Fiches Pratiques

L’agroforesterie, l’avenir de la culture

Par Tatiana S., le 22 novembre 2020
agroforesterie

Qu’est-ce que l’agroforesterie ?

Dans la transformation agricole, le processus d’utilisation des arbres est appelé agroforesterie.

Dans les zones tempérées et tropicales, la présence d’arbres dans les systèmes agricoles a longtemps été la norme plutôt qu’une exception. Par exemple, les associations d’élevage de fruits sont populaires dans les régions tempérées, comme dans les prés normands ; les vergers de prunes en Lorraine, ou les volailles en Crète ou en Sicile sous les citronniers. En tant que barrière naturelle, les haies qui bordent les champs servent à produire du bois de chauffage et à protéger les animaux de la chaleur et des intempéries. On y trouvait quelques arbres fruitiers. Comme elles étaient considérées comme des obstacles à la mécanisation, plusieurs de ces haies ont été arrachées. Sous les tropiques, la production de café, de cacao, de thé et de nombreuses épices se fait par les arbres ou sous les arbres.

Très négligée lors des révolutions agricoles du XXe siècle, comme l’une des applications les plus prometteuses de l’agroécologie, l’agroforesterie connaît un grand regain d’intérêt. Les arbres améliorent essentiellement la fertilité des sols. Leur matière organique riche en lignine se dégrade progressivement et nourrit les espèces du sol, y compris les vers de terre. Les arbres, en particulier les auxiliaires de culture, fournissent un abri et une protection à de nombreuses espèces sauvages. Pendant une grande partie de l’année, la capacité des arbres à creuser profondément pour trouver des nutriments et de l’eau les aide à pousser et à capter la lumière.

L’agroforesterie permet également ce que les agronomes appellent l’agriculture multifonctionnelle. C’est-à-dire une agriculture qui ne serait plus seulement rentable (notamment la production de biomasse alimentaire) mais aussi vertueuse sur le plan environnemental. En effet, l’agroforesterie est un grand levier pour l’atténuation du changement climatique grâce à sa capacité à stocker des quantités importantes de carbone (dans les racines, les troncs et les branches, mais aussi dans le sol sous forme de matière en décomposition).

Une méthode ancestrale

Les anciennes traditions qui constituaient autrefois l’essence même de certains systèmes de production agricole particulièrement intensifs (par exemple, la huerta) sont des associations agroforestières. Bien souvent, ces systèmes agroforestiers, essentiellement méditerranéens, ont intégré la culture de la vigne. Ainsi, le paysage agricole méditerranéen est longtemps resté structuré par la trilogie « blé, olivier, vigne », encore présente récemment dans les traces du schéma de la « coltura promiscua » où les vignes accrochaient leurs pieds aux branches coupées à cet effet. Les oliviers, dont les céréales occupent le terrain. Dans la pratique de l’épaulement (culture des intervalles entre deux rangées de vignes dans une parcelle plantée d’arbres fruitiers) ou du haut développement de la vigne sur les érables, les noyers, les ormes ou les chênes, l’arbre servant de support à la vigne), on retrouve le même trio « arbre, culture, vigne ». Sur les mêmes principes, on trouve aussi la méthode italienne de la Piantata Padana, ou la technique des arbustes typiques. Dans certaines régions de France et d’Europe, ces pratiques persistent encore. Les joualles reflètent également d’anciens types d’agroforesterie dans un autre registre, associant vignes et arbres fruitiers (pêchers, cerisiers, chênes truffiers, noyers, amandiers, etc.) espacés régulièrement dans une parcelle plantée. Bien que la Joualle ait été classée comme méthode agroforestière, elle constituait également une étape de transition entre un vignoble et un verger. La viticulture arboricole est aujourd’hui une méthode agroforestière adaptée à la mécanisation (traitements, récoltes, etc.).

Pourquoi l’agroforesterie est importante, et quels sont les bénéfices pour un agriculteur ?

L’agroforesterie est un mode d’utilisation des terres dans lequel les arbres sont délibérément combinés pour créer une seule unité avec des cultures ou des productions animales. Pour augmenter la production agricole sur le terrain, le contact biologique et physique entre les cultures et le bétail est modifié. Voici quelques-uns des avantages qui peuvent découler d’activités agroforestières bien planifiées et bien gérées :

  • Augmentation des rendements et des avantages économiques des cultures
  • Protection des sols et amélioration de la qualité des sols
  • Une augmentation de la biodiversité

Augmentation du rendement des cultures

Selon plusieurs études qui ont été menées, les rendements des cultures augmentent dans les champs adjacents aux brise-vent. Ces augmentations sont dues à l’amélioration des microclimats et de la rétention de l’eau (humidité), à la diminution de la vitesse du vent et, par conséquent, à l’érosion éolienne, ainsi qu’à la réduction des dommages causés aux cultures.

