à 

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive

Tableau 1 | Système de points permettant de diminuer les distances de sécurité (OFAG 2013b) Distance prescrite

6m

Nombre de points ­­­­­ nécessaires 1

20 m

100 m

Réduction de la largeur de la bande tampon non traitée à …

3m

6m

20 m

50 m

2

3m

3m

6m

20 m

3

3m

3m

3m

6m

la réduire. De l’autre côté, l’élaboration d’une réglementation qui garantisse une réduction réelle de la dérive et qui soit applicable dans les conditions hétérogènes de l’agriculture suisse. Les divers intérêts en présence, souvent opposés, devaient être pris en compte de manière équilibrée.

Ce travail s’est accompli en plusieurs phases principales: ••Consultation et évaluation de résultats de recherches menées sur le plan international au sujet de la dérive et des moyens de la réduire; ••Mise en application sur le terrain de mesures de ­réduction de la dérive (Schweizer et al. 2013, autre ­essais en cours) et vérification de l’efficacité des PPh lors de l’application de ces mesures (Höhn et al. 2014); ••Comparaison des concepts de réduction du risque ­(organismes aquatiques et NTA) dans différents pays; ••Projet d’instructions en collaboration et en discussion régulière avec des représentants de l’autorité décisionnelle à l’OFAG; ••Évaluation du projet d’instructions dans le cadre d’un atelier rassemblant, le 10 septembre 2013, des représentants de l’OFAG, des cantons (offices cantonaux de la protection des plantes, conseillers techniques d’arboriculture, viticulture et cultures maraîchères) et d’Agroscope (chimie des produits phytosanitaires, écotoxicologie, protection des plantes et service ­d’extension).

Mesures de réduction de la dérive L’efficacité des mesures de réduction de la dérive a été évaluée en collaboration avec d’autres instituts et des organisations de conseil technique, sur la base d’une documentation scientifique internationale. De plus, des études ont été menées sur le terrain pour examiner diverses mesures de réduction de la dérive. À l’évaluation de la réduction de la dérive s’ajoutait la vérification de l’efficacité attendue des PPh dans les cultures (Schweizer et al. 2013; Höhn et al. 2014). À la suite de ces travaux, il a été recommandé que les nouvelles instructions considèrent les possibilités suivantes: ••Une réduction importante de la dérive peut être obtenue en utilisant des buses antidérive, qui produisent

176

50 m

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nettement moins de gouttelettes très fines que les buses ordinaires. Selon la technologie et le domaine d’application, la dérive peut être ainsi réduite de 50 à 75%, dans les grandes cultures jusqu’à 90 %. La crainte de voir l’efficacité des PPh réduite par suite d’un moindre mouillage des feuilles par des gouttelettes plus grandes a fait l’objet de nombreuses études: elle s’est avérée infondée (Friessleben et al. 2003; Nuyttens et al. 2009; Höhn et al. 2014).

Le marché propose une grande diversité de pulvérisateurs, dotés de différentes technologies de réduction de la dérive. Ces dispositifs réduisent la dérive de 50 à 90% par rapport à une technique standard de pulvérisation.

Dans les cultures basses, il s’agit particulièrement des dispositifs de ventilation forcée dirigée vers le bas (50% de réduction de la dérive) et de pulvérisation en bandes (75 à 90%).

••Dans les cultures hautes, la pulvérisation se fait normalement avec assistance d’air. Pour réduire la dérive, il est important que la direction imposée au flux d’air et le réglage des buses soient adaptés correctement à la hauteur des plantes. L’idéal est d’obtenir un flux d’air horizontal au moyen de déflecteurs ou d’autres dispositifs de canalisation des flux (50%). Parmi les autres possibilités de réduction de la dérive, il y a la modulation du volume d’air soufflé (50%), la détection de la présence de végétation (75%) ou les appareils de traitement à panneaux récupérateurs et recyclage de bouillie (90 %). D’autres technologies sont en cours de développement et parfois déjà en usage.

Leur potentiel de réduction de la dérive doit cependant être encore évalué.

••Il est aussi possible de réduire la dérive en capturant les gouttelettes s’échappant hors de la parcelle traitée. La réduction de la dérive par des barrières physiques peut atteindre 75%. Celles-ci peuvent être installées au-dessus de la culture (filet antigrêle, toiture de protection contre les précipitations) ou en bordure de parcelle (haies ou dispositif analogue).

••Finalement, la dérive peut être réduite par une procédure adéquate de traitement, consistant principalement à respecter les principes de base des bonnes pra-

Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive | Environnement

Tableau 2 | Points attribués aux mesures de réduction de la dérive en cultures fruitières et autre cultures verticales de plus de 2 m de haut (OFAG 2013b) Points

0,5

1

Buses

Matériel

· Buses antidérive

· Pulvérisateur à flux d’air horizontal orientable avec limitation de hauteur ou · Pulvérisateur à flux tangentiel

ou · Buses à injection

ou · Pulvérisateur à flux d’air horizontal orientable ou pulvérisateur à flux tangentiel équipés d’un détecteur de végétation ou · Traitement herbicide en bande sans capot de protection

1,5

ou · Pulvérisateur sous tunnel (recyclage de l’air et du liquide)

2

ou · Traitement herbicide en bande avec capot de protection

Parcelle

Réalisation

· Filet de protection contre la grêle fermé ou protection contre les intempéries

· Quantité d’air max. 30 000 m3/h ou · Pas d’utilisation du flux d’air dirigé vers l’extérieur dans les 5 rangs de bordure ou · Pulvérisation uniquement vers l’intérieur dans les 5 rangs de bordure

ou · Ceinture végétale continue d’au moins 3 m de largeur aussi haute que la culture traitée ou · Haie de protection contre la dérive (min. hauteur de la culture + 1 m)

ou · Quantité d’air max. 30 000 m3/h et pas d’utilisation du flux d’air dirigé vers l’extérieur dans les 5 rangs de bordure ou · Quantité d’air max. 30 000 m3/h et pulvérisation uniquement vers l’intérieur dans les 5 rangs de bordure ou · Traitement d’arbres isolés (haute-tige) avec atomiseur à dos ou gun

ou · Filet de protection contre la grêle fermé ou protection contre les intempéries et ceinture végétale continue d’au moins 3 m de largeur aussi haute que la culture traitée ou · Filet de protection contre la grêle ou protection contre les intempéries et haie de protection contre la dérive (min. hauteur de la culture + 1 m)

tiques agricoles: appliquer les traitements avec des appareils bien entretenus et réglés, dans des conditions météorologiques favorables. La dérive peut être réduite encore par une réduction de la pression de travail et de la puissance de la ventilation. Un traitement approprié des rangées de bordure en pulvérisant soit uniquement de l’extérieur de la parcelle vers l’intérieur, soit sans assistance d’air lorsqu’on les pulvérise en direction de l’extérieur, permet de réduire d’environ 50% la dérive.

Instructions 2013 Les nouvelles instructions (OFAG 2013b) prévoient que des distances de sécurité aux biotopes terrestres puissent être imposées comme c’était déjà le cas pour les biotopes aquatiques (selon les art. 18a et 18b LPN). Une nouvelle disposition prévoit qu’elle ne considère pas seulement les risques et mesures concernant la dérive, mais aussi ceux liés à l’entraînement par ruissellement (cf. Hanke et al. 2014 en page 180) et par drainage (instructions en préparation).

Concernant les mesures de réduction de la dérive destinées à réduire les zones tampons, les nouvelles instructions s’appuient sur le système appliqué en Belgique: les mesures de réduction de la dérive sont décrites qualitativement et classées selon leur degré d’efficacité.

Diverses mesures peuvent être combinées selon une clé définie et leurs degrés d’efficacité respectifs s’additionnent alors. Cette solution donne aux exploitations la plus grande liberté possible dans le choix des mesures convenant le mieux à leur situation. La réduction des distances de sécurité est réalisée à l’aide d’un système de points qui est valable indépendamment de la culture et des différentes mesures (tabl. 1).

Des mesures adaptées spécifiquement aux cultures doivent être choisies pour atteindre le nombre de points requis. Les instructions (OFAG 2013b) comprennent trois tableaux séparés (p.ex. tabl. 2) répertoriant les mesures et les points qui leur sont attribués, pour a) les cultures basses (grandes cultures), b) les vignes et autres cultures verticales jusqu’à 2 m de hauteur et c) les cultures fruitières et autre cultures verticales de plus de 2 m de haut. 

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive

Ces mesures sont classées en trois, respectivement quatre catégories: buses (caractéristiques des gouttelettes), appareils (techniques d’application, guidage des flux), parcelle (barrières physiques) et procédure d’application (seulement pour les cultures hautes; volume d’air, traitement particulier des rangs de bordure). Une seule mesure peut être choisie dans chaque colonne, et les points correspondants (colonne de gauche) sont additionnés.

Discussion Les nouvelles instructions de l’OFAG présentent des avantages importants par rapport à la version de 2008, mais elles sont nettement plus complexes. En plus de protéger les eaux de surface, elles améliorent nettement la protection des arthropodes non cibles hors de la culture.

Cette nouvelle version des instructions a été précédée de développements dans différents domaines: par exemple, de nouvelles connaissances sur les PPh et les techniques d’application, de nouvelles technologies d’application, une vaste discussion au sujet des dangers que représentent les PPh et le développement de nouvelles exigences et dispositions dans d’autres pays. Le système entré en vigueur en novembre 2013 est une bonne solution à tous points de vue: les biotopes naturels sont protégés efficacement contre les apports excessifs de PPh, et la production dispose d’un outil flexible de réalisation de cet objectif sans avoir à subir des pertes de terres cultivables ou une diminution d’efficacité de la protection des végétaux.

Le système d’attribution de points assure une mise en œuvre simple et efficace des instructions. Comparé aux catégories de pourcentages, il présente l’avantage que les points peuvent être simplement additionnés,

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alors que la combinaison de valeurs de pourcentage n’est pas possible ou réalisable simplement (p. ex. 90% et 50% donnent 95%). Un autre avantage est qu’un certain pourcentage de réduction de la dérive n’entraine pas la même diminution de la distance de sécurité pour toutes les cultures, en raison de différences dans les caractéristiques des courbes de déposition. Le système de points permet de tenir compte de ces différences sans qu’il faille changer les prescriptions de réduction.

La possibilité de certifier des types d’appareils et de leur assigner des prescriptions précises d’utilisation (comme p. ex. en Allemagne) a été discutée et rejetée.

En effet, bien que les prescriptions détaillées et les certifications d’appareils auraient pu permettre d’attester de plus importantes réductions de la dérive, les coûts administratifs pour l’établissement des listes et les expertises auraient été énormes. De plus, les producteurs auraient été limités dans la configuration de leur exploitation. Il fallait éviter à l’agriculture suisse de subir ces deux inconvénients.

Le système élaboré pour diminuer les largeurs des zones tampons est simple, efficace et il tient compte de la complexité de la problématique. De plus, les contributions à l’amélioration de l’efficience des ressources (OPD 2014) permettent d’octroyer un soutien financier pour de nouvelles acquisitions dans le domaine de la technique d’application.

Il faut tenir compte du fait que l'ensemble des aspects concernant la protection des végétaux est en constante évolution: la question de la minimisation des risques devra évoluer, soulèvera de nouveaux problèmes qui à leur tour appelleront des solutions appropriées. Ainsi, ces règles sont soumises à un processus d'évolution continue et devront être adaptées en cas de besoin. n

Applicazione di prodotti fitosanitari – misure per ridurre il rischio di deriva Nell’applicazione di prodotti fitosanitari (PF), le acque superficiali e altre superfici esterne a quella da trattare sono gravate dalla deriva: goccioline contenenti la sostanza attiva vengono trasportate e depositate all’esterno dell’area di destinazione. Durante l’omologazione di un PF viene stimato il rischio causato dalla deriva per gli organismi non interessati. Se necessario, si stabiliscono delle direttive, specifiche alla sostanza attiva e all’applicazione, relative alle distanze (distanza di sicurezza con divieto d’applicazione) tra 6 e 100 m da acque superficiali e altri biotopi per mantenere a un livello accettabile il rischio che corrono organismi acquatici e terrestri. Le misure antideriva riducono la contaminazione nelle aree non destinate e permettono, di conseguenza, di ridurre le distanze di sicurezza. Nella nuova ordinanza dell’Ufficio federale dell’agricoltura dello scorso novembre sono definite le misure riconosciute e le conseguenti possibili riduzioni delle distanze di sicurezza.

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Summary

Riassunto

Application de produits phytosanitaires: ­m esures de réduction du risque lié à la dérive | Environnement

Pesticide application – measures for mitigation of spray drift The spray application of plant protection products (PPP) leads to a contamination of non-target areas via spray drift: Droplets containing the active ingredient are deposited outside of the targeted area. The potential risk for non-target organisms caused by this drift is evaluated in the authorization-process of PPP. In order to achieve acceptable risk levels for aquatic organisms and terrestrial non-target arthropods, spray-free buffer zones of 6 to 100 m towards surface waters and terrestrial biotopes are enacted if necessary. Driftmitigating measures reduce the input of PPP into non-target areas and allow reducing the enacted buffer zones. The approved measures and the possible reductions of buffer zone widths are defined in the new directive of the Swiss Federal Office for Agriculture released in November 2013.

Key words: risk mitigation measures, spray drift, nozzles, hail net, hedges, buffer zones, plant protection products.

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E n v i r o n n e m e n t

Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement Irene Hanke, Thomas Poiger, Annette P. Aldrich et Marianne E. Balmer Agroscope, Institut des sciences en production végétale IPV, 8820 Wädenswil, Suisse Renseignements: Thomas Poiger, e-mail: thomas.poiger@agroscope.admin.ch

Entraînement par ruissellement hors d'un champ de maïs, après un violent orage. (Photo: Thomas Poiger)

Introduction L’application de produits phytosanitaires (PPh) en agriculture peut conduire de diverses manières à une pollution des eaux de surface, et par là à une mise en danger potentielle des organismes aquatiques: d’une part, le transport peut se produire durant l’application (par dérive des fines gouttelettes de bouillie), et d’autre part les précipitations peuvent entraîner les produits par ruissellement ou par lessivage et écoulement dans les conduits de drainage. Des analyses réalisées dans diverses eaux en Suisse et à l’étranger ont montré des concentrations élevées de PPh, surtout dans des petits

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cours d'eau, immédiatement après de fortes précipitations. On en déduit logiquement que les apports par ruissellement contribuent de manière décisive à la pollution diffuse des eaux par les PPh (voir p. ex. Doppler et al.

2012). Évaluation des risques et procédure d’autorisation Avant que l’utilisation d’un PPh soit autorisée en Suisse, ses risques potentiels pour l’homme et l’environnement sont minutieusement évalués. L’évaluation des risques écotoxicologiques se base sur des données de toxicité et sur une estimation de la concentration dans les eaux (exposition) à l’aide de modèles. Ce calcul sur modèles se

Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement | Environnement

Résumé

base sur l’hypothèse de conditions particulièrement défavorables (fortes précipitations, grande proportion de PPh entraînés par ruissellement et faible dilution dans les eaux); il livre ainsi des concentrations qui devraient se trouver à la limite supérieure de celles susceptibles de se produire en réalité dans les eaux.

L’évaluation des risques pour les nouvelles autorisations se fait selon les critères et méthodes valables au moment de l’examen. Comme il y a eu de grands changements au cours du temps, l’évaluation des risques pour des produits autorisés depuis longtemps n’est souvent plus conforme à l’état actuel des exigences. Un projet en cours consiste à réexaminer de manière ciblée les produits anciens, entre autres sous l’aspect de la mise en danger des organismes aquatiques (projet «réexamen ciblé des produits phytosanitaires», OFAG 2013).

Charges actuellement susceptibles d’application Si l’évaluation de l’utilisation d’un PPh montre un risque trop élevé en raison d’entraînement par ruissellement, la contrainte suivante peut être imposée: «Dans le but de protéger les organismes aquatiques des suites d’un ruissellement, respecter une zone non traitée enherbée sur toute la surface de 6 m par rapport aux eaux de surface.»

Le potentiel de réduction du risque de cette mesure peut ne pas suffire lorsque le risque est très élevé. Pour cette raison, Agroscope a été chargée par l’OFAG d’élaborer des mesures complémentaires. D’autres options de réduction du risque posé par la dérive ont été développées parallèlement (Schweizer et al. 2014).

Points d’application des mesures de réduction du risque Le risque que l’entraînement de PPh par ruissellement fait peser sur les organismes aquatiques est influencé par divers facteurs; en plus des propriétés des substances actives, ce sont entre autres les quantités utilisées, le nombre d’applications, la période d’application, les conditions météorologiques, le stade de la culture lors de l’application, la distance aux eaux, le type de sol et la topographie. La réduction des risques peut ainsi porter sur divers éléments de l’application elle-même, sur les précautions à prendre au champ ou en bordure ou peu avant l’arrivée des PPh dans l’eau (fig. 1).

On ne discutera ci-dessous que les mesures de maîtrise des risques (MMR) pour lesquelles, lors de l’autorisation, des contraintes peuvent être imposées. Ces charges doivent obligatoirement figurer sur l’étiquette et dans le mode d’emploi du produit.

