ElevageEdit
Intensification des pâturagesEdit
L’intensification des pâturages est l’amélioration des sols et des herbes des pâturages pour augmenter le potentiel de production alimentaire des systèmes d’élevage. Elle est couramment utilisée pour inverser la dégradation des pâturages, un processus caractérisé par la perte de fourrage et la diminution de la capacité de charge des animaux qui résulte du surpâturage, d’une mauvaise gestion des nutriments et du manque de conservation des sols. Cette dégradation conduit à des sols de pâturage pauvres, avec une baisse de la fertilité et de la disponibilité en eau et une augmentation des taux d’érosion, de compactage et d’acidification. Les pâturages dégradés ont une productivité significativement plus faible et une empreinte carbone plus élevée par rapport aux pâturages intensifiés.
Les pratiques de gestion qui améliorent la santé du sol et par conséquent la productivité de l’herbe comprennent l’irrigation, la scarification du sol et l’application de chaux, d’engrais et de pesticides. En fonction des objectifs de productivité du système agricole cible, des projets de restauration plus impliqués peuvent être entrepris pour remplacer les herbes envahissantes et sous-productives par des espèces d’herbe mieux adaptées aux conditions pédologiques et climatiques de la région. Ces systèmes d’herbe intensifiés permettent des taux de chargement plus élevés avec une prise de poids plus rapide des animaux et un temps d’abattage réduit, ce qui se traduit par des systèmes d’élevage plus productifs et plus efficaces en termes de carbone.
Une autre technique pour optimiser le rendement tout en maintenant le bilan carbone est l’utilisation de systèmes intégrés culture-élevage (ICL) et culture-élevage-foresterie (ICLF), qui combinent plusieurs écosystèmes dans un cadre agricole optimisé. Les synergies entre ces systèmes procurent des avantages aux pâturages grâce à l’utilisation optimale des plantes, à l’amélioration des taux d’alimentation et d’engraissement, à l’augmentation de la fertilité et de la qualité des sols, à l’intensification du cycle des nutriments, à la lutte intégrée contre les parasites et à l’amélioration de la biodiversité. L’introduction de certaines légumineuses dans les pâturages augmente l’accumulation de carbone et la fixation de l’azote dans les sols, tandis que leur digestibilité favorise l’engraissement des animaux et réduit les émissions de méthane dues à la fermentation entérique. Les systèmes ICLF permettent d’obtenir une productivité des bovins de boucherie jusqu’à dix fois supérieure à celle des pâturages dégradés, une production végétale supplémentaire provenant des récoltes de maïs, de sorgho et de soja, et des bilans de gaz à effet de serre fortement réduits grâce au piégeage du carbone par les forêts.
Dans le programme de pâturage des douze avril pour la production laitière, développé par l’USDA-SARE, des cultures fourragères pour les troupeaux laitiers sont plantées dans un pâturage pérenne.
Pâturage tournantModifier
Le pâturage tournant est une variété de pâturage dans laquelle les troupeaux ou les cheptels sont régulièrement et systématiquement déplacés vers des zones de pâturage fraîches et reposées (parfois appelées paddocks) afin de maximiser la qualité et la quantité de la croissance du fourrage. Elle peut être utilisée avec des bovins, des moutons, des chèvres, des porcs, des poulets, des dindes, des canards et d’autres animaux. Les troupeaux font paître une partie du pâturage, ou un enclos, tout en laissant les autres se reposer. Le repos des terres pâturées permet à la végétation de renouveler ses réserves d’énergie, de reconstruire les systèmes de pousses et d’approfondir les systèmes racinaires, ce qui se traduit par une production maximale de biomasse à long terme. Les systèmes de pâturage seuls peuvent permettre aux herbivores de satisfaire leurs besoins énergétiques, mais le pâturage tournant est particulièrement efficace car les herbivores se nourrissent des jeunes tiges végétales plus tendres. Les parasites sont également laissés sur place pour mourir, ce qui minimise ou élimine le besoin de vermifuges. Grâce à la productivité accrue des systèmes de rotation, les animaux peuvent avoir besoin de moins d’aliments complémentaires que dans les systèmes de pâturage continu. Les agriculteurs peuvent donc augmenter les taux de chargement.