Des études menées en Saskatchewan, au Manitoba, dans le Dakota du Nord et dans le Dakota du Sud montrent que les champs protégés par des brise-vent matures augmentent leur rendement de 3,5 % en moyenne pour le blé et jusqu’à 6,5 % pour la luzerne cultivée. Ces chiffres tiennent compte des terres consacrées à l’établissement de brise-vent et de la rivalité entre les brise-vent et les arbres de culture, deux facteurs qui peuvent compenser en partie l’augmentation de la production.

En général, s’ils sont plantés à la limite de la zone la plus étroite possible, les arbres de grande taille et à longue durée de vie plantés en rangées perpendiculaires au vent dominant produiront les plus fortes augmentations de production.

D’une culture à l’autre, l’adaptation aux brise-vent varie. En termes de sécurité, le blé d’hiver, l’orge, le seigle, la luzerne et le foin se portent très bien, tandis que le blé de printemps, l’avoine et le maïs se portent moins bien. On peut s’attendre à ce que les brise-vent augmentent la productivité et les revenus en combinant les bons types d’arbres, l’entretien adéquat des brise-vent et les cultures qui s’adaptent bien.

Yorkshire Dales Agricultural Landscape

Économie d’énergie

Des tests ont montré que les coûts de chauffage générés par les brise-vent dans les exploitations agricoles sont réduits. Les chercheurs ont découvert que les brise-vent réduisent la consommation de combustible de 18 à 25 % en comparant les coûts de chauffage des maisons protégées et non protégées par des brise-vent. Ces économies sont le résultat d’une diminution de la vitesse du vent qui réduit le taux de conduction et d’infiltration.

La mesure dans laquelle un brise-vent réduit les coûts de chauffage dépend de la hauteur des arbres et de la porosité du brise-vent : un brise-vent plus haut et plus dense est plus efficace. Il existe cinq rangées de brise-vent denses : une rangée d’arbustes, deux rangées d’arbres à feuilles caduques et deux rangées d’arbres à feuilles persistantes.

Nous découvrons de nouvelles applications et de nouveaux avantages des arbres au fil du temps. Pour les exploitations agricoles protégées par des brise-vent, les coûts de chauffage et les émissions de gaz à effet de serre qui y sont liées sont plus faibles.

Conservation et amélioration structurelle su sol

Les brise-vent de champ peuvent être efficaces pour prévenir et contrôler l’érosion des sols par le vent. L’objectif de la plantation de brise-vent sur les terres agricoles est de protéger les cultures et le sol, de maintenir et de disperser la neige, et d’améliorer le microclimat des cultures qui poussent à l’abri des brise-vent. Les brise-vent doivent être conçus de manière à remplir leur fonction principale avec une efficacité optimale.

Augmentation de la biodiversité dans le sol

Mais c’est surtout le fonctionnement écologique et donc la gestion agronomique des cultures qui sont fortement altérés. Ainsi, les parcelles agroforestières sont particulièrement efficaces. En moyenne, 10 tonnes de biomasse supplémentaire sont produites par hectare et par an ! En effet, en cultivant la surface foliaire d’un même sol, le potentiel photosynthétique augmente, ce qui maximise l’utilisation de l’énergie solaire. De plus, il y a des pollinisateurs et d’autres auxiliaires de culture qui cherchent à s’abriter davantage. Ainsi, ils augmentent la qualité et la quantité des récoltes et jouent un rôle dans la lutte biologique contre les parasites en particulier. L’agriculteur est également en mesure de minimiser l’utilisation de produits phytosanitaires !

La préservation de la bonne qualité et de la fertilité des sols est également une composante importante de l’agroforesterie. Par rapport au labour systématique et profond, l’Association française d’agroforesterie défend ainsi un travail mécanique réduit du sol mais confie aux vers de terre la protection des champignons mycéliens. En quasi symbiose avec les racines des arbres, sous forme de filaments, ces champignons vivent. Ils leur permettent d’augmenter leur accès au sol et contribuent à le structurer grâce à l’eau et aux ressources minérales. Les parcelles agricoles bénéficient ainsi d’une meilleure préservation de l’eau, d’une diminution de l’érosion et d’un meilleur recyclage de la matière organique (feuilles et racines mortes). Enfin, les arbres constituent un microclimat autour d’eux : un dernier facteur non négligeable dans certaines régions. Ils permettent notamment de réduire les besoins d’irrigation en offrant un brise-vent, en apportant de l’ombre et en retenant l’humidité de l’air.