D’autres domaines d’intervention permettent de réduire sensiblement le risque, par exemple les mesures entraînant une diminution du nombre d’utilisations de

Les précipitations peuvent être à l'origine d'un entraînement des produits phytosanitaires (PPh) par les eaux de ruissellement, les amenant ainsi des parcelles traitées vers les eaux de surface. La procédure d'autorisation des PPh implique l'évaluation de ces risques pour les organismes aquatiques, et une autorisation peut comporter des mesures de réduction des risques. Actuellement, l'autorité peut exiger le respect d'une bande tampon enherbée de six mètres de large entre la culture et une eau de surface, afin de réduire le risque d'entraînement par ruissellement. D'autres mesures possibles visant à réduire les risques ont été évaluées par la station de recherche Agroscope sur mandat de l'Office fédéral de l'agriculture (OFAG).

Elles pourront être imposées à l'avenir comme restrictions à l'autorisation de PPh. Les mesures imposées ont pour objectif de réduire à un minimum la charge polluante pesant sur les eaux, tout en évitant autant que possible les contraintes pesant sur la production agricole. Ce projet s'est conclu sur une liste de mesures que les producteurs peuvent choisir et combiner, soit pour une bonne adéquation à leur situation, soit parce qu'ils les appliquent déjà pour d'autres raisons (par exemple pour la protection contre l'érosion). En plus des bandes tampons enherbées en bordure de parcelle, on peut citer comme nouvelles possibilités le travail du sol ménageant sa structure, la mise en place de bandes enherbées à l'intérieur de la parcelle ou la végétalisation entre les rangs dans les cultures pérennes.

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement

À l’utilisation:

Moment d’application, quantité, fréquence

En bordure:

Bandes tampons

Dans la parcelle:

Travail ménageant le sol, bandes enherbées dans le champ, végétalisation (cultures pérennes), construction de terrasses

Entraînement par ruissellement Avant l’arrivée aux eaux: Bassins de rétention végétalisés

Figure 1 | Points d'application des mesures de réduction du risque de mise en danger des organismes aquatiques par les PPh.

PPh ou celles qui posent des limites à leur utilisation sur des surfaces présentant un risque élevé d’entraînement par ruissellement (Stamm et al. 2012). Le présent projet ne traite pas de ces domaines d’intervention.

L’élaboration des MMR présentées ci-dessous s’est basée, entre autres, sur un travail du groupe de travail FOCUS (Forum for the coordination of pesticide fate models and their use) de l’UE, sur le rapport d’un groupe de travail interne d’Agroscope à Wädenswil (Aldrich et Daniel 2006), sur une enquête concernant les MMR dans les pays de l’UE environnants (voir ci-dessous), ainsi que sur divers articles de synthèse sur ce thème (p. ex.

Reichenberger et al. 2007). Évaluation de certaines mesures Réduction de la quantité appliquée. Les quantités appliquées sont en principe calculées selon la devise «autant que nécessaire, aussi peu que possible», ce qui laisse peu de place pour de nouvelles diminutions.

Limitation saisonnière de l’application. C’est une mesure fréquemment décidée dans le domaine de la protection des eaux souterraines. Par exemple, certains herbicides ne sont pas autorisés en automne, car ils se dégradent plus lentement dans le sol durant la saison froide alors que l’eau des précipitations tend

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davantage à percoler. Les substances mobiles pourraient ainsi parvenir plus facilement aux eaux souterraines. Par contre, les restrictions saisonnières ne permettent guère de réduire le risque, car les pluies intenses ou durables entraînant un ruissellement superficiel peuvent se produire toute l’année en Suisse.

Concernant la durée séparant l’application d’avec les précipitations, le module de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et de l’Office fédéral de l’agriculture (OFAG) «Produits phytosanitaires dans l’agriculture» précise: «Les traitements sont interdits peu avant des précipitations ou lorsque le sol est détrempé (en particulier s’il s’agit d’herbicides), afin d’éviter le lessivage et l’entraînement par ruissellement dans les eaux ou dans d’autres zones protégées.»

(OFEV et OFAG 2013). Il n’y a pas de raison d’imposer d’autres restrictions au niveau de l’autorisation, car les fenêtres temporelles dans lesquelles un traitement est nécessaire et possible sont de toute façon très étroites.

Diverses mesures déjà appliquées pour prévenir l’érosion et réduire les apports d’éléments nutritifs dans les eaux montrent qu’il existe un grand potentiel de réduction des apports de PPh dans les eaux:

Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement | Environnement

Figure 2 | Champ de maïs après un semis direct. Entre les lignes, les résidus végétaux morts ralentissent l'écoulement de l'eau et le colmatage du sol est moindre lors de précipitations. (Photo: Volker Prasuhn, Agroscope)

Techniques culturales préservant le sol: Le sol reste en général plus perméable s’il n’est pas labouré ou peu intensivement travaillé. L’eau météorique pouvant ainsi mieux pénétrer et percoler, il y a moins de ruissellement en surface. Les résidus végétaux restant après récolte ralentissent aussi l’écoulement superficiel de l’eau. De plus, le sol couvert est moins sujet à la battance en conséquence des précipitations (fig. 2). Les techniques culturales préservant le sol sont donc adéquates pour réduire l’entraînement par ruissellement en surface.

Cependant, elles ne sont actuellement pratiquées couramment que dans les grandes cultures.

Diverses mesures prises dans la parcelle peuvent contribuer à empêcher totalement le ruissellement, ou à réduire la quantité d’eau ruisselée. Les bandes enherbées non traitées, les haies et autres barrières peuvent diminuer la pente ou la convergence des ruissellements.

Des seuils en bordure des champs peuvent de plus empêcher les écoulements superficiels vers les eaux, ou les retarder.

L’enherbement périodique ou durable des cultures pérennes est très répandu en Suisse (fig. 3). Il est généralement recommandé d’enherber les interlignes des vergers avec un gazon dense et porteur, alors que les

lignes arborisées sont habituellement gardées nues au printemps et en été. En viticulture, les pratiques diffèrent encore entre les régions. Selon le site, la concurrence pour l’eau exercée par la végétation au détriment de la vigne oblige à travailler le sol de temps à autre et à le maintenir libre d’adventices.

Sur les coteaux escarpés, le danger d’érosion donne son plein sens à la culture en terrasses. La diminution des écoulements superficiels se traduit par une réduction de l’entraînement de PPh par ruissellement (fig. 4).

Les bandes tampons enherbées améliorent l’infiltration de l’eau s’écoulant en surface et des résidus de PPh qu’elle contient en solution. Le tapis végétal dense retient les particules de sol et les PPh qui leur sont liés.

La réduction potentielle des apports de PPh hors de la parcelle dépend des propriétés physico-chimiques de la substance active du PPh, de la durée et de l’intensité des précipitations, de la situation locale (propriétés du sol, topographie) ainsi que de la largeur de la bande tampon (Lacas et al. 2005; Reichenberger et al. 2007).

Les bandes tampons prévues pour réduire le risque d’entraînement par ruissellement doivent être maintenues durablement, afin que le tapis végétal soit suffisamment dense. C’est pourquoi l’on est moins flexible 

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement

Figure 3 | Vigne à Stein am Rhein (SH). L'enherbement des passages diminue nettement l'entraînement des PPh par ruissellement superficiel. (Photo: Thomas Poiger, Agroscope)

dans la fixation de la largeur des bandes tampons que dans la détermination des charges pour la dérive, où il s’agit directement de la distance aux eaux. La largeur minimale de six mètres, telle que fixée actuellement, représente un bon compromis entre sacrifice de terrain cultivable et efficacité. L’augmentation de la surface sacrifiée en élargissant de trois à six mètres la distance aux eaux a déjà été évaluée dans le cadre d’une autre étude (Szerencsits 2008). Celle-ci a toutefois compté les chemins dans la distance aux eaux, ce qui n’est pas autorisé dans les bandes de protection contre l’entraînement par ruissellement superficiel.

Divers travaux ont montré que des étangs ou bassins de rétention végétalisés peuvent réduire nettement, par dégradation et adsorption aux plantes et aux sédiments, les charges de PPh dans les écoulements superficiels et les eaux de drainage (Grégoire 2010). De tels étangs ou bassins présentent en principe un grand potentiel de réduction du risque d’apports de PPh entraînés par ruissellement. Cependant, ils n’entrent en ligne de compte comme MMR dans la procédure d’autorisation que s’il existe des bases techniques de dimensionnement et d’exploitation, et si les systèmes sont suffisamment répandus.

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Lors de l’évaluation de l’exposition dans le cadre de la procédure d’autorisation, l’hypothèse retenue est une faible dilution des PPh dans l’eau concernée, afin de protéger suffisamment les nombreuses petites eaux contributrices, dont le volume (mesuré à la distance d’écoulement) représente plus de la moitié des eaux courantes en Suisse (Munz et al. 2012). Dans les cours d’eau et bassins de grand volume, les PPh apportés par ruissellement sont davantage dilués; les concentrations d’exposition et les pics de pollution devraient donc être plus bas. Cette hypothèse a été confirmée par l’exploitation, récemment publiée, de données de monitoring relevées en Suisse (Munz et al.

2012). Il est donc envisageable d’imposer des charges moins drastiques sur les parcelles au bord des eaux de grand volume, mais cela irait à l’encontre de l’objectif d’une pollution des eaux maintenue aussi basse que possible.

L’eau de ruissellement ne s’écoule pas nécessairement entièrement en surface: elle peut aussi emprunter des raccourcis (drainages routiers, puits d’entretien des drainages agricoles etc.). Il convient, par une information ciblée, d’attirer l’attention sur ces voies d’apport de PPh. Les charges imposées dans les autorisations sont plutôt inadéquates dans cette problématique.

Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement | Environnement

Figure 4 | Vigne à Stäfa (ZH). L'aménagement de terrasses permet une meilleure infiltration de l'eau et diminue le ruissellement superficiel. (Photo: Werner Siegfried, Agroscope)

Application des mesures Parmi les MMR discutées ci-dessus, les suivantes sont prévues en priorité pour application par l’intermédiaire de charges imposées: bandes tampons enherbées, travail ménageant la structure du sol, mesures visant à diminuer l’érosion dans les champs, végétalisation des passages dans les vergers et les vignes et culture en terrasses.

Les différentes mesures ne devraient pas figurer directement comme charges sur l’étiquette, mais séparément dans des instructions où elles devraient se voir attribuer des points correspondant à leur potentiel respectif de réduction du risque (de manière analogue à ce qui se fait pour la dérive: Höhn et al. 2014). Les points s’ajoutent lorsque l’on combine plusieurs mesures. La charge définie dans l’autorisation précise seulement le nombre de points qui doit être atteint pour pouvoir utiliser le produit malgré le risque d’entraînement par ruissellement.

Cette manière de procéder devrait donner aux agriculteurs la plus grande flexibilité possible, car ils peuvent choisir et combiner à chaque fois les mesures les plus adéquates dans leur situation. D’autre part, il est ainsi possible d’exploiter au mieux les synergies avec d’autres

domaines (protection contre l’érosion, diminution des apports d’éléments nutritifs dans les eaux). L’inscription des mesures détaillées dans une instruction séparée de l’étiquette permet d’y apporter des compléments et des modifications répondant à l’évolution de la technique, sans qu’il soit nécessaire d’adapter les autorisations elles-mêmes.

Développements dans les pays voisins À fin 2011, nous avons interrogé les autorités concernées de divers États de l’UE pour savoir si l’entraînement des PPh par ruissellement superficiel en tant que voie d’apport aux eaux de surface était pris en considération dans la procédure d’autorisation, et quelles MMR étaient utilisées. L’Allemagne, l’Autriche et la France prescrivent des zones tampons enherbées de différentes largeurs (de cinq à vingt mètres). En Allemagne, il est possible de renoncer aux bandes tampons si l’eau de ruissellement est entièrement captée avant son arrivée à l’eau que l’on veut protéger, ou si l’on applique un procédé de mulching ou de semis direct. En Grande-Bretagne, il n’y a aucune charge en relation avec le risque d’entraînement  par ruissellement.

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Environnement | Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement

Deux ateliers internationaux (MAgPIE, mitigating the risk of plant protection products in the environment) ont été organisés en avril et novembre 2013 avec des représentants des autorités, de la science et de l’industrie, avec pour objectif la mise à disposition des autorités de mesures de réduction des risques engendrés par les PPh. Le concept de réduction du risque d’entraînement par ruissellement développé dans ce cadre comprend une liste de mesures présentant divers potentiels de réduction, qu’il est possible de combiner librement. Ce système est analogue à celui décrit ici pour la Suisse.

Conclusions Les mesures complémentaires décrites dans le présent article contribuent à réduire nettement le risque pour les organismes aquatiques. En plus de ces charges spécifiques à l’utilisation, liées à l’autorisation, il existe évi-

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Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 180–187, 2014

demment d’autres possibilités de réduire les risques d’entraînement des PPh par ruissellement. Dans certains cas, lorsque les conditions hydrologiques ou topographiques entraînent un risque particulièrement élevé, il faut trouver des solutions adaptées sans lien direct avec l’autorisation des PPh. L’objectif de ce projet est de réduire la charge polluante sur les eaux tout en imposant le moins possible de contraintes à l’agriculture, par une exploitation optimale des synergies (par exemple avec les mesures de protection contre l’érosion) associée à une certaine flexibilité dans le choix des mesures à prendre. La plupart de ces propositions ont été accueillies favorablement lors d’un atelier organisé en septembre 2013 avec les représentants des services phytosanitaires cantonaux. Elles seront maintenant élaborées en détail dans la perspective d’une introduction dans la pratique. n

Applicazione di prodotti fitosanitari: misure per ridurre il rischio di dilavamento È possibile che durante eventi pluviali i prodotti fitosanitari possano essere dilavati dalla particella trattata e raggiungere le acque di superficie. I rischi per gli organismi acquatici che ne conseguono sono valutati nel corso dell’omologazione e, se necessario, saranno prescritte delle misure per la loro riduzione. Attualmente, per ridurre il rischio di dilavamento, può essere richiesta una zona tampone inerbita larga 6 m. Su incarico dell’Ufficio federale dell’agricoltura (UFAG), la stazione di ricerca Agroscope ha esaminato ulteriori opzioni relative alle misure per la riduzione del rischio di deriva. Misure che in futuro potrebbero risultare determinanti per l’omologazione di prodotti fitosanitari.

Queste misure devono ridurre l’inquinamento delle acque e, contemporaneamente, limitare il meno possibile la produzione agricola. Il risultato di questo progetto è una lista di misure dalla quale i produttori possono selezionare e abbinare quelle più idonee al loro caso, oppure quelle che, per altri motivi, stanno già applicando (p. es. per la protezione dall’erosione). Nella lista appaiono, oltre alla zona tampone al bordo del campo, anche nuove misure come p. es. una lavorazione minima del terreno, l’impianto di bande coltivate all’interno della particella, come pure l’inerbimento all’interno di colture perenni.

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Summary

Riassunto

Application de produits phytosanitaires: mesures de réduction du risque lié au ruissellement | Environnement

Plant protection products – mitigating the risk due to surface runoff Plant protection products (PPP) can be transported from treated fields to surface waters via surface runoff during rain events.

Potential risks for aquatic organisms due to surface runoff are assessed during the registration process for PPP, and risk mitigation measures are implemented if necessary.

Currently, a vegetated buffer zone of 6 m width may be required as risk mitigation measure for surface runoff. Further options for risk mitigation of surface runoff that can be linked to PPP registration were evaluated at Agroscope on behalf of the Swiss Federal Office for Agriculture. These options should effectively reduce the contamination of surface waters while minimizing impacts on agricultural productivity. The list of mitigation measures resulting from this project offers farmers the possibility to combine those measures that are best suited for their particular situation or those that are already implemented for other reasons (e.g., for erosion control). Besides vegetated buffer zones, these include e.g. conservation tillage, vegetated strips within the field and use of cover crops in orchards and vineyards.

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E n v i r o n n e m e n t

Le souffleur comme alternative au râteau: ­impact sur la végétation après quatre ans Nina Richner1, Léonie Durocher1, Hanspeter Rohrer2 et Thomas Walter1 Agroscope, Institut des sciences en durabilité agronomique IDU, 8046 Zurich, Suisse 2 Pro Natura Unterwalden, 6072 Sachseln, Suisse Renseignements: Thomas Walter, e-mail: thomas.walter@agroscope.admin.ch 1

Parcelle d’étude située au nord de Stans (canton de Nidwald). (Photo: Hanspeter Rohrer, Pro Natura Unterwalden)

Introduction Les prairies sèches sont de précieux habitats dont les caractéristiques particulières attirent de nombreuses espèces typiques. En Europe, les prairies sèches sont particulièrement vulnérables; en Suisse, elles ont reculé de 90 % depuis 1950 (Ballmer 2010; Dostalek et Frantik 2008). Afin de palier à cette perte, le Conseil fédéral a établi un inventaire des biotopes regroupant, entre autres, les prairies et pâturages d’importance nationale (Gubser et al. 2010). Cet inventaire comprend 23 648 hectares, soit 1,48 % de la surface exploitée par l’agriculture

188

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

et l’économie alpestre. Un accord avec l’Office fédéral de l’agriculture (OFAG) permet l’exécution des mesures d’entretien conformes. Enfin, l’ordonnance sur la qualité écologique alloue des aides financières aux exploitants agricoles gérant ce type de prairies, considérées comme compensation écologique (OFAG 2001).