Les exploitations d’alimentation animale concentréeModifier
L’élevage intensif ou « élevage industriel », est le processus d’élevage du bétail en confinement à haute densité de peuplement. « Les exploitations d’alimentation animale concentrée » (CAFO), ou « exploitations d’élevage intensif », peuvent détenir un grand nombre (certaines jusqu’à des centaines de milliers) de vaches, de porcs, de dindes ou de poulets, souvent à l’intérieur. L’essence de ces exploitations est la concentration du bétail dans un espace donné. L’objectif est de fournir un rendement maximal au coût le plus bas possible et avec le plus haut niveau de sécurité alimentaire. Le terme est souvent utilisé de manière péjorative. Les CAFO ont considérablement augmenté la production d’aliments issus de l’élevage dans le monde entier, tant en termes d’aliments totaux produits que d’efficacité.
Les animaux reçoivent de la nourriture et de l’eau, et l’utilisation thérapeutique d’agents antimicrobiens, de suppléments vitaminés et d’hormones de croissance est souvent employée. Les hormones de croissance ne sont pas utilisées sur les poulets ni sur aucun animal dans l’Union européenne. Les comportements indésirables souvent liés au stress de l’enfermement ont conduit à la recherche de races dociles (par exemple, avec des comportements dominants naturels élevés), de contraintes physiques pour arrêter l’interaction, telles que des cages individuelles pour les poulets, ou de modifications physiques telles que le débecquage des poulets pour réduire le préjudice des combats.
La désignation CAFO résulte de la loi fédérale américaine de 1972 sur la propreté de l’eau, qui a été promulguée pour protéger et restaurer les lacs et les rivières à une qualité « pêchable, baignable ». L’Agence de protection de l’environnement des États-Unis a identifié certaines exploitations d’alimentation animale, ainsi que de nombreux autres types d’industries, comme des pollueurs » ponctuels » des eaux souterraines. Ces opérations ont été soumises à une réglementation.
Dans 17 États américains, des cas isolés de contamination des eaux souterraines ont été liés aux CAFO. Par exemple, les dix millions de porcs de Caroline du Nord génèrent 19 millions de tonnes de déchets par an. Le gouvernement fédéral américain reconnaît le problème de l’élimination des déchets et exige que les déchets animaux soient stockés dans des lagunes. Ces lagunes peuvent atteindre une superficie de 7,5 acres (30 000 m2). Les lagunes qui ne sont pas protégées par un revêtement imperméable peuvent, dans certaines conditions, se déverser dans les eaux souterraines, tout comme le ruissellement du fumier utilisé comme engrais. Une lagune qui a éclaté en 1995 a libéré 25 millions de gallons de boues nitreuses dans la New River en Caroline du Nord. Le déversement aurait tué huit à dix millions de poissons.
La grande concentration d’animaux, de déchets animaux et d’animaux morts dans un espace restreint pose des problèmes éthiques à certains consommateurs. Les défenseurs des droits et du bien-être des animaux ont accusé l’élevage intensif d’être cruel envers les animaux.
CulturesEdit
La révolution verte a transformé l’agriculture dans de nombreux pays en développement. Elle a diffusé des technologies qui existaient déjà, mais qui n’avaient pas été largement utilisées en dehors des nations industrialisées. Ces technologies comprenaient les « semences miracles », les pesticides, l’irrigation et les engrais azotés synthétiques.
Edition des semences
Dans les années 1970, les scientifiques ont créé des variétés de maïs, de blé et de riz à haut rendement. Celles-ci ont un potentiel d’absorption d’azote accru par rapport aux autres variétés. Comme les céréales qui absorbaient un surplus d’azote se repliaient généralement avant la récolte, des gènes semi-nains ont été introduits dans leurs génomes. Le blé Norin 10, une variété développée par Orville Vogel à partir de variétés de blé naines japonaises, a joué un rôle déterminant dans le développement des cultivars de blé. L’IR8, le premier riz à haut rendement mis en œuvre à grande échelle par l’Institut international de recherche sur le riz, a été créé par un croisement entre une variété indonésienne nommée « Peta » et une variété chinoise nommée « Dee Geo Woo Gen ».
Avec la disponibilité de la génétique moléculaire chez Arabidopsis et le riz, les gènes mutants responsables (reduced height (rht), gibberellin insensitive (gai1) et slender rice (slr1)) ont été clonés et identifiés comme des composants de signalisation cellulaire de l’acide gibbérellique, une phytohormone impliquée dans la régulation de la croissance de la tige via son effet sur la division cellulaire. L’investissement en photosynthèse dans la tige est réduit de façon spectaculaire chez les plantes plus courtes et les nutriments deviennent redirigés vers la production de grains, amplifiant notamment l’effet rendement des engrais chimiques.
