Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Evaluation environnementale des systèmes de culture pérennes. Comment appréhend

Evaluation environnementale des systèmes de culture pérennes. Comment appréhender la complexité multi-échelle ? Recherche Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Stratégie de production Impacts environnementaux Recommandations Observer, quantifier et comprendre les processus Environnement Economique Sociale Une gestion agroécologique nécessaire Palmier à huile & recherche 2 Des processus aux caractéristiques différentes Processus biophysiques OU anthropiques Ex : photosynthèse / pratiques agricoles Processus continus OU discontinus dans le temps Ex : évapotranspiration / crue dans un cours d’eau Processus lents -> Rapides Ex : pédogénèse / ruissellement Processus multilocaux OU spatialement dépendants Ex : minéralisation dans le profil de sol / écoulement amont-aval Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 3 Des processus interconnectés Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 4 Espace Temps Des processus biophysiques multi-échelles 10 m 100 m 10 km 100 km Jour 1 an 30 ans Mois 100 ans … … Continuum Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 5 Distance Temps Des stratégies multi-échelles de gestion de la production agricole 10 m 100 m 10 km 100 km Jour 1 an 30 ans Mois 100 ans … … Gestion parcelle Gestion exploitation Gestion territoire Acte agricole Cycle de pratiques Cycle de cult. pérennes Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 6 Conditionnée par les forçages climatique, lithologique et anthropique Hétérogénéité intrinsèque des systèmes Hétérogénéité considérée dépend de l’échelle d’observation Nécessaire pour l’analyse comparée de systèmes en place (vs systèmes expérimentaux) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 7 Adapter dispositifs de mesures en fonction des objectifs et des contraintes Echelles de gestion de la production (anthropique) Objectif : observer, quantifier et comprendre les processus Méthodes et protocoles adaptés : Effet mesurable, quantifiable Représentatif du processus, fonction de la question de recherche Analyse comparée -> hétérogénéité suffisante, correspondant au facteur étudié Sous contraintes technique, logistique, budgétaire, temporelle Processus diversifiés & Interconnectés Gamme d’échelles spatio-temporelles Systèmes hétérogènes Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 8 • Différents types d’exploitation : 40 % des surfaces: agroindustrielles (exploitation de plusieurs milliers ha, parcelle = 30 ha) 60 % des surfaces : villageoises ( exploitation < 150 ha) • Forte expansion depuis 50 ans et qui continue -> Préoccupations environnementales -> Nécessité d’une gestion agroécologique multi-échelle (parcelle, exploitation, bassin versant….) qui s’appuie sur une recherche intégrée La culture du palmier à huile Indonésie = 1er producteur mondial avec 8 millions ha Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 9 Production d’huile de palme Fertilisants organiques Résidus organiques Fertilisants chimiques Récolte Diminue besoin Rafles Effluents Système de production & Itinéraire de fertilisation Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 10 Macrofauna Ecosystem Engineers Fragmentizers Bacteria – Fungi Microbial populations Chemical Engineers Decomposers Microfauna – Nematodes Regulators Organic inputs Plant cover, Fronds, EFB, POME, Compost . . . . . . Mineral Fertilizers N, P, K, Mg, B Interrelations dans le système de régulation biologique du sol Rôle des organismes vivants du sol: • Structure du sol • Conversion C– matière organiques du sol • Recyclage de nutriments • Réduction des maladies en équilibrant les populations proies / prédateurs (from Lavelle et al., 2001) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 11 11 Culture pérenne (25-30 ans) Exploitations de plusieurs milliers d’hectares Hétérogénéité des sols + Variabilité spatio-temporelle de séquences de fertilisation pluri-annuelles (alternances d’applications de fertilisants minéraux et organiques) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 13 Impacts de la fertilisation (chimique vs organique) sur le sol ? Sur l’eau ? Structure parcelle Andins Palmier Chemin récolte Cercle désherbé Impacts de la fertilisation (chimique vs organique) sur le sol ? Sur l’eau ? Questions de recherche Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 