Les prairies dépendent sensiblement du type d’exploitation dont elles font l’objet, et pour optimiser leur potentiel écologique, il convient de minimiser l’impact des étapes allant de la fauche à la récolte. Depuis peu, l’usage du souffleur, comme alternative au traditionnel râteau, permet un gain de temps pour les exploitants.

Cependant aucune étude n’a, pour l’instant, évoqué l’éventuelle incidence des quelque 180 km/h d’air soufflé sur la végétation.

Une coopération entre Pro Natura et Agroscope se charge actuellement de répondre à cette problématique et entreprend une étude en cours depuis 2010 et prévue sur six ans. Cette étude s’appuie surtout sur les notions de richesse spécifique et de composition en espèces de plantes vasculaires, mais également sur les espèces cibles et caractéristiques et les mousses (Walter et al. 2013). Comme l’étude est menée sur une parcelle inclinée, elle intègre également l’influence de la position sur la pente sur les résultats obtenus. Enfin, pour compléter l’interprétation, certaines valeurs indicatrices, comme les substances nutritives et la valeur de réaction, sont analysées afin d’observer d’éventuelles corrélations (Landolt 2010). L’ensemble de ces données est traité de manière à répondre aux hypothèses suivantes: Hypothèse 1 a. La richesse spécifique des plantes est semblable sur les parcelles soufflées et les parcelles ratissées. b. La composition en espèces des plantes est semblable sur les parcelles soufflées et les parcelles ratissées. c. La présence de plantes cibles et caractéristiques est semblable sur les parcelles soufflées et les parcelles ratissées. d. Le recouvrement des mousses est semblable sur les parcelles soufflées et les parcelles ratissées. e.

Les valeurs indicatrices humidité, lumière, humus, substances nutritives et réaction sont semblables sur les parcelles soufflées et les parcelles ratissées.

Résumé

Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans | Environnement

En montagne, la période des foins représente un travail de taille pour les paysans.

Afin d’alléger la tâche et de procéder à une récolte plus rapide, ceux-ci remplacent progressivement le râteau par le souffleur.

Actuellement, l’organisation Pro Natura et la station de recherche agronomique et agroalimentaire Agroscope évaluent les effets potentiels du souffleur sur la diversité végétale des prairies sèches, qui sont des habitats déjà fortement menacés. Dans cette étude, des relevés de plantes sont réalisés annuellement sur une parcelle où s’alternent les deux types de récolte. L’analyse des données recueillies en 2013 ne témoigne d’aucune influence du souffleur sur la richesse spécifique, la composition en espèces, la présence d’espèces cibles et caractéristiques et le recouvrement des mousses. En revanche, le nombre d’espèces diffère selon l’emplacement observé sur la pente; la diversité des espèces est plus élevée sur les plantes en bas de pente, sur toutes les parcelles. Le recouvrement des mousses est plus important en haut des parcelles soufflées et en bas des parcelles ratissées.

Hypothèse 2 a. La richesse spécifique est constante le long de la pente. b. La composition en espèces est semblable le long de la pente. c. La présence de plantes cibles et caractéristiques est semblable le long de la pente. d. Le recouvrement de mousses est constant le long de la pente. e. Les valeurs indicatrices sont constantes le long de la pente.

Matériel et méthodes Parcelle d’étude La parcelle considérée est une prairie extensive de 14 922 m² située au nord de Stans (canton de Nidwald), à une altitude de 830 m. Elle est exposée au sud et présente une inclinaison de 60 à 85 %. Jusqu’en 2007 inclus, la récolte du foin y était réalisée à l’aide de râteaux. Les 

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

189

Environnement | Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans

670'000

850

84 0

1r5

830 1b5 2b5

0 82

5b3

3b5 4r4

5b4

4r3

5r3

5r

5b2

4r

5r2

4r2

5r1 4r1

0 81

820

4b4

3b4

3r4 3b3

4b

3r3

3b

4b3

1b3

2b3

2r4

3r5

4b5

5r4

5b1

5b

2b4

2r5

4r5

5r5

5b5

1b4

1b

2b

1b2

2r3

3r

1r

1r3

1r2

1r1

1b1

2b2

2r

1r4

2b1 2r2

4b2 3b2

4b1

3r2 3b1

2r1

3r1

80 0

790

800

780 770

0

10

20

800 m

Récolte Bewirtschaftung Râteau Rechen Blasen Souffleur

40 mètres

1:1'050 670'000

Figure 1 | La parcelle d’étude est partagée en dix sous-parcelles. La méthode de récolte est alternée selon la légende. Dans chaque zone, et à différentes positions sur la pente, cinq points d’un diamètre de 1 m2 ont été sélectionnés afin de procéder à l’inventaire des plantes.

(Photo: © swisstopo)

deux années suivantes, le foin a été rassemblé à l’aide de souffleurs. En 2010, après avoir réalisé un inventaire botanique initial, la parcelle a été divisée en dix sousparcelles ratissées et soufflées selon la figure 1.

Cinq points d’observation ont ensuite été sélectionnés le long de la pente sur chacune des dix sous-parcelles.

Ils ont été choisis de façon aléatoire, mais de manière à représenter cinq hauteurs distinctes. Ces points sont signalisés par des indicateurs magnétiques, localisables par détecteur de métaux et GPS. Relevé des données L’inventaire botanique a été réalisé sur un cercle de végétation d’une surface de 1 m². Le recouvrement végétal est estimé par la méthode Braun-Blanquet. Les scientifiques chargés de l’identification se partagent la parcelle de façon équitable, de manière à varier le type de parcelle observée ainsi que la position sur la pente. Les données botaniques sont ensuite retranscrites sur le logiciel Vege-

190

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

daz (Küchler 2012). Ce logiciel émet les moyennes des valeurs environnementales indicatrices correspondantes: la lumière, l’humidité, les substances nutritives, la valeur de réaction et la proportion d’humus.

Analyse statistique L’analyse statistique s’appuie sur les données de l’année 2013, comme le résultat des quatre années d’exploitation. Un modèle plus détaillé, intégrant l’influence de chaque année sur les résultats, est prévu à la fin de l’étude.

L’analyse a été réalisée sur le logiciel R - version 3.0.1 (R Core Team 2013). Les données concernant la richesse spécifique, les espèces cibles et caractéristiques, et celles du recouvrement des mousses sont traitées à partir d’une analyse de type linéaire généralisée mixte pour mettre en évidence l’influence de la méthode de récolte et de la position sur la pente. Les compositions en espèces sont mises en évidence grâce à une analyse en

Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans | Environnement

Tableau 1 | Analyse de type linéaire généralisée mixte Richesse spécifique en 2013 intégrant les facteurs «méthode de récolte» et «position sur la pente» (Richesse spécifique ~ Méthode de ­r écolte + Position sur la pente, family = poisson); variance = 1,2536 e -17; standard deviation = 3,5406 e -09 Valeur estimée

Erreur standard

Valeur Z

p

3,50

0,076

46,42

< 0,001

Intersection Méthode de récolte (râteau)

0,097

0,102

–0,95

0,342

Position sur la pente

0,007

0,003

–2,81

0,005

Méthode râteau: position sur la pente

0,004

0,003

1,32

0,187

Tableau 2 | Analyse de type linéaire généralisée mixte Nombre d’espèces cibles et caractéristiques en 2013 intégrant les facteurs méthode de récolte et position sur la pente (Richesse spécifique ~ Méthode de récolte + Position sur la pente, family = poisson); variance = 2,127 e -16; standard deviation = 1,4584 e -08 Valeur estimée

Erreur standard

Valeur Z

p

Intersection

1,792

0,124

14,393

< 0,001

Méthode râteau

0,00

0,114

–0,002

0,999

Position sur la pente

0,001

0,003

0,208

0,835

Tableau 3 | Analyse de type linéaire généralisée mixte Recouvrement de mousses en 2013 intégrant les facteurs méthode de récolte et position sur la pente (Richesse spécifique~Méthode de récolte+Position sur la pente, family=poisson) ; variance= 0,27072; standard deviation = 0,52031 Valeur estimée

Erreur standard

Valeur Z

p

Intersection

1,878

0,268

7,015

< 0,001

Méthode râteau

0,264

0,175

1,507

0,132

Position sur la pente

0,01

0,004

4,350

< 0,001

–0,012

0,005

–2,543

0,011

Méthode râteau: position sur la pente

Tableau 4 | Nombre total d’espèces des cinq points donnés par position sur la pente en fonction de la méthode de récolte. Point sur la pente: 1 représente la position la plus basse, 5 la position la plus haute.

Méthode de récolte

Souffleur

Râteau

Position sur la pente

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Nombre d’espèces

63

59

46

53

46

64

61

53

57

53

composantes principales. Les valeurs indicatrices sont comparées d’une parcelle à l’autre avec des tests Wilcoxon. Des régressions linéaires permettent de représenter l’influence de la pente, et des statistiques descriptives permettent de visualiser l’évolution de certaines donnés sur les quatre années.

Résultats Influence de la technique de récolte Excepté pour l’année 2012, les experts ont toujours dénombré plus d’espèces sur les parcelles ratissées. La différence est de l’ordre d’une à deux espèces. Le modèle utilisé montre qu’en 2013, le souffleur n’a pas d’impact significatif sur la végétation (tabl. 1). A la figure 2, la

proximité des points illustre les similarités entre les compositions végétales. Celles des parcelles ratissées se superposent largement avec celles des parcelles soufflées. La technique du souffleur n’entraine donc pas de différence pour cet aspect de la végétation. D’après les résultats indiqués dans les tableaux 2, 3 et 4, la méthode de récolte n’influence ni le nombre de plantes cibles, ni le recouvrement des mousses, ni les valeurs indicatrices selon Landolt (2010).

Influence de la pente D’après le même modèle, la position sur la pente influence la richesse spécifique en 2013 (tabl. 1). Sur les deux types de parcelle, le nombre d’espèces est plus important en bas de pente, mais cette tendance est plus

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014



191

0

pos

−2

PC2

2

4

Environnement | Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans

−4

Parcelles soufflées Parcelles ratissées −4

−2

2

0

4

PC1 Figure 2 | Analyse en composantes principales représentant les compositions en espèces de l’ensemble des ­r elevés. Le point le plus à droite représente la position sur la pente (pos) le plus élevé. Le premier axe (PC1) explique 10,2 % de la variation totale, le deuxième axe (PC2) 6,5 %.

marquée sur les parcelles soufflées (fig. 3). L’emplacement sur la pente influence significativement la composition en espèces (p < 0,001, fig. 2). Le nombre d’espèces cibles et caractéristiques ne dépend pas de la position sur la pente. Le recouvrement des mousses en 2013 sur les parcelles ratissées est de 8,7 % ± 2,7 %, sur les parcelles soufflées de 10,7 % ± 3,6 %. Le recouvrement des mousses est différent le long de la pente, mais la tendance s’inverse sur les deux types de parcelle: sur les parcelles soufflées, on retrouve plus de mousses en haut, tandis que sur les parcelles ratissées, elles couvrent plus de surface en bas (tabl. 3). Sur les parcelles soufflées comme sur les parcelles ratissées, la plus grande différence de richesse spécifique se trouve entre les positions 1 et 5, c’est-à-dire entre les extrémités basses et hautes

de la parcelle (tabl. 4 et 5). Le nombre total d’espèces est plus élevé en bas de parcelle. La valeur de réaction et les substances nutritives ne présentent pas de différences significatives le long de la pente (tabl. 6 et 7). Avec une p-value de 0,086, une tendance intéressante est tout de même à noter, celle des substances nutritives qui baissent avec des positions plus hautes sur la pente.

Discussion L’étude se basait sur l’hypothèse que le râteau et le souffleur, par leur impact différent sur la surface du sol et la dispersion des graines, pouvaient influer différemment sur la végétation d’une prairie: le râteau, en créant d’éventuelles ouvertures du sol favorisant la pousse de

Tableau 5 | Wilcoxon tests comparant l’ensemble des valeurs indicatrices sur les parcelles soufflées (S) et les parcelles ratissées (R) Lumière Méthode de récolte

R

Moyenne

3,479

Ecart type

0,016

P-value

192

Température

B

Réaction

Substances nutritives

B

R

B

R

3,496

3,182

3,201

3,307

0,017

0,018

0,028

0,023

0,256

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

0,1643

0,089

Humus

B

R

3,339

2,414

2,463

3,120

3,117

0,021

0,026

0,033

0,017

0,012

0,256

B

R

0,431

30 25 20

Richesse spécifique

35

Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans | Environnement

15

Parcelles soufflées Parcelles ratissées 10

20

30

40

50

60

Position sur la pente

Figure 3 | Nombre d’espèces moyenne par relevé en fonction de la position sur la pente (sur l’axe des ­a bscisses, la distance représentée est mesurée par rapport à la ligne de base, en bas de pente); parcelles ­s oufflées: R 2 = 0,1499; parcelles ratissées: R 2 = 0,3092.

nouvelles espèces, et le souffleur, en dispersant une large gamme de graines pouvant modifier la composition végétale. Or, les résultats trouvés ne correspondent pas à nos attentes. Aucun des aspects de la diversité végétale ne semble être influencé par la méthode de récolte après trois ans.

La prise en considération de la pente dans l’analyse des résultats est intéressante. La pente peut entrainer des différences de pédologie qui déterminent le type de végétation. Elle permet également d’analyser les conséquences de la direction de la récolte de foin, qui se fait

systématiquement du haut vers le bas. Pour la richesse spécifique, on remarque que le nombre moyen d’espèces par relevé, mais aussi le nombre total d’espèces est différent sur les emplacement les moins élevés et les plus élevés. Les substances nutritives ont tendance à être lessivées en cas de précipitations (Korsaeth et Eltun 2000). On peut supposer que leur concentration plus élevée en bas de pente attire les espèces de prairies sèches, mais aussi celles de prairies de type intensif (Bobbink et al. 1998; Korsaeth et Eltun 2000; Stevens et al.

2004). Ceci peut éventuellement expliquer un nombre 

Tableau 6 | Régression linéaire intégrant les valeurs de réaction et la position sur la pente Valeur estimée

Erreur standard

Valeur T

p

R2 -0,017

Intersection

3,523

0,061

57,980

< 0,001

Position sur la pente

0,001

0,001

0,002

0,674

Tableau 7 | Régression linéaire intégrant les valeurs de substances nutritives et la position sur la pente Valeur estimée

Erreur standard

Valeur T

p

R2 0,041

Intersection

2,445

0,052

47,272

< 0,001

Position sur la pente

–0,003

–0,003

0,002

0,086

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

193

Environnement | Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans

d’espèces plus élevé. En haut de parcelle, une concentration en nutriments trop faible peut engendrer une plus faible diversité (Janssens 1998).

Cette différence de diversité entre le bas et le haut de la parcelle peut également s’expliquer par le transport des graines en bas de parcelle. Cet effet délocalisant pourrait devenir plus important en cas d’utilisation du souffleur. On supposait dès lors qu’en fonction du type de graines, celles-ci soient plus ou moins délocalisées selon la méthode de récolte, entrainant des compositions en espèces différentes (Howe et Smallwood 1982). Or, encore une fois, la méthode de récolte se révèle anodine, et les compositions en espèces sont semblables entre les relevés, qu’elles soient sur les parcelles soufflées, ratissées, en haut ou en bas de pente après trois ans. Il est probable qu’un éventuel impact ne soit visible qu’après une plus longue période.

La présence d’espèces cibles et le recouvrement des mousses sont également semblables sur les surfaces soufflées et les surfaces ratissées. Par contre, en considérant l’emplacement sur la pente, on remarque que, sur les parcelles soufflées, les mousses sont plus présentes en haut, tandis qu’elles le sont plus en bas sur les parcelles ratissées. Il n’est pas étonnant de constater que, probablement par manque de compétitivité, le recouvrement des mousses est plus important en haut de parcelle, là où la richesse spécifique et les substances nutritives sont moins élevées (Lee et Caporn 1998). En revanche, les résultats trouvés pour les parcelles ratissées n’illustrent pas le même phénomène.

Ces observations seront poursuivies jusqu’en 2015 et l’ensemble des données des six années fera l’objet d’une analyse finale dans deux ans. Celle-ci permettra de confirmer ou de nuancer les résultats présentés ici. n

Remerciements

Markus Odermatt, agriculteur, Seewli, Obbürgen et job-vision, Stans, pour la gestion de la prairie. Gisela Lüscher, Andrea Klieber-Kühne, René Hoess, Markus Baggenstoss pour les relevés botaniques et Philippe Jeanneret pour le support statistique.

194

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

Il soffiatore come alternativa al rastrello: influenza sulla vegetazione dopo quattro anni In montagna la fienagione è molto impegnativa per i contadini. Per alleviare il compito e procedere più rapidamente nel raccolto, questi sostituiscono progressivamente il rastrello con il soffiatore. Attualmente l'organizzazione Pro Natura e la stazione di ricerca per la filiera agronomica e agroalimentare Agroscope valutano i potenziali effetti sulla vegetazione dei prati secchi che sono habitat già molto minacciati. In questo studio ogni anno sono realizzati rilevamenti di vegetazione su un prato in cui si alternano particelle dei due tipi di raccolto. L'analisi dei dati raccolti nel 2013 non testimonia alcuna influenza del soffiatore sulla ricchezza specifica, sulla composizione delle specie, sulla presenza di specie bersaglio e caratteristiche o sulla copertura di muschi.