Les variétés à haut rendement surpassent plusieurs fois les variétés traditionnelles et répondent mieux à l’ajout d’irrigation, de pesticides et d’engrais. La vigueur hybride est utilisée dans de nombreuses cultures importantes pour augmenter considérablement les rendements pour les agriculteurs. Cependant, l’avantage est perdu pour la descendance des hybrides F1, ce qui signifie que les semences pour les cultures annuelles doivent être achetées chaque saison, ce qui augmente les coûts et les profits pour les agriculteurs.
Rotation des culturesModifier
La rotation des cultures ou le séquençage des cultures est la pratique consistant à faire pousser une série de types de cultures dissemblables dans le même espace, au cours de saisons successives, pour des avantages tels que l’évitement de l’accumulation de pathogènes et de parasites qui se produit lorsqu’une espèce est cultivée en continu. La rotation des cultures vise également à équilibrer les besoins en nutriments des différentes cultures afin d’éviter l’épuisement des nutriments du sol. Un élément traditionnel de la rotation des cultures est la reconstitution de l’azote par l’utilisation de légumineuses et d’engrais verts en séquence avec les céréales et d’autres cultures. La rotation des cultures peut également améliorer la structure et la fertilité du sol en alternant les plantes à racines profondes et celles à racines peu profondes. Une technique connexe consiste à planter des cultures de couverture multi-espèces entre les cultures commerciales. Cela combine les avantages de l’agriculture intensive avec la couverture continue et la polyculture.
IrrigationModifier
L’irrigation des cultures représente 70 % de l’utilisation d’eau douce dans le monde. L’irrigation par inondation, le type le plus ancien et le plus courant, est généralement répartie de manière inégale, car certaines parties d’un champ peuvent recevoir un excès d’eau afin de fournir des quantités suffisantes à d’autres parties. L’irrigation par aspersion, qui utilise des arroseurs à pivot central ou à déplacement latéral, permet d’obtenir une distribution beaucoup plus égale et contrôlée. L’irrigation au goutte-à-goutte est le type le plus coûteux et le moins utilisé, mais fournit de l’eau aux racines des plantes avec des pertes minimales.
Les mesures de gestion du captage de l’eau comprennent les fosses de recharge, qui capturent l’eau de pluie et de ruissellement et l’utilisent pour recharger les réserves d’eau souterraine. Cela contribue au réapprovisionnement des puits d’eau souterraine et réduit éventuellement l’érosion des sols. Les rivières endiguées créant des réservoirs stockent l’eau pour l’irrigation et d’autres usages sur de grandes surfaces. Les zones plus petites utilisent parfois des étangs d’irrigation ou des eaux souterraines.
La lutte contre les mauvaises herbesModifier
En agriculture, une gestion systématique des mauvaises herbes est généralement requise, souvent effectuée par des machines telles que des cultivateurs ou des pulvérisateurs d’herbicides liquides. Les herbicides tuent des cibles spécifiques tout en laissant la culture relativement indemne. Certains d’entre eux agissent en interférant avec la croissance de la mauvaise herbe et sont souvent basés sur des hormones végétales. La lutte contre les mauvaises herbes au moyen d’un herbicide est rendue plus difficile lorsque les mauvaises herbes deviennent résistantes à l’herbicide. Les solutions comprennent :
- Les cultures de couverture (notamment celles qui ont des propriétés allélopathiques) qui supplantent les mauvaises herbes ou inhibent leur régénération
- Multiples herbicides, en combinaison ou en rotation
- Les souches génétiquement modifiées pour la tolérance aux herbicides
- Les souches adaptées localement qui tolèrent ou surpassent-.concurrencent les mauvaises herbes
- Travail du sol
- Couverture du sol telle que paillis ou plastique
- Enlèvement manuel
- Travail du sol
- Pâturage
- Brûlage
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TerrassesModification
En agriculture, une terrasse est une section nivelée d’une zone cultivée vallonnée, conçue comme une méthode de conservation du sol pour ralentir ou empêcher le ruissellement rapide en surface de l’eau d’irrigation. Souvent, ces terres sont formées de plusieurs terrasses, donnant un aspect en escalier. Les paysages humains de la culture du riz en terrasses qui suivent les contours naturels des escarpements, comme le labourage des contours, sont une caractéristique classique de l’île de Bali et des rizières en terrasses de Banaue, Ifugao, Philippines. Au Pérou, les Incas ont utilisé des pentes autrement inutilisables en construisant des murs en pierre sèche pour créer des terrasses.