14 Beaucoup d’essais agronomiques…. - À l’échelle de la parcelle (e.g. Abu Bakar et al., 2011) - Avec applications fertilisants à court-terme (e.g. Christancho et al., 2011) -- Relation intrants/rendements …. Mais pas (ou peu)… - sur la biologie du sol - à l’échelle du paysage - séquences pluri-annuelles de fertilisants Beaucoup d’études hydrologiques…. - Bassins versants forestiers (e.g. Yusop et al., 2007) - Après déforestation (e.g. Bruijnzeel, 1990) Peu d’études hydrologiques - Plantation de palmiers à huile (< 10 ha) (e.g. Banabas et al., 2008) …. Mais pas (ou peu)…. - plantations matures - à l’échelle du bassin versant - évaluation de la qualité des eaux Comte et al., 2012. Advances in Agronomy 116, 71-124. Revue de littérature Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 14 12 Etudes multi-échelles et multidisciplinaires Eaux de surfaces & souterraines Impacts de la fertilisation ? Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 2- Etude pédologique (4000 ha) Fertilité chimique des sols. Séquences de fertilisation pluri-annuelles. Influence des types de sol ? 3- Etude pédologique (30 ha) Fertilité chimique et biologique du sol. a/Variabilité spatiale dans la parcelle ? b/Variation temporelle après fertilisation 1- Etude hydrochimique Qualité des eaux . Transfert de nutriments. Influence des pratiques et types de sol? Fertilité chimique, échelle paysage Fertilité chimique et biologique, parcelle 15 Zones d’étude Plantation Rama-Rama Plantation Libo 0 50 100 mètres Legend Nucleus oil palm plantation Plasma oil palm plantation Forest Smallholder Id 1 2 3 Independant smallholder area Land uses 0 4 2 Kilometers ¯ River Indonesia Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 16 Etude hydrochimique (nappes et bassins versants) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche Fertilité chimique, échelle paysage Fertilité chim. & biol., parcelle Protocoles & Analyses 0 4 2 Kilometers Dispositif de suivi hydrochimique Independant smallholder Industrial Supported smallholder (plasma) Watersheds Nested watersheds ¯ Headwatershed Nested watershed Suivi manuel (bimensuel, 1 an) • 16 sites • Prélèvement d’eau • Débit / hauteur d’eau Interpolation temporelle • Concentration (moyenne) • Reconstitution débit (modèle hydrologique) • Flux = concentrations x débit River sampling site Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche Bassins versants 18 Loamy lowland Loamy-sand upland Indutrial oil palm Undisturbed forest Unfertilized hevea Smallholder oil palm 0 4 2 Kilometers ¯ Suivi manuel (bimensuel, 1 an) • 7 piézomètres • Prélèvement d’eau souterraine • Hauteur de la nappe Dispositif de suivi hydrochimique Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche Eaux souterraines 19 Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche Fertilité chim. & biol., parcelle Eaux de surfaces & souterraines Protocoles & Analyses Fertilité chimique à l’échelle du paysage 0 2 4 Kilometers Loamy lowland Loamy-sand upland Clay floodplain • parcelle 30 ha • 3 Composites à partir de 3x18 sous-échantillons Grille régulière 1 km Dans plantation Alentours Echantillonnage stratifié (0-15 cm) ¯ Protocole d’échantillonnage de sol (échelle paysage) Paramètres mesurés Texture, pH, CEC C organique, N total, Cations échang. (K , Mg, Ca) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 21 0 2 4 Kilometers ¯ 18 palmiers / parcelle Soit 1 palmier / 2 ha Wi Pi Ci W C P = mélange de (W1, Wi…W18) = mélange de (C1, Ci…C18) = mélange de (P1, Pi…P18) Total = 3 x 18 = 54 sous-échantillons / parcelle Loamy lowland Loamy-sand upland Clay floodplain 3 échantillons composites / parcelle n n+10 Protocole d’échantillonnage de sol (échelle paysage) Complexité des systèmes Protocoles & analyses Résultats d’études Réflexions Palmier à huile & recherche 22 Hétérogénéité des séquences de fertilisation pluri-annuelles Fertilization sequence 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1 M M M M M M M 2 O M M M M M M 3 O O M M M M M 4 O O O M M M M 5 M M M M M O M 6 O O M O M M M 7 M O M M M O M 8 O O M M M O M 9 O O O O M M M 10 M O O M M O M 11 O O O M M O M 12 O O O M M M O 13 O O M O M O M 14 O M O M O O M 15 O O O O M M O 16 O O O M O O M 17 O O O O O O M 18 O O O O M O O 19 O O O M O O O 20 O O O O O O O M: Application of chemical fertilizers O : Application of organic fertilizers - 20 séquences différentes - 96 uploads/Industriel/ document-573975 1 .pdf