La posizione in pendenza, invece, influenza il numero di specie. Questo è più elevato alla base del pendio, su tutte le particelle. La copertura di muschi è maggiore nella parte alta delle particelle soffiate e nella parte bassa di quelle rastrellate.

Bibliographie ▪▪ Ballmer M., 2010. Données sur les prairies et pâturages secs en Suisse.

Pro Natura, Bâle. 2 p.

▪▪ Bobbink R., Hornung M. & Roelofs J. G. M., 1998. The effects of air-borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation. Journal of Ecology 86 (5), 717–738.

▪▪ Dostalek J. & Frantik T., 2008. Dry grassland plant diversity conservation using low-intensity sheep and goat grazing management: case study in Prague (Czech Republic). Biodiversity and Conservation 17 (6), 1439–1454.

▪▪ Gubser C., Volkart G., Dipner-Gerber M., Eggenberg S., Hedinger C., Martin M., Walter T. & Schmid W., 2010. Prairies et pâturages secs d’importance nationale. Aide à l’exécution de l’ordonnance sur les prairies sèches. L’environnement pratique 1017. Office fédéral de l’environnement OFEV, Berne. 83 p.

▪▪ Howe H. F. & Smallwood J., 1982. Ecology of seed dispersal. Annual ­Review of Ecology and Systematics 13, 201–228.

▪▪ Janssens F., Peeters A., Tallowin J. R. B., Bakker J. P., Bekker R. M., Fillat F., Oomes M. J. M., 1998. Relationship between soil chemical factors and grassland diversity. Plant and Soil 202, 69–78.

▪▪ Korsaeth A. & Eltun R., 2000. Nitrogen mass balances in conventional, integrated and ecological cropping systems and the relationship between balance calculations and nitrogen runoff in an 8-year field experiment in Norway. Agriculture Ecosystems & Environment 79 (2–3), 199–214.

Summary

Riassunto

Le souffleur comme alternative au râteau: ­i mpact sur la végétation après quatre ans | Environnement

Leaf blowers as an alternative to rakes: impact on vegetation after four years In the mountains, hay harvesting represents a significant task for farmers. To make this job easier and speed up the harvest, farmers are gradually replacing rakes with leaf blowers. The Swiss nature conservancy organisation Pro Natura and the Agriculture and Agri-Food Research Station Agroscope are currently evaluating the potential effects of leaf blowers on the plant diversity of dry grasslands – habitats which are already under severe threat. In this study, plant surveys are carried out annually on a meadow where plots with the two types of harvest alternate. The analysis of the data collected in 2013 does not attest to any impact of blowers on plant diversity, species composition, the presence of target or characteristic species, or moss cover. By contrast, position on the slope has an influence on the number of species, which is higher at the bottom of the slope on all plots. Moss cover is greater at the top of the blown plots and at the bottom of the raked plots.

Key words: hay harvesting, leaf blower, vegetation, change.

▪▪ Küchler M., 2012. VEGEDAZ – ein Programmpaket zur Erfassung und ­E xploration von Vegetationsdaten. Institut fédéral de recherches WSL, Birmensdorf.

▪▪ Landolt E., 2010. Flora indicativa. Haupt Verlag, Berne. 378 p.

▪▪ Lee J. A. & Caporn S. J. M., 1998. Ecological effects of atmospheric ­r eactive nitrogen deposition on semi-natural terrestrial ecosystems.

New Phytologist 139 (1), 127–134.

▪▪ OFAG, 2001. Ordonnance sur la promotion régionale de la qualité et de la mise en réseau des surfaces de compensation écologique dans l'agriculture (Ordonnance sur la qualité écologique OQE). Office fédéral de l'agriculture OFAG, Berne.

▪▪ R Core Team, 2013. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Version 3.0.2. R Foundation for Statistical Computing, Vienne.

▪▪ Stevens C. J., Dise N. B., Mountford J. O. & Gowing D. J., 2004. Impact of nitrogen deposition on the species richness of grasslands. Science 303 (5665), 1876–1879.

▪▪ Walter T., Eggenberg S., Gonseth Y., Fivaz F., Hedinger C., Hofer G., ­K lieber-Kühne A., Richner N., Schneider K., Szerencsits E. & Wolf S., 2013.

Opérationnalisation des objectifs environnementaux pour l’agriculture.

Domaine espèces cibles et caractéristiques, milieux naturels (OPAL).

ART-Schriftenreihe 18, 1–134.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 188–195, 2014

195

P r o d u c t i o n

v é g é t a l e

Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza Ute Vogler, Romana Schmon, Melanie Jänsch et Werner E. Heller Agroscope, Institut des sciences en production végétale IPV, 8820 Wädenswil, Suisse Renseignements: Ute Vogler, e-mail: ute.vogler@agroscope.admin.ch

Mouche (de la racine) du chou Delia radicum sur une feuille de chou. (Photo: Agroscope)

Introduction L’agroécosystème brassicacées potagères-colza se distingue par l’appartenance de ces plantes cultivées à la famille des brassicacées, dont les représentants ont de nombreux traits communs. Toutes les espèces contiennent par exemple des glucosinolates (hétérosides soufrés ou thioglucosides, dits aussi «huiles de moutarde»). Pour un grand nombre de ravageurs, ces composés jouent un rôle dans la reconnaissance de leurs plantes hôtes (Hopkins et al. 2009). Il en résulte que les brassicacées sont des plantes hôtes attirantes et qu’elles sont prédestinées aux attaques de divers ravageurs et maladies. Comme les organes souterrains aussi bien qu’aériens sont commercialisés, la production de légumes de cette famille est soumise à de hautes exigences de qualité qui ne peuvent être respectées qu’en maintenant des seuils de tolérance très bas. Il peut en résulter des situations conflictuelles, surtout dans les régions de culture de peu d’étendue.

196

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 196–203, 2014

Une attaque de ravageur ou de maladie ne justifiant pas de lutte en culture de colza peut dépasser le seuil de tolérance en cultures maraîchères. La conséquence pour les producteurs de légumes est une augmentation du coût de protection de leurs cultures.

La mouche du chou D. radicum La mouche du chou Delia radicum (Diptera: Anthomyiidae) peut causer de grands dommages qualitatifs aux légumes de la famille des brassicacées. De plus, D. radicum a gagné en importance en tant que ravageur des cultures de colza en Allemagne (Erichsen und Hünmörder 2005) et au Canada (Dosdall et al. 1996b), alors que l’espèce n’est jusqu’ici pas mentionnée en Suisse comme ravageur du colza (OFAG 2014).

De nouvelles évaluations des concentrations maximales de certaines substances actives, réalisées en 2010 par la division de sécurité alimentaire de l’Office fédéral de la santé, ont entraîné la révision des autorisations

concernées (Baur 2010). Des insecticides destinés à la lutte contre D. radicum ont été abandonnés ou leur utilisation fortement restreinte, avec pour résultat une efficacité seulement partielle pour de nombreuses indications (Baur 2010). Les populations de D. radicum et les dégâts occasionnés par ce ravageur n’ont pas diminué malgré les mesures préventives mises en place (travail du sol, pose de filets de protection, hygiène au champ et rotation).

D. radicum est un ravageur itératif produisant quatre générations par année (Collier et al. 1991). Les mouches de la première génération apparaissent habituellement en avril, selon la région et les conditions climatiques. Les femelles pondent en général dans le sol, au collet des plantes (Collier et al. 1991), sauf chez les choux de Bruxelles et de Chine où les œufs peuvent être pondus aussi sur les organes aériens des plantes (Crüger et al.

2002). Les larves se nourrissent alors des tissus végétaux, causant un flétrissement et une inhibition de la croissance des plantes, puis elles se nymphosent dans le sol.

La génération suivante éclora de ces pupes. En cultures maraîchères, l’activité de vol de D. radicum est surveillée au moyen de pièges jaunes à eau, et le modèle de simulation SWAT (Gebelein et al. 2011) permet de calculer la dynamique des populations.

Résumé

Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza | Production végétale

Le champignon pathogène H. parasitica La croissance des plantes peut subir aussi l’influence négative des attaques du champignon pathogène Hyaloperonospora (= Peronospora) parasitica (Oomycetes: Peronosporales), agent du mildiou sur les brassicacées (Agrios 2005; Hoffmann et al. 1994) qui peut entraîner des défauts qualitatifs et des pertes de rendement. Ce champignon, transmis par les graines, contamine de manière systémique les semis ou les jeunes plantes. À un stade avancé, le duvet mycélien sur les deux faces des 

L'agroécosystème brassicacées potagèrescolza est constitué de plantes cultivées de la famille des brassicacées différant entre elles par la productivité et les exigences de soins.

Les brassicacées sont de plantes hôtes pour des ravageurs et des parasites, mais l'importance des dégâts se mesure au niveau de la création de valeur.

Pour étudier les interactions dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza, une analyse de site a été effectuée en prenant pour exemple la mouche du chou et le mildiou. L'activité de vol et de ponte de la mouche du chou (Delia radicum) a été observée dans des champs de colza et d'espèces de choux. Il y a eu davantage de captures dans le colza, où la mouche du chou est active surtout durant la première et la deuxième génération.

Des analyses moléculaires ont été utilisées pour déterminer les attaques de mildiou sur des échantillons de plantes. Ce champignon est déjà détectable sur les semences. De plus, on a constaté que les choux et le colza étaient colonisés par la même population du pathogène.

La culture de choux et de colza dans un espace restreint offre ainsi des conditions optimales à la dissémination et à l'établissement de ravageurs et de maladies.

Tableau 1 | Vue d'ensemble de l'installation, de la localisation et de l'enlèvement des pièges jaunes à eau dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza en 2012 Brassicacée potagère Culture

Colza, repousses de colza Piège

2011

Brocoli

26.03.2012

Jachère «2011»

Installation

29.05.2012

Chou-fleur 1re série «CF1»

Déplacement sur parcelle voisine

26.07.2012 30.07.2012 23.08.2012

Piège

Champs de colza 1-3

Installation

Champs de colza 1-3 Repousses de colza

Enlèvement Installation

Chou-fleur 2 série «CF2» e

28.08.2012 28.10.2012

Culture Champs de colza 1-3

Enlèvement Enlèvement

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Production végétale | Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza

Tableau 2 | Vue d'ensemble des distances (m) entre les pièges dans les cultures de brassicacées potagères et de colza (ou repousses de colza).

Brass. pot.

Colza 1

Colza 2

–

1400

1000

330

Colza 1

1400

–

470

1070

Colza 2

1000

470

–

710

Colza 3

330

1070

710

–

Brass. pot.

Colza 3

feuilles trahit les attaques. Les mesures de lutte préventive, comme la désinfection du sol et des semences, doivent être prises avant le début de la culture, tandis que les mesures curatives se prennent durant la culture.

Prises lors de fortes attaques ou au mauvais moment, ces dernières ne sont en général pas suffisamment efficaces.

C’est pourquoi la pression d’infection et d’attaque exige beaucoup d’attention dans les cultures de brassicacées potagères. La dynamique du ravageur D. radicum et du pathogène H. parasitica a été analysée sur le site d’un agroécosystème brassicacées potagères-colza durant une période de végétation, afin de déterminer les interactions qui s’y jouent.

Matériel et méthodes Examen de l’activité de D. radicum La prolifération de D. radicum a été examinée dans la région de Ruswil (canton de Lucerne). L’activité des mouches a été surveillée au cours de l’année 2012 au moyen de pièges jaunes à eau (Finch et Skinner 1974)

disposés dans un champ de choux et trois champs de colza (tabl. 1 et 2). Ces pièges ont été changés chaque semaine pour comptage en laboratoire. Pour la vérification hebdomadaire des pontes de D. radicum auprès des plantes de choux et de colza, la terre autour du collet de dix plantes choisies au hasard dans chaque champ a été prélevée. Après avoir ajouté de l’eau à ces échantillons placés dans des coupelles, les œufs surnageant ont été comptés. Les pontes ont été ainsi contrôlées du 26.03.12 jusqu’à la récolte dans les champs de colza, et du 06.06.12 au 22.10.12 dans le champ de choux-fleurs.

Etude des populations de H. parasitica Différents types de matériel végétal ont été utilisés pour les analyses moléculaires destinées à l’étude des populations de H. parasitica (tabl. 3). Des graines désinfectées des trois variétés de colza ‘Nodari’, ‘Intense’ et ‘13090 (CSZ9222)’ ont été mises en germination et les jeunes plantes élevées en serre (SS1 – SS3, tabl. 3). Les examens ont porté sur des plantes présentant ou non des symptômes d’attaque de H. parasitica, afin d’identifier de possibles sources d’infection dans l’agroécosystème brassicacées potagères-colza. Pour extraire l’acide désoxyribonucléique (ADN) des jeunes plantes de choux-fleurs, choux-raves et colza, les feuilles ont été lyophilisées durant une nuit (ALPHA 1 – 2 LO plus) avant pulvérisation (Fast Prep FP 120). L’ADN a été extrait avec le DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Sample & Assay Technologies) (Qiagen 2006). Le protocole a été modifié aux étapes 18 et 19: on a utilisé 50 µl d’eau au lieu de 100 µl de tampon

Tableau 3 | Liste du matériel végétal sur lequel H. parasitica a été analysé Désinfection des semences

Substance active

Symptômes H. parasitica

Stade des plantes

Abréviation

Provenance

Chou-fleur

–

–

x

Jeunes plantes

CF

Chou-rave

–

–

x

Jeunes plantes

CT

Jeunes plantes Bio Beat Jud, Tägerwilen, Suisse

Colza ‘Nodari’

x

Methiocarp

–

Semences

ST 1

Colza ‘Nodari’

x

Methiocarp

–

Jeunes plantes (serre)

SS 1

Colza ‘Intense’

x

Fludioxonil, Metalaxyl–M, Thiamethoxam

–

Semences

ST 2

Colza ‘Intense’

x

Fludioxonil, Metalaxyl–M, Thiamethoxam

–

Jeunes plantes (serre)

SS 2

Colza ‘13090 (CSZ9222)’

x

Fludioxonil, Metalaxyl–M, Thiamethoxam

–

Semences

ST 3

Colza ‘13090 (CSZ9222)’

x

Fludioxonil, Metalaxyl–M, Thiamethoxam

–

Jeunes plantes (serre)

SS 3

Inconnue

Inconnue

x

Jeunes plantes (champ)

Eric Schweizer AG, Thun, Suisse

OR 1 Colza

OR 2 OR 3

198

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Champs de colza Ruswil

Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza | Production végétale

Nombre de mouches du chou dans les pièges jaunes à eau (nombre total)

60 A 50 40 30 20

Chou-fleur 2

Chou-fleur 1

10

2011 CF1 CF2

26

.0 3 02 .12 .0 4 09 .12 .0 4 16 .12 .0 4 23 .12 .0 4 30 .12 .0 4 07 .12 .0 5 14 .12 .0 5 21 .12 .0 5 28 .12 .0 5 04 .12 .0 6 11 .12 .0 6 18 .12 .0 6 25 .12 .0 6 02 .12 .0 7 09 .12 .0 7 16 .12 .0 7 23 .12 .0 7 30 .12 .0 7 06 .12 .0 8 13 .12 .0 8 20 .12 .0 8 27 .12 .0 8 03 .12 .0 9 10 .12 .0 9 17 .12 .0 9 24 .12 .0 9 01 .12 .1 0 08 .12 .1 0 15 .12 .1 0 22 .12 .1 0.

12

0

35

B

Nombre d‘œufs/plantes

30 25 20 15 10 5

CF1 CF2

26

.0 3 02 .12 .0 4 09 .12 .0 4 16 .12 .0 4 23 .12 .0 4 30 .12 .0 4 07 .12 .0 5 14 .12 .0 5 21 .12 .0 5 28 .12 .0 5 04 .12 .0 6 11 .12 .0 6 18 .12 .0 6 25 .12 .0 6 02 .12 .0 7 09 .12 .0 7 16 .12 .0 7 23 .12 .0 7 30 .12 .0 7 06 .12 .0 8 13 .12 .0 8 20 .12 .0 8 27 .12 .0 8 03 .12 .0 9 10 .12 .0 9 17 .12 .0 9 24 .12 .0 9 01 .12 .1 0 08 .12 .1 0 15 .12 .1 0 22 .12 .1 0.

12

0

Figure 1 | Résultats de la surveillance de D. radicum en cultures de brassicacées potagères durant la période de végétation de 2012 (2011 = jachère après brocoli en 2011, CF1 = chou-fleur 1re série, CF2 = chou-fleur 2e série). A) Activité de vol de D. radicum , mesurée au nombre de mouches dans les pièges jaunes à eau. B) Pontes de D. radicum sur des plantes de chou-fleur, mesurées au nombre d'œufs sur dix plantes choisies au hasard (1re et 2e séries).