Rizières en terrassesModifié
Une rizière est une parcelle inondée de terre arable utilisée pour la culture du riz et d’autres cultures semi-aquatiques. Les rizières sont une caractéristique typique des pays rizicoles d’Asie de l’Est et du Sud-Est, notamment la Malaisie, la Chine, le Sri Lanka, le Myanmar, la Thaïlande, la Corée, le Japon, le Vietnam, Taïwan, l’Indonésie, l’Inde et les Philippines. On les trouve également dans d’autres régions rizicoles comme le Piémont (Italie), la Camargue (France) et la vallée de l’Artibonite (Haïti). Ils peuvent se trouver naturellement le long des rivières ou des marais, ou être construits, même à flanc de colline. Ils nécessitent de grandes quantités d’eau pour l’irrigation, dont une grande partie provient des inondations. Ils offrent un environnement favorable à la variété de riz cultivée et sont hostiles à de nombreuses espèces de mauvaises herbes. Seule espèce d’animal de trait à l’aise dans les zones humides, le buffle d’eau est très utilisé dans les rizières asiatiques.
Un développement récent de la production intensive de riz est le Système d’intensification du riz. Développé en 1983 par le père jésuite français Henri de Laulanié à Madagascar, en 2013, le nombre de petits exploitants agricoles utilisant ce système avait atteint entre 4 et 5 millions.
AquacultureEdit
L’aquaculture est la culture des produits naturels de l’eau (poissons, crustacés, algues et autres organismes aquatiques). L’aquaculture intensive a lieu sur terre, à l’aide de réservoirs, d’étangs ou d’autres systèmes contrôlés, ou dans l’océan, à l’aide de cages.
DurableEdit
Des pratiques agricoles intensives considérées comme durables ont été développées pour ralentir la détérioration des terres agricoles, voire régénérer la santé des sols et les services écosystémiques. Ces développements peuvent entrer dans la catégorie de l’agriculture biologique, ou de l’intégration de l’agriculture biologique et conventionnelle.
La culture en pâturage consiste à planter des cultures céréalières directement dans les prairies sans appliquer d’herbicides au préalable. Les graminées vivaces forment un sous-étage de paillage vivant pour la culture de céréales, ce qui élimine la nécessité de planter des cultures de couverture après la récolte. Les pâturages sont soumis à un pâturage intensif avant et après la production de céréales. Ce système intensif permet de dégager des bénéfices équivalents pour l’agriculteur (en partie grâce à l’augmentation du fourrage pour le bétail) tout en construisant une nouvelle couche de terre arable et en séquestrant jusqu’à 33 tonnes de CO2/ha/an.
L’agriculture bio-intensive se concentre sur la maximisation de l’efficacité telle que par unité de surface, l’apport énergétique et l’apport en eau.
L’agroforesterie combine les technologies de l’agriculture et des vergers/forêts pour créer des systèmes d’utilisation des terres plus intégrés, diversifiés, productifs, rentables, sains et durables.
L’interculture peut augmenter les rendements ou réduire les intrants et représente donc une intensification agricole (potentiellement durable). Cependant, si le rendement total par acre est souvent augmenté, les rendements d’une seule culture diminuent souvent. Il existe également des défis pour les agriculteurs qui s’appuient sur des équipements agricoles optimisés pour la monoculture, ce qui entraîne souvent une augmentation des intrants de main-d’œuvre.
L’agriculture verticale est une production intensive de cultures à grande échelle dans les centres urbains, dans des structures à plusieurs étages, éclairées artificiellement, pour la production d’aliments à faible teneur en calories comme les herbes, les microgreens et la laitue.
Un système agricole intégré est un système d’agriculture progressif et durable, comme l’agriculture zéro déchet ou l’aquaculture multi-trophique intégrée, qui implique les interactions de plusieurs espèces. Les éléments de cette intégration peuvent inclure :
- L’introduction intentionnelle de plantes à fleurs dans les écosystèmes agricoles pour augmenter le pollen et le nectar-ressources nécessaires aux ennemis naturels des insectes nuisibles
- Utiliser la rotation des cultures et les cultures de couverture pour supprimer les nématodes dans les pommes de terre
- L’aquaculture multi-trophique intégrée est une pratique dans laquelle les sous-produits (déchets) d’une espèce sont recyclés pour devenir des intrants (engrais, nourriture) pour une autre.
La gestion holistique a été initialement développée pour inverser la désertification. Le pâturage planifié holistique est similaire au pâturage rotatif mais accentue les quatre principes du cycle de l’eau, des cycles minéraux (y compris le cycle du carbone), du flux d’énergie et de l’écologie.