Tableau 4 | A) Programme PCR modifié selon le protocole de (Brouwer et al. 2003). B) PCR MasterMix A) Programme PCR

95 °C

15 min

40 cycles

94 °C

30 sec

60 °C

30 sec

72 °C

10 min

10 °C

∞

B)

AE. Pour isoler l’ADN des graines de soja, on les a mordancées à l’azote liquide. Les étapes consécutives correspondent à celles de l’extraction de l’ADN des jeunes plantes. Les produits de la réaction en chaîne par polymérase (PCR) (tabl. 4) ont été séquencés après électrophorèse sur gel d’agar. Le séquençage a été réalisé avec l’ABI PRISM 3130xl Genetic Analyzer. Les produits de la PCR ont été adaptés au moyen du programme Geneious (www.geneious.com) et confirmés avec MultiAlign (Corpet 1988). Les séquences ont été comparées ensuite avec la banque de données du National Center for Biotechnology Information (www.ncbi.nlm.nih.gov).

PCR MasterMix Volume PCR

10 µl

HotStar Taq

5 µl

Primer AFP293 (for)

1 µl

Primer AFP294 (rev)

1 µl

H 2O

2 µl

ADN

1 µl

Résultats La mouche du chou D. radicum Au cours de la période de végétation 2012, trois générations de D. radicum ont été observées dans les cultures de brassicacées potagères (fig. 1). Le vol de la première génération a été suivi du 02.04.12 au 10.04.12 dans le champ en jachère où des brocolis avaient été cultivés 

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Production végétale | Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza

Nombre de mouches du chou dans les pièges jaunes à eau (nombre total)

350 A 300 250 repousses de colza

200

récolte

150 100

F1 F2 F3

50

Nombre d‘œufs/plantes

27.08.12

20.08.12

13.08.12

06.08.12

30.07.12

23.07.12

16.07.12

09.07.12

02.07.12

25.06.12

18.06.12

11.06.12

04.06.12

28.05.12

21.05.12

14.05.12

07.05.12

30.04.12

23.04.12

16.04.12

09.04.12

02.04.12

26.03.12

0

12 B 10 8 6 4

F1 F2 F3

2 27.08.12

20.08.12

13.08.12

06.08.12

30.07.12

23.07.12

16.07.12

09.07.12

02.07.12

25.06.12

18.06.12

11.06.12

04.06.12

28.05.12

21.05.12

14.05.12

07.05.12

30.04.12

23.04.12

16.04.12

09.04.12

02.04.12

26.03.12

0

Figure 2 | Résultats de la surveillance de D. radicum dans les trois champs de colza F1, F2 et F3. A) Activité de vol de D. radicum, mesurée au nombre d'individus dans les pièges jaunes à eau. B) pontes de D. radicum ­a uprès de plantes de colza, mesurées au nombre d'œufs auprès de dix plantes choisies au hasard.

l’année précédente (fig. 1A). Le vol s’est poursuivi sur une période de sept semaines. Le maximum de captures à une seule date a été de 20 mouches. Cette première génération n’a disposé d’aucune plante hôte adéquate; il n’a donc pas été possible de contrôler la ponte dans les cultures de brassicacées potagères (fig.

1B). Les premières mouches de la deuxième génération ont été capturées du 25.06.12 au 02.07.12. Le vol a été observé durant huit semaines, avec un maximum de 50 captures par semaine. Les premiers œufs ont été trouvés auprès de plantes de brassicacées une semaine après le début du vol. Immédiatement après que celuici ait pris fin, le vol de la troisième génération a commencé pour durer aussi huit semaines avec un maximum de 30 captures par semaine. Les dernières mouches de D. radicum ont été capturées du 08.10.12 au 15.10.12. La ponte de la troisième génération a commencé le 24.09.12.

Le vol de deux générations de D. radicum a été observé dans les trois champs de colza surveillés (fig. 2).

Les premières mouches ont été capturées entre le 02.04.12 et le 10.04.12 dans les champs de colza F1 et F2,

200

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 196–203, 2014

et du 10.04 au 16.04 dans le champ F3 (fig. 2A). Dans le colza, le vol de la première génération a duré sept semaines; le plus grand nombre de mouches capturées à une seule date a été de 329 individus (fig. 2A). En raison de conditions météorologiques défavorables, on ne dispose d’aucune donnée de captures pour la période du 23.04.12 au 14.05.12. Au cours du vol de la première génération, des pontes ont été constatées dans les trois champs de colza (fig. 2B). Le vol de la deuxième génération a commencé entre le 02.07.12 et le 09.07.12 dans le champ de colza F1, une semaine plus tard dans les champs F2 et F3. Il a duré quatre semaines, avec un maximum de 200 captures par semaines. Aucune ponte n’a été constatée dans le colza durant la deuxième génération (fig. 2B). Après la récolte du colza, le vol s’est poursuivi dans les repousses des trois champs F1, F2 et F3 (tabl. 1). Le vol de D. radicum s’est avéré moins dense que lors de la culture de colza, avec un maximum de 20 captures par semaine, mais plus dense que dans la culture de choux durant la même période. La surveillance du vol et des pontes a cessé à fin août dans les trois champs de colza.

Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza | Production végétale

Les échantillons infectés par H. parasitica Les analyses moléculaires de matériel végétal (tabl. 3) ont révélé que tous les échantillons étaient infectés de H. parasitica (fig. 3). Les graines des trois variétés de colza ‘Nodari’, ‘Intense’ und ‘13090 (CSZ9222)’ ont été examinées. Malgré l’absence de symptômes visibles, H. parasitica a été mis en évidence dans les échantillons. Ainsi, les semences non désinfectées constituent une source d’infection. Pour vérifier si H. parasitica détecté sur le colza est susceptible de contaminer aussi les brassicacées potagères, on a séquencé l’ADN du mildiou présent sur toutes les cultures en présence sans révéler aucune différence génétique entre les échantillons analysés. L’analyse complémentaire BLAST a montré une concordance à 100 % de l’échantillon ST-1 choisi comme référence avec la séquence déposée à la banque de données NCBI pour H. parasitica. Il est ainsi démontré que les échantillons récoltés dans l’agroécosystème brassicacées potagèrescolza appartiennent à une seule population.

Discussion L’observation de la mouche du chou D. radicum et du mildiou H. parasitica dans un agroécosystème brassicacées potagères-colza était destinée à étudier les interactions fondamentales et d’en tirer des conclusions pour la culture intégrée de légumes.

Durant les vols de première et de deuxième génération, les captures de D. radicum ont été plus nombreuses dans les champs de colza que dans les champs de brassicacées potagères sous surveillance. D’où la question de l’influence que peut avoir l’hivernage du ravageur, et des conditions plus favorables que pourraient offrir les champs de colza à cet hivernage par rapport à celles des champs où sont cultivées des brassicacées potagères. Il est déjà établi que certains paramètres culturaux peuvent influencer les attaques de D. radicum, par exemple le travail du sol (Valantin-Morison et al. 2007), la période du semis (Dosdall et al. 1996a) ou la fumure (Marazzi und Städler 2005). Cela laisse supposer que les différences dans l’agroécosystème brassicacées potagères-colza peuvent être dues à des différences dans les mesures culturales.

En règle générale, les champs destinés aux cultures de brassicacées potagères sont travaillés plus souvent, d’une part pour préparer la surface à la mise en place des plantons, et d’autre part en cours de culture pour lutter contre les adventices (Bauermeister et al. 2005).

Plusieurs séries sont cultivées au cours d’une saison de végétation et le sol travaillé plusieurs fois. Comme D. radicum est un ravageur redouté en cultures maraîchères, celles-ci font l’objet de mesures préventives

Figure 3 | Résultat de l'électrophorèse sur gel d'agar avec les produits amplifiés de la PCR en provenance des semences de colza (2-9, 11-14), de plantes de colza et de jeunes plantes de brassicacées potagères (15-20, 22-29, 31-32) et d'un témoin négatif (33), avec utilisation du primer AFP293 et AFP249. Les flèches indiquent les amplicones de H. parasitica choisis pour le séquençage consécutif. Semences indemnes de symptômes visibles de présence de H. parasitica (ST1-ST3), jeunes plantes de colza de trois sites (OR1OR3), jeunes plantes de colza de culture en serre (SS1-SS3), jeunes plants de chou-fleur (CF) – et de chou-rave (CT). Les lignes 1, 10, 21, 30 sont traitées avec Standard ladder mix (Fermentas, Thermo scientific life science research www.thermoscientificbio.com).

(par exemple pose de filets de protection) et de traitements correspondant à la situation actuelle en matière d’autorisations.

Il en va différemment chez le colza, qui fait habituellement l’objet de culture d’hiver en Suisse. Semé à la fin de l’été, il germe puis hiverne au stade de rosette. La croissance et la floraison ont lieu l’année suivante. Il est moissonné-battu en été. Durant toute la période séparant le semis de la récolte, le colza sert de plante hôte à D. radicum qui profite encore du fait que le sol n’est pas travaillé dans le même intervalle. De plus, les larves de la première génération, à peine écloses, trouvent sur place des plantes hôtes accueillantes.

Pour H. parasitica, la culture de colza hiverné signifie que la densité d’inoculum et d’infection augmente dans l’agroécosystème brassicacées potagères-colza. H. parasitica peut hiverner sans difficulté car aucune mesure phytosanitaire n’est prise pour le combattre. La pression d’infection sur les surfaces occupées par des légumes augmente fortement avec l’extension des surfaces de culture de colza. Pour les produits de grande valeur commerciale, desquels on exige une haute qualité, telles les brassicacées potagères, cela implique des mesures sup plémentaires de protection des plantes.

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Production végétale | Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza

Conclusions ••L’augmentation des surfaces de culture de colza crée des conditions favorables à la multiplication et à l’hivernage de D. radicum et H. parasitica, et en conséquence une augmentation de la pression d’infestation de l’un et d’infection de l’autre.

••Cependant, le ravageur et le pathogène étudiés ici ne représentent qu’une petite partie des interactions se jouant dans l’agroécosystème.

••Le colza est aussi plante hôte d’autres ravageurs des brassicacées potagères; il favorise leur multiplication et leur dispersion, contraignant ainsi les maraîchers à intensifier la lutte contre les ravageurs dans les cultures de légumes. Cette situation favorise aussi les

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202

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 196–203, 2014

maladies, par exemple la hernie du chou Plasmodiophora brassicae, transmise par le sol (Neuweiler et al.

2009) et la pourriture noire des racines Chalara elegans (Heller 2012; Yarwood 1981), transmise de même.

••Le maintien d’un agroécosystème durable, la production de denrées alimentaires saines et la garantie d’une alimentation de haute valeur exige que l’on prenne des mesures à différents niveaux.

••On peut ainsi, par exemple, mettre sur le marché des semences saines en les soumettant à une désinfection à la vapeur aérée et réduire de cette manière la pression d’infection dans l’agroécosystème brassicacées potagères-colza. n

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Accès: http://www.blw.admin.ch/psm/produkte/index.html?lang=fr ▪▪ Qiagen, 2006. Protocol: Purification of total DNA from plant tissue (Mini Protocol). In: DNeasy Plant Handbook ▪▪ Valantin-Morison M., Meynard J.-M. & Doré T., 2007. Effects of crop ­management and surrounding field environment on insect incidence in organic winter oilseed rape (Brassica napus L.). Crop Protection 26, 1108–1120.

▪▪ Yarwood C. E., 1981. The occurrence of Chalara elegans . Mycologia 73, 524–529.

Parassiti e malattie nel sistema agro-ecologico di brassicacee e colza Il sistema agro-ecologico di brassicacee e colza è composto da piante coltivate della famiglia delle crocifere con diversa produttività e diversi livelli di carico. Le crocifere sono piante ospiti per parassiti e malattie, anche se l’importanza dell’infestazione si differenzia in base al grado del valore aggiunto. Per esaminare le correlazioni nel sistema agro-ecologico di brassicacee e colza si è effettuato un sopralluogo sull’esempio della piccola cavolaia e della peronospora. Durante un periodo vegetativo è stata monitorata l’attività di volo e di deposizione della piccola cavolaia nei campi di brassicacee e colza. Da questo monitoraggio è emerso che le catture nelle brassicacee sono inferiori a quelle nella colza e che soprattutto la prima e seconda generazione della piccola cavolaia sono attive nella colza.

Mediante analisi molecolare si sono analizzati campioni vegetali sulla presenza di peronospora, che è già rilevabile nella semente di colza.

Inoltre, si è dimostrato che nel caso della peronospora si tratta della stessa popolazione sia su brassicacee, sia su colza. La coltivazione su piccola scala crea condizioni ottimali per la diffusione e lo stabilimento di malattie e parassiti.

Summary

Riassunto

Ravageurs et maladies dans l'agroécosystème brassicacées potagères-colza | Production végétale

Pests and pathogens in the cabbageoilseed rape agroecosystem The cabbage – oilseed rape agroecosystem consists of cruciferous crop plants with different levels of productivity and labour intensity. In Switzerland, such crop plants are cultivated mostly in small-scale agricultural settings.

Cruciferous crop plants are hosts for a wide range of pest insects and plant pathogens. However, the importance of the damage caused by pests and pathogens varies according to the perceived value of the crop plants.

The aim of the present study was to investigate the relationships within the cabbage – oilseed rape agroecosystem.

Therefore, a production site analysis was conducted based on the abundance of the cabbage root fly and downey mildew. Flight activity and oviposition rates of the cabbage root fly were observed in cabbage and oilseed rape fields during the growing season. In addition, samples of cabbage and oilseed rape plants were analysed using molecular methods to detect possible infections with downey mildew.

Results showed that fewer cabbage root flies were captured in cabbage fields compared with oilseed rape fields. In oilseed rape, main flight and oviposition activity of cabbage root flies were during the first and second generation. Furthermore, the downey mildew found on cabbage and oilseed rape belonged to the same population.

These findings show that the cultivation of cabbage and oilseed rape in small-scale agricultural settings offers optimal conditions for pests and pathogens to spread and establish themselves.

Key words: cabbage root fly Delia radicum, downy mildew Hyaloperonospora (= Peronospora) parasitica, Brassicacea, integrated pest management.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 196–203, 2014

203

P r o d u c t i o n

a n i m a l e

Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS) Silvia Ampuero Kragten et Ueli Wyss Agroscope, Institut des sciences en production animale IPA, 1725 Posieux, Suisse Renseignements: Silvia Ampuero Kragten, e-mail: silvia.ampuero@agroscope.admin.ch

Figure 1 | Echantillons de fourrage. De gauche à droite et de haut en bas: plante entière de maïs avant ensilage, ensilage de maïs, foin, herbe lyophilisée, ensilage d’herbe.

Introduction Moins de deux minutes suffisent pour remplir la coupelle de mesure avec l’échantillon de fourrage, placer celle-ci dans l’appareil, effectuer la mesure et obtenir comme résultat la composition chimique de l’échantillon, soit environ une dizaine de paramètres. La spectroscopie du rayonnement proche de l’infrarouge (NIRS) a pour énormes avantages la rapidité de la mesure ainsi qu’un coût très faible.

La technologie du NIRS apparaît déjà au milieu du XXe siècle (Hindle 2001), en raison d’une demande pressante d’une technique rapide et quantitative pour déterminer les teneurs en humidité, protéine et matière grasse dans le blé. En 1933, les travaux de Kubelka et

204

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

Munk sur la diffraction diffuse de la lumière, en transmission et en réfraction, permettent l’analyse des échantillons solides par NIRS (Hindle 2001). Puis, le développement de la chimiométrie et l’avènement d’ordinateurs de plus en plus puissants permettent à Karl Norris, du département de l’agriculture américain, de développer les calibrages par régression linéaire multiple (MLR) appliqués aux produits agricoles, travaux publiés vers la fin des années 1960. Le NIRS est aujourd’hui intensément utilisé dans les secteurs industriels de la pharma, de la chimie, de la pétrochimie ainsi que de l’agroalimentaire, essentiellement comme outil de contrôle de la qualité et de contrôle des processus.

Un suivi régulier de la composition chimique ainsi que de la qualité des aliments dans les exploitations agricoles est indispensable à la planification et aux calculs des rations pour les animaux. L’objectif principal consiste non seulement à obtenir des rations équilibrées pour les animaux afin de préserver leur santé, mais aussi à éviter les excès et le gaspillage pour protéger l’environnement et finalement produire rentablement du lait et de la viande de qualité.

Le NIRS remplace avantageusement les méthodes classiques pour la détermination de la composition chimique, avec un gain considérable de temps (chaque analyse classique nécessitant de 3 à 15 heures) et la suppression de réactifs et de déchets chimiques. Cependant, le NIRS dépend fortement de l’ensemble de référence, à savoir aussi bien de la qualité des analyses de référence que de la représentation de la diversité attendue dans les futurs échantillons. De plus, de par la nature du NIRS, les modèles de calibrage sont dédiés au type d’échantillons utilisés pour le calibrage. Ainsi, une base de données de référence est nécessaire pour chaque type de matrice, avec un nombre élevé d’échantillons ayant été analysés par les méthodes de référence et couvrant autant que possible toute la diversité attendue des échantillons à analyser par NIRS (Workman 2001).

Cet article résume les avantages et les contraintes de la spectroscopie dans le proche infrarouge utilisée pour l’analyse de la composition chimique des fourrages, au moyen des exemples développés à l’IPA.

Résumé

Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS) | Production animale

Cet article présente l’utilisation du NIRS pour la détermination de la composition chimique des fourrages, au moyen des modèles de prédiction développés à l’Institut des sciences en production animale IPA d’Agroscope. Ces modèles présentent des valeurs courantes pour le coefficient R2 > 0,96 pour la prédiction des paramètres tels que matière sèche (MS), matière azotée (MA), lignocellulose (ADForg), parois cellulaires (NDForg), cellulose brute (CB), cendres (CE), matière grasse (MG), sucre et amidon dans le foin et l’herbe, dans l’ensilage d’herbe, dans la plante entière de maïs avant ensilage ainsi que dans l’ensilage de maïs. L’analyse des échantillons individuels par NIRS remplace avantageusement les méthodes classiques d’analyse chimique d’un échantillon composé (mélange homogène d’échantillons individuels), car le NIRS permet l’accès aux particularités de chaque échantillon.

Figure 2 | Balles de foin avec traces des carottages.

Matériel et méthode La base de données de référence Des spectres d’échantillons de fourrage provenant de toute la Suisse ont été récoltés depuis 2005. Les échantillons avec un taux d’humidité ≥ 13 % ont été séchés soit au four à 60 °C pendant environ 15 heures, soit par lyophilisation. Tous les échantillons ont été ensuite moulus avec un moulin à couteaux du type Brabender, muni d’un tamis de 1 mm. Les fourrages ont été regroupés en quatre groupes (fig. 1): I) He-Fo: herbe et foin, comprenant aussi bien des herbes séchées à 60 °C que lyophilisées ainsi que des foins. II) He-Ens: ensilage d’herbe. III) M-Frais: plante entière de maïs avant ensilage, séchée au four à 60° C. IV) M-Ens: ensilage de maïs. Entre 100 et 780 échantillons par groupe se trouvent actuellement dans les bases de données respectives (400 à 2600 spectres). De plus, une série de dix échantillons a été prise par carottage dans dix balles distinctes de foin (fig.

2). Un onzième échantillon composé a été obtenu par le mélange homogène des dix échantillons précédents. Le tableau 1 décrit les analyses de référence utilisées.

L’appareil NIRS Les applications ont été réalisées avec un appareil de laboratoire, NIRFlex N-500 FT-NIR spectromètre de Büchi Labortechnik AG (Flawil, Suisse). Les spectres NIR en

réflexion diffuse ont été pris entre 1000 et 2500 nm (10 000 et 4’000 cm-1) avec une résolution de 8 cm-1. L’appareil est muni d’une coupelle en verre spécial de 10 cm de diamètre et de 4 cm de hauteur. Le faisceau de lumière NIR jaillit d’une fenêtre de 2,2 cm de diamètre (fig. 3). Chaque donnée est la moyenne de 32 spectres, pris lors du balayage par rotation d’un tiers de tour de la coupelle. Ceci permet de prendre trois réplicas par échantillon lors d’un tour complet de la coupelle. Le balayage d’une aussi grande surface est avantageux  pour des échantillons inhomogènes.

Figure 3 | Analyse par NIRS avec un instrument FT-NIR.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

205

Production animale | Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS)

Tableau 1 | Analyses de référence utilisées pour les modèles NIRS Paramètre

Description de la méthode analytique

Référence

MS

Séchage au four à 105 °C jusqu’à masse constante (2 h 40)

Basée sur ISO 6496:1999

MA

Kjeldahl ou Dumas (N x 6,25)

Basées sur ISO 5983-1:2005 et 16634-1 resp.

ADForg

Digestion dans un détergent acide, avec correction pour les cendres (Ankom)

VDLUFA 6.5.2, remarque 8

NDForg

Digestion dans un détergent neutre, avec correction pour les cendres (Ankom)

AOAC 2002.04; ISO 16472:2006

CB

Digestion acide puis alcaline, avec correction pour les cendres (Ankom)

Basée sur AOAC 978.10; ISO 6865 :2000

CE

Après la détermination de MS, calcination à 550 °C jusqu’à masse constante

Basée sur ISO 5984:2002

MG

Extraction à l’éther pétrole après hydrolyse acide

Basée sur ISO 6492:1999

Sucre

Sucres solubles dans de l’éthanol 80 % (Auto Analyser Bran & Luebbe)

Méthode interne

Amidon

Polarimétrie

ISO 6493:2000

Les modèles chimiométriques ont été développés avec le software NIRCal® de Büchi Labortechnik AG (Flawil, Suisse). Ces modèles de prédiction quantitative utilisent l’algorithme de régression partielle des moindres carrés (PLS) accompagné des divers prétraitements mathématiques, par exemple: ncl (normalisation by closure), nle (normalisation to unit length), msc full (multiplicative scatter correction), snv (standard normal variate), db1 (1st derivative BCAP 5 points), dg1 (1st derivative Savistky Golay 9 points), dt1 (1st derivative Taylor 3 points). A chaque fois, au moins deux tiers des échantillons disponibles ont été utilisés pour le calibrage, le restant des échantillons a été utilisé pour une validation indépendante.

Résultats et discussion Les fourrages vus par NIRS Alors que l’œil expert différencie sans problème un foin de 1re coupe de celui de 2e coupe et que l’odorat permet d’évaluer la qualité d’un ensilage, le NIRS est sensible à

l’énergie absorbée par les liaisons C-H, O-H, N-H, S-H de l’échantillon, c’est-à-dire, par les teneurs en eau, en carbohydrates, en protéines, en matière grasse, etc. Les spectres NIRS d’un échantillon d’herbe, He-Ens, M-Frais et M-Ens sont illustrés dans la figure 4. Dans cette figure, on observe certaines bandes caractéristiques de liaisons O-H, N-H, S-H et C-H (Shenk et al. 2001). Les spectres de ces différents fourrages sont somme toute assez similaires, on pourrait les assimiler à une sorte d’empreinte digitale NIRS. Le grand nombre de composés chimiques présents dans l’échantillon provoque une superposition de signaux et donne les bandes d’absorption caractéristiques du NIRS. C’est la raison pour laquelle la chimiométrie est nécessaire afin d’établir des modèles prédictifs.

Par ailleurs, les éléments minéraux, et donc les cendres, influencent le spectre NIRS uniquement dans la mesure où ils forment des liaisons ou des complexes avec d’autres molécules de l’échantillon (Roberts et al. 2004).

On comprend ainsi la difficulté à prédire correctement les cendres brutes dans les fourrages, alors qu’il est beaucoup plus facile de les déterminer dans les céréales

C–H

0,5

O–H

Réflectance (log)

Maïs plante entière avant ensilage

0,4 0,3 0,2

N–H N–H

Ensilage de maïs O–H N–H

Ensilage

S–H

Foin

0,1 1000

1200

1400

1600

nm

1800

2000

2200

Figure 4 | Spectres d’absorbance NIRS d’un échantillon d’herbe, d’ensilage d’herbe, de plante entière de maïs avant ensilage et d’ensilage de maïs.

206

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

2400

Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS) | Production animale

Réflectance (dt1)

Réflectance (dt1, ncl)

20

Herbe A

10 0

1200

1400

1600

nm

1800

2200

0,004

He-Ens A 0,002 0

1000

2400

M -Frais A

0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0 -0,002 1000

2000

1200

1400

1600

nm

1800

2000

2200

2400

1800

2000

2200

2400

0,01

M -Frais B

Réflectance (db1)

1000

Réflectance (db1)

He-Ens B

Herbe B

0,008 0,006

M - Ens A

He-Ens B

0,004 0,002 0 -0,002

1200

1400

1600

nm

1800

2000

2200

1000

2400

1200

1400

1600

nm

Figure 5 | Spectres NIRS, après prétraitement mathématique, des échantillons contrastés de: I) herbe, II) ensilage d’herbe, III) plante entière de maïs avant ensilage, et IV) ensilage de maïs.

un saut de la ligne de base qu’il faut corriger par des traitements mathématiques. Cette particularité du NIRS peut aussi être utilisée pour déterminer la taille moyenne de particules.

par exemple. Le fait que les fourrages soient plus ou moins «contaminés» par des impuretés terreuses entache déjà les analyses de référence d’une certaine erreur, qui est irrémédiablement répercutée dans les modèles NIRS. L’importance relative des bandes d’absorption de liaisons O-H, autour de 1870 à 1945 nm et de 1430 à 1450 nm, est très claire aussi bien dans la figure 4 (absorbance) que dans la figure 5 (spectres après prétraitement mathématique). Il est ainsi facile de comprendre l’influence de l’humidité résiduelle de l’échantillon sur les modèles NIRS et notamment sa capacité à interférer avec la détermination d’autres paramètres (Roberts et al.

2004).

Un autre paramètre qui influence profondément la réflectance diffuse est la granulométrie. Des particules plus fines absorbent moins (le chemin parcouru par la lumière est plus court avec moins de molécules chromophores) et réfléchissent plus la lumière. Ceci provoque

La qualité des modèles de prédiction par NIRS Les tableaux 2 à 5 et la figure 6 présentent les caractéristiques de certains calibrages NIRS pour les fourrages, disponibles à l’IPA. Le coefficient de détermination R2, au-dessus de 0,9 (sauf dans le cas d’ADForg pour M-Ens), illustre l’aptitude du NIRS à prédire correctement la composition chimique des fourrages. De même, le RPD (ratio of performance deviation, défini par le rapport entre la déviation standard des valeurs de référence et l’erreur standard de la prédiction, SEP) reflète la capacité prédictive de ces modèles, optimale avec RPD > 3 (Heise et al. 2005).

Le SEP, qui caractérise l’erreur entre la valeur fournie par le NIRS et la valeur déterminée chimiquement, peut 

Tableau 2 | Caractéristiques des calibrages NIRS pour la prédiction de la composition chimique, en g/kg, du foin et de l’herbe n

Moyenne

Domaine

R2

SEC

SEP

SEL

RPD 8,9

MS

777

937

837–988

0,9938

2,89

2,90

1,36

MA

748

144

39–264

0,9945

4,56

4,60

1,58

9,4

ADForg

581

258

148–411

0,9835

8,59

8,60

5,48

5,3

NDForg

561

419

183–675

0,.9870

12,71

12,75

8,28

6,2

CB

505

218

83–387

0,9891

7,07

6,98

5,49

6, 8

MG

167

32

12–68

0,9640

3,05

3,10

2,32

3,7

CE

691

90

39–224

0,9573

6,38

6,38

2,19

3,5

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

207

Production animale | Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS)

Tableau 3 | Caractéristiques des calibrages NIRS pour la prédiction de la composition chimique, en g/kg MS, de l’ensilage d’herbe n

Moyenne

Domaine

R2

SEC

SEP

SEL

RPD

MS

321

951

838–985

0,9808

3,90

3,96

1,36

5,1

MA

259

154

41–257

0,9936

4,19

4,30

1,58

8,6

ADForg

156

296

218–425

0,9891

7,11

6,89

5,48

7,0

NDForg

159

448

324–597

0,9895

8,22

7,95

8,28

7,1

CB

243

255

167–357

0,.9892

6,18

6,15

5,49

6,9

CE

273

113

55–258

0,9757

6,84

6,24

2,19

5,0

Tableau 4 | Caractéristiques des calibrages NIRS pour la prédiction de la composition chimique, en g/kg MS, de plante entière de maïs avant l’ensilage n

Moyenne

Domaine

R2

SEC

SEP

SEL

RPD

MS

214

947

864–982

0,9962

MA

167

75

52–97

0,9799

1,63

1,57

1,36

12,0

1,51

1,55

1,58

4,9

ADForg

119

219

88–385

0,6900

NDForg

143

414

211–637

0,9788

5,72

5,89

5,48

6,0

12,53

12,15

8,28

CB

162

194

65–320

0,9875

5,77

5,1

5,68

5,49

6,4

CE

172

34

14–65

0,9724

ST

178

362

69–609

0,9888

1,44

1,46

2,19

4,2

12,26

12,23

3,6

6,7

Tableau 5 | Caractéristiques des calibrages NIRS pour la prédiction de la composition chimique, en g/kg MS, de l’ensilage de maïs n

Moyenne

Domaine

R2

SEC

SEP

SEL

RPD

MS

121

954

894–984

0,9692

4,91

5,23

1,36

4,2

MA

139

74

51–92

0,9612

1,89

2,01

1,58

3,4

ADForg

93

228

180–352

0,9887

4,80

6,02

5,48

5,3

NDForg

93

414

327–577

0,9494

14,60

15,76

8,28

2,9

CB

143

200

151–302

0,9848

4,42

5,20

5,49

4,9

CE

143

36

26–55

0,9582

1,50

1,72

2,19

3,0

ST

74

364

129–423

0,9942

5,87

*7,70

3,6

7,1

*erreur standard de validation croisée.

varier pour un même paramètre. Ainsi pour MA, le SEP vaut 4,6, 4,3, 1,6 et 2,0 g/kg pour les modèles respectivement de He-Fo, He-Ens, M-Frais et M-Ens. La qualité des modèles prédictifs est déterminée principalement par la qualité des analyses de référence, mais aussi entre autres, par le nombre d’échantillons (n) dans la base de données de référence. Plus n est grand, plus SEP sera grand, par contre plus les modèles pourront être robustes.

Les méthodes de référence pour la détermination des paramètres tels qu’ADForg, NDForg, etc., comportent une incertitude (ici illustrée par l’erreur standard de la méthode de référence SEL) considérablement plus élevée que pour d’autres paramètres (SEL = 5,5 et 8,3 g/kg pour respectivement ADForg et NDForg). Ceci est clairement répercuté dans les SEC (erreur standard de la calibration) et SEP respectifs des calibrages NIRS.

208

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

La qualité prédictive du NIRS peut être limitée par les teneurs faibles ainsi que par un domaine de mesure restreint. C’est le cas ici de la MG dans le foin; néanmoins, ce calibrage NIRS en particulier présente une bonne aptitude prédictive avec un SEP < 1.5 x SEL. D’une manière générale, l’erreur de la prédiction NIRS comprend l’erreur de la détermination par la méthode de référence: variance NIRS = variance méth Réf + variance variance instrument + variance autres

échantillonnage

+

Alors que l’erreur due à l’instrument est très faible, compte tenu des tests réguliers qu’ils subissent au moyen d’un protocole strict de validation de la performance, les erreurs dues à l’inhomogénéité de l’échantil-

Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS) | Production animale

500

MANIRS [g/kgMS]

400

300

200

100

100

200

300

400

500

MA [g/kgMS] Figure 6 | Relation entre les valeurs prédites par NIRS et les valeurs de la méthode de référence pour la MA du foin et de l’herbe. Losanges bleus: échantillons de calibrage ; carrés verts: échantillons de validation ; cercles vert clair: points aberrants.

des échantillons avec des erreurs élevées entre la valeur prédite et la valeur de référence soient détectés. Dans ce cas, avant de rejeter ces données comme aberrantes, on peut essayer de déterminer si une erreur fortuite ne s’est pas produite pendant le processus: erreur de l’analyse de référence, mauvais échantillonnage lors de la prise du spectre NIRS, présence de particules allongées dans un échantillon moulu, etc. Il est recommandé de procéder périodiquement à l’acquisition de nouveaux échantillons de référence pour étoffer le calibrage afin d’inclure dans les modèles toute la diversité rencontrée (variétale, géographique, climatique, des méthodes de production, de conservation, de préparation des échantillons, etc.). Le NIRS étant dépendant de la matrice, cette manière de procéder améliore la robustesse des modèles et permet d’éviter des déviations systématiques.

Certains paramètres n’ont pas de lien direct avec l’énergie de vibration moléculaire à la base du NIRS. C’est le cas de la digestibilité de la matière organique ou 

lon ou à un changement chimique ou physique de de ce dernier peuvent être importantes. Pourtant, l’erreur de la prédiction par NIRS est largement déterminée par l’erreur de la méthode analytique de référence. Une règle empirique généralement acceptée est qu’un bon calibrage a un SEP compris entre 1,0 et 1,5 x SEL (Mark et al. 2003). Or, des valeurs plus élevées du SEP peuvent refléter une certaine hétérogénéité de l’état physique ou chimique des échantillons, par exemple de la granulométrie, du taux d’humidité résiduel (préparation des échantillons), de l’oxydation et autres réactions chimiques. Par contre, un SEP plus petit que le SEL peut être dû à un ensemble d’échantillons de calibration plus homogène que celui utilisé pour la détermination du SEL. En général, le système reconnaît les spectres des échantillons qui ne ressemblent pas aux échantillons de l’ensemble de calibrage, par exemple un échantillon d’ensilage appliqué à un modèle pour foin pourra être annoncé comme «residual outlier». Il arrive aussi que

Tableau 6 | Exemples d’échantillons de fourrage avec des compositions chimiques contrastées (A, B) déterminées par NIRS [g/kg MS]

Herbe-A

Herbe-B

He-Ens-A

He-Ens-B

M-Frais-A

M-Frais-B

M-Ens-A

M-Ens-B

MS

931

924

942

968

918

954

968

947

MA

185

124

174

64

84

84

76

80

ADForg

220

418

185

425

154

270

171

329

NDForg

403

589

365

597

316

493

344

547

CB

201

348

177

352

103

265

156

288

CE

99

86

98

64

36

44

29

47

Sucres

127

44

150

114

73

100

6

22

Amidon

398

250

429

197

MG

41

25

He-Ens: ensilage d’herbe. M-Frais: plante entière de maïs avant ensilage. M-Ens: ensilage de maïs.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

209

Production animale | Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS)

190

180

MA [g/kg MS]

170

160 MA 150

moy MA MA (éch. composé)

140

MA-NIRS MA-NIRS (éch. composé)

130 0

2

4

6 échantillon

8

10

Figure 7 | MA déterminée dans dix échantillons individuels de foin en balle et dans un échantillon composé du mélange homogène de dix échantillons individuels. Les point noirs et les carrés rouges correspondent respectivement à l’analyse de référence (Dumas, N x 6.25) et aux déterminations NIRS des dix échantillons individuels. La l­ igne noire et la ligne rouge correspondent respectivement aux valeurs de l’analyse de référence et aux valeurs du NIRS pour l’échantillon composé. La ligne bleue correspond à la moyenne des analyses de référence des dix échantillons individuels.

de l’énergie disponible pour la lactation ou la production de viande par exemple. Cependant, la corrélation de ces paramètres avec la composition chimique de l’échantillon permet néanmoins leur prédiction par NIRS (Roberts et al. 2004).

Un cas spécial est la détermination de paramètres à faible teneur comme les éléments minéraux. Alors que plusieurs travaux montrent un bon pouvoir prédictif des modèles pour P, Ca, K, Na, la qualité des modèles est plus problématique pour les oligoéléments dont la teneur est de l’ordre du mg/kg (g/kg pour les premiers).

Echantillons avec une qualité nutritive contrastée La figure 5 montre les spectres après prétraitement mathématique de deux échantillons (A et B) avec une qualité nutritive contrastée pour chaque groupe. A chaque fois, le prétraitement mathématique a corrigé les éventuelles différences de préparation de l’échantillon (granulométrie), mettant en évidence différentes bandes discriminantes entre les deux échantillons. Le tableau 6 illustre la qualité nutritive de ces échantillons.

Echantillons individuels ou un échantillon composé?

La figure 7 montre les teneurs en MA [g/kg MS] de l’échantillon composé ainsi que des dix échantillons individuels de foin en balle. La détermination NIRS pour les mêmes échantillons y est aussi illustrée (moyenne de trois échantillonnages). Un léger écart est observé entre

210

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

l’échantillon composé et la moyenne des dix échantillons individuels pour l’analyse de référence. Cet écart ainsi que les tendances individuelles sont reproduits étroitement par les prédictions NIRS. Malgré un léger décalage des prédictions NIRS par rapport à l’analyse de référence (+ 0,6 %), cette méthode fournit plus d’informations, car elle décrit la qualité individuelle des balles de foin. Le coefficient de détermination du modèle NIRS s’améliore avec l’incrémentation des réplicas. Ainsi, R2 passe de 0,932 à 0,9779 et à 0,985 avec l’utilisation de respectivement 1, 2 et 3 coupelles par échantillon (résultats non illustrés).

Conclusions ••Le NIRS est une technologie non seulement avantageuse par sa rapidité, son faible coût et la préparation réduite des échantillons, mais elle représente aussi un outil dont le potentiel est encore largement inexploré.

••Les efforts fournis dans le développement des modèles de calibrage résident essentiellement dans la récolte d’échantillons représentatifs avec des analyses de référence de qualité. Ce travail est largement récompensé lors d’une utilisation en routine du NIRS. ••Des validations périodiques sont toutefois recommandées afin d’éviter des déviations et de permettre l’actualisation des modèles aux changements variétaux, climatiques, etc. n

Applicazione del NIRS per la determinazione dei foraggi Viene presentata l’applicazione del NIRS nella determinazione della composizione chimica dei foraggi attraverso modelli di previsione sviluppati presso l’Istituto di scienze della produzione animale IPA di Agroscope con valori tipici del coefficiente R2 > 0.96 per parametri quali materia secca (MS), materia azotata (MA), lignina (ADForg), pareti cellulari (NDForg), cellulosa, ceneri, materia grassa, zuccheri e amidi nel fieno, nell’erba e nell’insilato d’erba, nella pianta intera di mais prima dell’insilamento e nell’insilato di mais. L’analisi con metodi chimici di un campione composto (miscela omogenea di campioni individuali) è stata positivamente sostituita dall’analisi dei campioni individuali con NIRS, che mostra le particolarità di ogni singolo campione.

Bibliographie ▪▪ Heise H. M. & Winzen R., 2005. Chemometrics in Near-Infrared Spectroscopy in Near-Infrared Spectroscopy, Principles, Instruments, Applications ( Ed. H.W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, H.M. Heise).125–162.

▪▪ Hindle P. H., 2001. Historical development in Handbook of Near-Infrared Analysis (Ed. D.A. Burns and E.W. Ciurczak), 1–6.

▪▪ Mark H. & Workman J. Jr. , 2003. Statistics in Spectroscopy. Elsevier Academic Press. 312 p.

Summary

Riassunto

Les fourrages à la lumière du proche infrarouge (NIRS) | Production animale

Forages in the light of NIRS An insight into the determination of the chemical composition of forages via NIRS is presented. Predictive models developed at the Agroscope Institute for Livestock Sciences ILS show the typical values: R2 > 0.96 for dry matter (DM), crude protein (CP), ADForg, NDForg, crude fibre (CF), cellulose, ash, fat, sugar and starch content in hay and grass, grass silage, green maize for silage and maize silage. The analysis of individual samples by NIRS is preferred to the analysis of a pooled sample by classical methods because NIRS shows the individual particularities of each sample.

Key words: NIRS, forage, nutritional quality.

▪▪ Roberts C. A., Stuth J. & Flinn P., 2004. Analysis of Forages and Feedstuffs in Near Infrared Spectroscopy in Agriculture, Ed. C.A. Roberts, J. Workman Jr. & J.B. Reeves III. 231–267.

▪▪ Shenk J. S., Workman J. J. Jr. & Westerhaus M. O., 2001. Application of NIR to Agricultural Products in Handbook of Near-Infrared Analysis, Ed. D.A. Burns and E.W. Ciurczak, 419–474.

▪▪ Workman J. J. Jr., 2001. NIR Spectroscopy Calibration Basics in Handbook of Near-Infrared Analysis (Ed. D.A. Burns and E.W. Ciurczak), 91–128.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 204–211, 2014

211

E c l a i r a g e

Analyse de l’impact sur le marché laitier du ­supplément pour le lait transformé en fromage Giulia Listorti et Axel Tonini, Office fédéral de l’agriculture OFAG, 3003 Berne, Suisse Renseignements: Axel Tonini, e-mail: axel.tonini@blw.admin.ch

teurs suisses, en faisant face à la réduction des subventions à l’exportation dans le cadre des accords de l’Organisation mondiale du commerce et à la libéralisation du commerce de fromage avec l’Union européenne (2002–2007).

L’analyse est conduite avec le modèle Common Agricultural Policy Regionalized Impact (CAPRI) (Britz et Witzke 2012). Deux scénarios sont considérés: 1) Le scénario de référence avec la continuation de la Politique agricole 2014 – 2017 avec le paiement du supplément pour le lait transformé en fromage (R); 2) Un scénario contrefactuel (hypothétique) où le supplément pour le lait transformé en fromage est éliminé (A). Après avoir brièvement expliqué le fonctionnement du modèle CAPRI, les résultats des simulations sont présentés et commentés.

CAPRI – un modèle d’équilibre partiel comparatif statique pour le secteur agricole – permet d’évaluer l’impact sur le marché laitier du supplément pour le lait transformé en fromage. (Photo: OFAG)

Quel est l’impact sur le marché laitier du supplément pour le lait transformé en fromage touché par les producteurs? Quels sont ses effets sur la production et les exportations de fromage et quelles sont les inefficacités de marché associées à cette mesure de soutien des prix?

Un modèle d’équilibre partiel comparatif statique adapté au secteur agricole suisse nous aide à répondre à ces questions.

L’objectif de cette étude est d’analyser l’impact sur le marché laitier suisse du supplément pour le lait transformé en fromage. Ce supplément, actuellement fixé à 15 centimes par kilogramme de lait1 (Finger et al. 2014), avait été introduit en 1999 comme mesure transitoire pour réduire les coûts de transformation du lait cru et permettre la production de fromage à des prix compétitifs. L’objectif était de soutenir le revenu des produc-

Art. 38 de la Loi fédérale sur l‘agriculture (LAgr, RS 910.1) et Ordonnance concernant les suppléments et l‘enregistrement des données dans le domaine du lait (OSL, RS 916.350.2).

1

212

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 212–215, 2014

Le modèle CAPRI CAPRI est un modèle d’équilibre partiel comparatif statique pour le secteur agricole (Britz et Witzke 2012). Il inclut un module des marchés mondiaux dans lequel la Suisse a été intégrée en 2011. Pour chacun des 40 blocs commerciaux régionaux, il est possible, en fonction de changements de politique interne ou de politique commerciale, de simuler les changements des prix et des quantités à l’équilibre pour 47 produits agricoles et les changements du bien-être économique. Les principales politiques de protection à la frontière des différents pays sont aussi représentées et pour la Suisse elles sont calculées au moyen du modèle TRIMAG (Listorti et al.

2013).

Dans CAPRI, le lait de vache cru peut être transformé en neuf produits laitiers: beurre, crème, fromage, lait écrémé en poudre, lait entier en poudre, produits laitiers frais (y compris le lait pour la consommation humaine et les yogourts), caséine, petit lait et lait condensé (Kempen et al. 2011; Witzke et al. 2009). Les produits laitiers peuvent être commercialisés entre les différents blocs commerciaux, alors que le lait cru non transformé n’est pas commercialisable. Le bilan des matières grasses et des protéines entre les neuf produits laitiers transformés et le lait cru est garanti à l’intérieur du modèle. Les fonctions de l’offre des produits laitiers et de la demande du lait cru sont dérivées dans CAPRI

Analyse de l’impact sur le marché laitier du ­s upplément pour le lait transformé en fromage | Eclairage

P DD’ DD OO

Pd Pe

c a b

Ps

Qs

Qe

Q

Figure 1 | Impact microéconomique du supplément pour le lait transformé en fromage: changement de l’équilibre entre la courbe de la demande et la courbe de l’offre de lait cru. P = prix; Q = quantité; DD = fonction de demande; OO = fonction d’offre; a = équilibre initial; Pe = prix payé par les transformateurs aux producteurs à l’équilibre a; Qe = quantité produite à l’équilibre a; c = équilibre avec l’introduction du supplément; Pd = prix reçu par les producteurs à l’équilibre c; Ps = prix payé par le transformateur à l’équilibre c; PdPs= supplément ); Qs = quantité produite à l’équilibre c; triangle abc = inefficacité associée à l’introduction du supplément.

selon la théorie microéconomique à partir d’une fonction quadratique normalisée du profit (Lau 1978). L’offre des neuf produits transformés et la demande de lait cru de transformation dépendent de la marge à la transformation. Celle-ci est exprimée en fonction du prix à la production, des éventuelles mesures de soutien de prix pour les producteurs et du prix virtuel de la matière grasse et des protéines.

L’impact de l’aide à la transformation pour le lait transformé en fromage est représenté dans la figure 1.

L’introduction du supplément génère une augmentation de la demande de lait cru destiné à la production de fromage. Cela déplace la fonction de la demande (DD) de lait cru vers la droite (DD’) et déplace l’équilibre initial de (a) vers (c), où le prix reçu par les producteurs augmente (Pd) et le prix payé par le transformateur (Ps) diminue. Pd correspond à la somme de (Ps) et du supplément (PdPs). L’introduction du supplément entraîne, en raison de l’éloignement de l’équilibre compétitif initial, une défaillance du marché. L’inefficacité de cette mesure (le triangle bleu abc) montre de combien les coûts liés au supplément dépassent les bénéfices. Elle dépend essentiellement des conditions du marché. Il est évident que le transfert de l’aide au producteur ne sera pas entier, car le producteur ne gagne au niveau des prix que la différence entre Pd et Pe (OECD 2002). Le supplément pour le lait transformé en fromage est modélisé dans CAPRI comme un supplément à l’offre par kg de fromage produit car, dans le modèle, il n’est pas possible de distinguer explicitement la quantité de lait demandé pour la transformation en fromage. Le supplément à l’offre de fromage comporte le déplacement de la demande de lait cru comme montré dans la figure 1 (Finger 2014; cette option technique de modélisation est correcte sur le plan économique, même si administrativement la transmission de l’aide aux producteurs passe par une voie différente).

Si l’on émet l’hypothèse qu’en moyenne 10 kg de lait sont nécessaires pour produire 1 kg de fromage, compte tenu d’une production nationale de 185 000 tonnes de fromage dans le scénario de référence (R), cela entraîne dans le modèle une dépense budgétaire de 278 millions de francs qui est très proche de l’engagement budgétaire effectif en 2012.

Scénarios et résultats La suppression du supplément pour le lait transformé en fromage (scénario A) est ici analysée par rapport au scénario de référence (R), défini comme la situation future probable avec la poursuite des politiques ou des accords 

Tableau 1 | Variations en pourcentage des prix et des marchés du scénario A (sans supplément) par rapport au scénario R (avec le supplément; par exemple, le prix du lait cru dans le scénario A est de 8 % inférieur au prix du lait cru dans le scénario R) Prix à la production

Production

Lait cru

-8,0 %

-1,3 %

Consommation

Importations

Exportations

Beurre

0,5 %

-0,7 %

-0,3 %

0,0 %

-4,4 %

Crème

-0,2 %

Fromage

3,9 %

0,2 %

0,1 %

0,0 %

1,5 %

-4,8 %

-0,3 %

5,9 %

-12,7 %

Lait écrémé en poudre

-8,2 %

10,4 %

2,3 %

-43,9 %

10,0 %

Lait entier en poudre

-5,2 %

3,1 %

2,5 %

0,0 %

10,2 %

Produits laitiers frais

-3,8 %

1,0 %

0,9 %

-0,1 %

7,5 %

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 212–215, 2014

213

Eclairage | Analyse de l’impact sur le marché laitier du ­s upplément pour le lait transformé en fromage

200

185

176

166

166

en 1000 t

150

100

50

51 32

34

production nette

44

consommation humaine importations exportations

0 Scénario R

Scénario A

Figure 2 | Marché du fromage.

existants. Celle-ci se base largement sur des projections préparées par des institutions internationales (OECDFAO 2010, European Commission 2010) et, pour la Suisse, aussi sur le modèle SWISSland, avec application de la Politique Agricole 2014 – 2017 (Zimmermann et al. 2011).

L’analyse des résultats montre que, en cas de suppression du supplément pour le lait transformé en fromage, la production de fromage baisse d’environ 5 %, alors que son prix augmente d’environ 4 % (tabl. 1 et fig. 2). Les

exportations baissent d’environ 13 %. La réduction de la demande totale de lait cru pour la transformation entraîne une réduction du prix à la production de lait cru de 8 %, et à une réduction de la quantité produite de 1 %. La production des autres produits laitiers augmente légèrement, surtout pour les produits à base de protéines, ce qui fait diminuer leurs prix (tabl. 1).

On remarque que la réduction de 8% du prix à la production de lait cru (PdPe/Pd) est inférieure à la part

Tableau 2 | Évaluation de l’impact sur tous les acteurs économiques concernés (analyse du bien-être), variations absolues dans le scénario A (sans le supplément) par rapport au scénario R (avec le supplément; millions de francs; détails pour les produits laitiers; les totaux tiennent aussi compte des autres produits du modèle. Par exemple, le bien-être des consommateurs dans le scénario A est de 7 millions de CHF plus élevé que dans le scénario R) Bien-être du consommateur Beurre Crème Fromage

-2 1 -54

Lait écrémé en poudre

2

Lait entier en poudre

6

Produits laitiers frais Profits agricoles Lait cru Profits des transformateurs de lait Lait cru pour la transformation

47 -168 -168 -81 11

Beurre

-7

Crème

-4

Fromage

-91

Lait écrémé en poudre

10

Lait entier en poudre

2

Produits laitiers frais Autres profits (fourrages, transformation, autres) Recettes tarifaires et rentes des contingents tarifaires

214

7

-3 -4 -4

Dépenses de soutien interne

278

Bien-être total

28

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 212–215, 2014

Analyse de l’impact sur le marché laitier du ­s upplément pour le lait transformé en fromage | Eclairage

du supplément au prix du lait (Pd Ps/Pd); si on le compare avec la moyenne du prix du lait cru observé en 2002 – 2012, le supplément correspond à environ 23% du prix du lait.

Ce résultat est cohérent avec l’analyse économétrique de transmission de prix de Finger (2014), qui montre que les réductions marginales du supplément pour le lait transformé en fromage ne se transmettent pas entièrement au prix du producteur.

Avec CAPRI, il est également possible de conduire une analyse du «bien-être» économique2. Dans le tableau 2, le bien-être total est décomposé en bien-être du consommateur, profits agricoles (différence entre valeur de la production agricole et coûts des facteurs), profits des transformateurs de lait et autres profits (fourrages et industrie de transformation), recettes tarifaires et rentes des contingents tarifaires, dépenses de soutien interne.

Dans le scénario A (sans supplément), le bien-être du consommateur augmente légèrement (7 millions de francs) par rapport au scénario R, tandis que les profits agricoles et ceux des transformateurs de lait diminuent, car les prix des produits laitiers sont plus bas (moins 168 et 81 millions de francs, respectivement). Le budget disponible de l’Etat augmente (278 millions de francs).

L’impact global sur le bien-être est positif (28 millions de francs). Enfin, l’analyse montre que les pertes pour les producteurs provoquées par la suppression du supplément pour le lait transformé en fromage sont plus petites que les dépenses budgétaires actuellement 2 Il s’agit d’un concept économique standard utilisé pour l’évaluation des politiques, qui permet d’évaluer l’impact sur tous les acteurs économiques concernés.

Bibliographie ▪▪ Britz W. & Witzke H. P., 2012. CAPRI Model Documentation 2012, Accès: http://www.capri-model.org/docs/capri_documentation.pdf [19 février 2014].

▪▪ European Commission, 2010. Prospects for agricultural markets and income in the EU 2010-2020. European Commission, Directorate general Agriculture and rural Develoment, Brussels, p. 78. Accès: http://ec.europa.eu/agriculture/publi/caprep/prospects2010/fullrep_en.pdf [19 février 2014].

▪▪ Finger R., Briner S. & Peerlings J., 2014. Projekt Evaluation «Milchmarkt», Ex-post Evaluation der Zulagen für verkäste Milch, Im Auftrag des Bundesamtes für Landwirtschaft, Novembre 2013.

▪▪ Lau L. J., 1978. Applications of profit functions. In: Production economics: a dual approach to theory and applications (Ed. M. Fuss & McFadden D.). North-Holland, Amsterdam, 133–215.

▪▪ Kempen M., Witzke P., Pérez-Dominguez I., Jansson T. & Sckokai P., 2011.

Economic and environmental impacts of milk quota reform in Europe.

Journal of Policy Modeling 33 (1), 29–52.

▪▪ Listorti G., Tonini A., Kempen M., & Adenauer M., 2013. How to implement WTO scenarios in simulation models: linking the TRIMAG tariff

engagées pour cette mesure. En raison des effets du supplément sur les prix et les quantités d’équilibre de marché, seuls 60 % de la dépense budgétaire (278 millions de francs) sont transférés aux producteurs agricoles (168 millions de francs), tandis qu’environ 30 % sont transférés aux transformateurs (81 millions de francs). Le solde de 10 % représente une perte nette qui est le coût dû aux inefficacités du marché induites par l’introduction d’une mesure de soutien des prix à la production, qui affectent l’ensemble de la chaîne de valeur jusqu’aux consommateurs (fig. 1).

Conclusions Le supplément pour le lait transformé en fromage soutient la production interne avec un impact positif sur les exportations. Les profits agricoles et ceux des transformateurs de lait augmentent (plus 168 et 81 millions de francs, respectivement), alors que le bien-être du consommateur diminue légèrement (7 millions de francs). Néanmoins, s’agissant d’une mesure de soutien des prix, les analyses montrent que, comme prévu selon la théorie économique, des inefficacités de marché réduisent le transfert aux producteurs agricoles du budget alloué pour cette mesure (seuls 60 % de la dépense budgétaire de 278 millions de francs sont transférés aux producteurs agricoles).

Il faut se rappeler qu’en général, les modèles économiques de simulation offrent toujours une représentation simplifiée de la réalité. Néanmoins, ils constituent un instrument utile pour l’analyse de l’impact des mesures de politique. n

a­ ggregation tool to CAPRI. 135th EAAE Seminar: Challenges for the ­G lobal Agricultural Trade Regime After Doha, Belgrade, Serbia, 28–30 August 2013.

▪▪ OECD, 2002. The Incidence and Transfer Efficiency of Farm Support Measures. Working party on agricultural policy and markets. Organization for Economic Co-operation and Development, Paris, p. 36.

▪▪ OECD/Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010.

OECD-FAO Agricultural Outlook 2010, OECD Publishing.

▪▪ Witzke H. P., Kempen M., Pérez Domínguez I., Jansson T., Sckokai P., ­H elming J., Heckelei T., Moro D., Tonini A., & Fellmann T., 2009. Regional Economic Analysis of Milk Quota Reform in the EU. JRC Scientific and Technical Reports, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Prospective and Technological Studies, Seville, p. 116, Accès: http://ftp.jrc.es/EURdoc/JRC53116.pdf [19 février 2014] ▪▪ Zimmermann A., Möhring A., Mack G., Mann S., Ferjani A. & Gennaio Franscini M. P., 2011. Les conséquences d'une réforme du système des paiements directs : Simulations à l'aide de modèles SILAS et SWISSland.

ART-Bericht , 744, 1–16.

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 212–215, 2014

215

P o r t r a i t

Doris Herrmann: la manager de la recherche Depuis près de 300 jours, Doris Herrmann dirige le secteur Recherche, prestations et formation continue de la Haute école des sciences agronomiques, forestières et alimentaires HAFL. Pour relever maints défis de son nouveau poste, cette agronome diplômée peut s’appuyer sur l’expérience acquise durant sa carrière professionnelle.

Son quotidien est cependant émaillé de nombreuses inconnues. Des rapports sur les soins à apporter aux forêts protectrices, sur les versants menacés par un glissement ou sur l’ambiance régnant dans les magasins d’alimentation atterrissent ainsi régulièrement sur son bureau. Une diversité de sujets qui lui convient à merveille – et qui l’a d’ailleurs déjà grandement influencée au moment de choisir ses études. «L’agronomie est un domaine très vaste qui m’a toujours passionnée. Les aspects économiques y sont tout aussi importants que la biologie», raconte-t-elle. Le fait qu’elle ait grandi dans une ferme et toujours vécu en contact étroit avec le monde paysan a sans doute aussi joué un rôle non négligeable dans son choix.

Pendant ses études à l’EPF de Zurich, elle se spécialise en biotechnologie agricole et suit des cours de pédagogie. Mais elle ne souhaite pas enseigner. Sa motivation est autre: «Il s’agissait simplement d’élargir mon horizon. Les leçons de pédagogie et le stage que j’ai accompli m’ont surtout appris à être plus efficace dans la planification et plus détendue face aux gens», explique-t-elle.

Une recherche au service de la pratique Son diplôme en poche, Doris Herrmann travaille à Agroscope, où elle réalise son travail de doctorat en collaboration avec l’Université de Zurich. Si elle s’est décidée pour cet institut, c’est parce qu’elle veut faire de la recherche appliquée. A partir de ce moment, tout tourne autour de la biologie moléculaire des plantes fourragères. Et pourquoi concentre-t-elle ses différents projets sur les végétaux et non sur les animaux? Cela est notamment dû à une expérience marquante lors de travaux pratiques, se souvient-elle: «Je devais observer des insectes à la loupe binoculaire. J’ai alors tout de suite su que je voulais travailler avec des plantes. Au moins, elles, elles ne sont pas toujours en train de bouger!».

Des tâches managériales au lieu d’activités de recherche Durant les années qui suivent, elle demeure une vraie chercheuse, que ce soit à l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL ou à l’Institut

216

Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 216, 2014

national de la recherche agronomique INRA. Mais peu à peu, les tâches de coordination l’attirent plus que la recherche proprement dite: la chercheuse aimerait devenir manager, un changement de rôle qui se concrétise lorsque l’EPF de Lausanne la nomme responsable de la Collaboration indo-suisse en biotechnologie. Et elle y prend goût.

A Zollikofen, Doris Herrmann se consacre encore davantage à la gestion de la recherche. Avec son équipe, elle constitue le pivot des activités scientifiques à la HAFL. Possédant une vue d’ensemble des différents projets et mandats, elle peut aider ses collègues à identifier les possibilités de collaboration interdisciplinaire. Bien qu’ayant elle-même renoncé à la recherche active, elle n’en fait pas moins progresser la haute école dans le domaine.

Matthias Zobrist, Haute école des sciences agronomiques, forestières et alimentaires HAFL

A c t u a l i t é s

Nouvelles publications

Analyse du cycle de vie de produits agricoles suisses sélectionnés en comparaison avec des importations

Agroscope Science Nr. 2 / April 2014

asda

Ökobilanz ausgewählter Schweizer Landwirtschaftsprodukte im Vergleich zum Import Autoren Maria Bystricky, Martina Alig, Thomas Nemecek, Gérard Gaillard

Agroscope Science n° 2 / avril 2014 (disponible seulement en allemand) Etant donné le dynamisme du commerce de produits agricoles, la compétitivité écologique du secteur agroalimentaire suisse prend de plus en plus d’importance.

Les débats sur le degré d’auto-approvisionnement à obtenir montrent l’importance qu’a l’origine des aliments dans notre société, notamment par rapport aux impacts qu’ils peuvent avoir sur l’environnement. Dans le souci d’assurer la compétitivité des produits agricoles suisses sur le plan international à l’avenir, la filière alimentaire soutenue par la Confédération a développé, en collaboration avec la branche agroalimentaire, une stratégie dite de qualité dont le but est d’amener l’agriculture suisse à un niveau supérieur comparé à la production des autres pays, en ce qui concerne les aspects qualitatifs et écologiques. Toutefois, les bases de données qui permettraient une comparaison systématique et scientifiquement fondée des impacts environnementaux des aliments originaires de différents pays font encore largement défaut.

Le projet «Analyse du cycle de vie de produits agricoles suisses sélectionnés en comparaison avec des importations» a été confié à Agroscope par l’Office fédéral de l’agriculture dans le but de comparer les impacts environnementaux d’une sélection de produits agricoles originaires de Suisse et des principaux pays d’importation. Les produits suivants ont été étudiés à titre d’exemples: niveau porte de l’exploitation: blé panifiable et orge fourragère produits en Suisse (prestations écologiques requises, PER, non-extenso et extenso), en Allemagne et en France; pommes de terre de consommation produites en Suisse, en Allemagne, en France et aux Pays-Bas; lait originaire de Suisse (PER région de plaine, des collines et de montagne; variantes d’affourragement basées sur les herbages et les cultures fourragères), d’Allemagne, de France et d’Italie; bovins d’abattage originaires de Suisse (PER engraissement gros bétail et élevage de vachesmères), d’Allemagne (engraissement de taureaux), de France (élevage allaitant naisseur engraisseur) et du ­Brésil (vaches allaitantes avec engraissement extensif).

Agroscope Science parait seulement sous forme électronique. La publication peut être téléchargée au format PDF sur www. agroscope.ch > Publications

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ActualitéS

Communiqués de presse

www.agroscope.admin.ch/medienmitteilungen www.agroscope.admin.ch/communiques 11.04.2014 Sel: autant que nécessaire, mais aussi peu que possible Une quantité minimale de sel pour la fabrication de produits carnés et de fromages de qualité est nécessaire.

Mais pour des raisons de santé, la teneur en sel ne doit pas être trop élevée. En ce qui concerne les produits carnés, une diminution de la teneur en sel jusqu’à 15 % peut être atteint sans préjudices sensoriels. Chez certaines sortes de fromages, on peut remplacer jusqu’à 30 % du sodium par du potassium. Cela nécessite cependant une déclaration du numéro E. Le programme de recherche NutriScope d’Agroscope a pris fin officiellement le 20 mars 2014. Un bilan a été tiré lors de la synthèse finale. En prenant pour exemple les travaux menés

autour de la diminution de la teneur en sel dans les aliments, il est possible de montrer les synergies interdisciplinaires de tels programmes de recherche.

08.04.2014 Fromage et pommes de terre suisses, un atout pour l‘environnement Le fromage et les pommes de terre suisses portent moins préjudice à l’environnement que les produits importés. Les résultats obtenus avec le pain à base de farine de blé, la viande de bœuf et l’orge fourragère ne sont pas aussi explicites, comme le montre une nouvelle étude d‘Agroscope.

Vendredi 27 juin 2014

Journée nationale à l‘occasion de l‘Année internationale de l’agriculture familiale Groupement suisse pour les régions de montagne SAB / Institut des sciences en durabilité agronomique IDU

Sujets • Exploitations familiales en tant que modèle d’avenir pour la sécurité alimentaire et l’utilisation durable des ressources • Importance des exploitations familiales pour l’aide au développement et pour la politique agricole suisse • Rôle des femmes au sein des exploitations familiales • Exploitations familiales en tant que fournisseurs • Conditions pour des exploitations familiales viables Avec ateliers, portraits de familles et table ronde www.agroscope.ch

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Recherche Agronomique Suisse 5 (5): 217–219, 2014

Programme détaillé et inscription www.familyfarming.ch/conference Renseignements: Jörg Beck, joerg.beck@sab.ch, téléphone +41 31 382 10 10 Délai d’inscription: 10 juin 2014 Lieu de la conférence Institut agricole de Grangeneuve, Posieux (FR) Taxe d’inscription 100 francs (50 francs pour les étudiants), logement possible, voir le programme détaillé

Actualités

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Manifestations

Nouvelle App. pour calculer la dose de produits phytosanitaires http://www.agroscope.ch/publications/apps «Le moins possible, mais autant que nécessaire»: c’est la devise d’une utilisation professionnelle des produits phytosanitaires. Les chercheurs d’Agroscope ont déve­ loppé un outil moderne pour aider les arboriculteurs et les viticulteurs à atteindre cet objectif.

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V Doa rnssc hl ea up r o c h a i n n u m é r o Juin 2014 / Numéro 6 Le blé est la culture mondiale ­numéro 1 pour l’alimentation. Il faut au moins 15 ans pour obtenir une nouvelle variété de blé. Le ­numéro de juin consacre un article au sujet des céréales hybrides et contient la Liste recommandée des variétés de céréales pour la récolte 2015. (Photo: Gabriela Brändle, Agroscope)

••Pourquoi les céréales à paille hybrides progressent, Andreas Hund et al., ETH Zurich et Agroscope ••Les cendres de bois: un nouvel engrais pour l’agriculture suisse, Alexandra Maltas et Sokrat Sinaj, Agroscope ••Approches relatives à l’optimisation de la formation continue en gestion d’entreprise dans l’agriculture, Florian Sandrini et al., HAFL et Agridea ••Exploitations laitières: pourquoi la Suisse produit-elle plus cher que la Norvège?, Christian Gazzarin et al., Agroscope, ETH Zürich et Norsk institutt for landbruksøkonomisk forsking, Norvège ••Besoins en irrigation et disponibilité en eau sous l’effet du changement climatique: une analyse régionale de déficit, Jürg Fuhrer et Pierluigi Calanca, Agroscope ••Liste recommandée des variétés de céréales pour la récolte 2015

Mai 2014 06.05.2014 Brauchen Nutztiere Antibiotika?

Fachtagung ETH Zürich, Vetsuisse Zürich et Bern, Agroscope ETH Zentrum, Zurich 06. – 07.05.2014 Landtechnik im Alpenraum Agroscope et BLT Wieselburg Feldkirch, Österreich 21.05.2014 AgriMontana – Zukünftige Perspektiven der ­Berglandwirtschaft AgriMontana / Agroscope Landquart 21.05.2014 Fachtagung Düngerkontrolle MARSEP-/VBBo-­ Ringversuche Agroscope BLW, Bern 25.5.2014 Breitenhof-Tagung 2014, Treffpunkt der ­Steinobstbranche Agroscope Steinobstzentrum Breitenhof, Wintersingen Juin 2014 27.6.2014 Journée nationale à l’occasion de l’Année internationale de l’agriculture familiale SAB, Groupement suisse pour les régions de montagne Institut agricole de Grangeneuve, Posieux (FR) Juillet 2014 06. – 10.07.2014 AgEng 2014 Zurich International Conference of Agricultural Engineering Agroscope, ETH Zürich Zurich Août 2014 09.08.2014 Geschmackserlebnis Kartoffelvielfalt in Marani ProSpecieRara et Agroscope (IPV, IDU) Schaugarten Maran, Arosa/GR

Informationen: Informations: www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen www.agroscope.admin.ch/manifestations

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Sonntag, 25. Mai, 9.30 Uhr

Breitenhof-Tagung 2014

Steinobstzentrum Breitenhof in Wintersingen BL

Referate • Begrüssung zur Breitenhof-Tagung Lukas Bertschinger, Stv. Institutsleiter, Forschungsverantwortlicher, Internationale Kooperationen Agroscope

Betriebsrundgang • Wilde Bienen im Steinobst – ganz fleissig!

• Neue Kirschen – Ergebnisse aus der Sortenprüfung • Kirschenfliege und Kirschessigfliege – alternative Bekämpfungsmethoden unter der Lupe

• Ausblick auf die Schweizer Steinobsternte und Vermarktung 2014 Hansruedi Wirz, Früchtezentrum Basel

Ausstellung und Infostände Informationen – Gespräche – Gemütlichkeit www.agroscope.ch

M Hüp it fbur für g Kind er

Sonntag bis Donnerstag, 6.–10. Juli 2014

AgEng 2014 an der ETH in Zürich organisiert durch Agroscope, Institut für Nachhaltigkeitswissenschaften INH

International Conference of Agricultural Engineering

A g E n g 2 014 Z u r i c h

6 –10 July

Internationale Wissenschaftstagung: Technik für ressourcen-effiziente Landwirtschaft • Automatisierung der landwirtschaftlichen Produktionsverfahren • Verminderung von Ammoniak- und anderen Emissionen • Monitoring und artgerechte Tierhaltung • Umweltgerechte Applikationstechnik • Sensorik, NIR-Analytik und Imaging

Tagungsrahmen • Eröffnung durch Bernard Lehmann, Direktor BLW • Rund 550 Beiträge eingereicht (über 200 Vorträge, über 300 Poster) • Diverse Workshops • Exkursionen zu Firma Knüsel (Rigitrac) und Agroscope Tänikon

Detailprogramm und Anmeldung www.AgEng2014.ch

Tagungsort ETH Zürich, ETH Zentrum, Hauptgebäude