Les avantages en termes de biodiversité sont évidents et les parcelles agroforestières sont des composantes structurelles des corridors écologiques. En plus des auxiliaires de culture, les ronces et les lierres qui se développent dans les haies offrent un couvert et un abri à de nombreuses espèces : lièvres, lapins, cerfs, renards, oiseaux qui se nourrissent de fruits et de graines… Les arbres aident également les racines à stocker plus de carbone en ajoutant de la matière organique. En plus de devenir plus résistants au changement climatique grâce à une capacité d’adaptation accrue (diversité spécifique et génétique), ils contribuent également à l’atténuer. L’excédent de nitrates non absorbé par les cultures est également capté par les racines, ce qui réduit la contamination des eaux souterraines.

Paysage-agricole-de-novembre-brumeux

Quels sont les impacts de l’agroforesterie sur les cultures ?

L’ombre, qu’elle soit créée par une haie ou une rangée d’arbres, a un impact positif ou négatif sur le rendement des cultures. Un protocole de suivi du rendement des cultures a été mis en place depuis 2 ans autour des bandes d’arbres des parcelles agroforestières de Picardie afin d’évaluer cet effet. Cela a abouti à l’étude du rendement par échantillonnage manuel (Chambre d’agriculture des Hauts de France) et par vols de drones (Chambre d’agriculture de la Somme) à plusieurs distances de la bande d’arbres.

Les résultats restent prometteurs, mais il ne semble pas approprié de rechercher uniquement l’influence de l’ombre. De nombreuses forces entrent en jeu. Lorsque les arbres sont plus âgés, il est nécessaire d’approfondir les recherches et de les réaliser dans la durée.

L’effet sur le rendement de l’orientation des lignes d’arbres est évident, mais de nombreux autres facteurs doivent être pris en compte pour évaluer le degré d’impact de l’ombre sur la culture, tels que les types de sol, le type d’agriculture pratiquée, les itinéraires techniques suivis, la surface d’ombre variable produite par des arbres du même âge, le microclimat local, etc.

L’ombre a donc tendance à être unique à chaque histoire. Lors du tallage de la culture et de l’épiaison, un effet d’ombrage négatif a été observé, mais il est souvent compensé par une augmentation du nombre de graines par épi ou du PMG (poids au mille grains).

Ces résultats restent à consolider dans le temps et obligent les études à se concentrer davantage sur un modèle agroforestier représentatif des systèmes picards et appliqué pendant au moins 10 ans pour obtenir des données qui, compte tenu du nombre de facteurs en jeu, sont plus facilement exploitables. En affinant les structures actuelles ou appliquées, il serait possible de mieux comprendre comment minimiser l’effet de ce facteur en observant la corrélation de la variance intra-parcellaire des rendements dans le temps et l’évolution de l’ombre des arbres sur de nombreuses années.

Le sentiment du personnel de l’agroforesterie est essentiel : si l’on en croit les résultats expérimentaux obtenus, leur sentiment que l’ombre des arbres de moins de 10 ans n’a aucun effet sur les rendements est rationnel. Le retour d’information du terrain permet également d’informer le personnel agroforestier potentiel et de l’orienter vers des modèles d’implantation et d’entretien adaptés aux besoins et aux désirs des agriculteurs dans le sens de la culture des sols.

En définitive, des recherches plus approfondies sur l’impact des arbres dans les champs devraient permettre d’exclure la prédominance d’autres causes qui en sont à l’origine. La recherche pourrait donc se concentrer sur les paramètres qui ont le plus d’effet sur l’optimisation des systèmes agroforestiers et la maximisation de leur impact technologique et économique sur les agriculteurs et l’environnement.

Pourquoi l’agroforesterie n’intéresse pas les exploitants agricoles ?

Cette tradition remonte à l’antiquité. Si l’agroforesterie a été acceptée aujourd’hui, récemment, comme une activité 100% agricole, ce n’était pas le cas il y a 10 ans. Les réglementations ont contribué à sa disparition : en France, les arbres et les cultures sont gérés chacun de leur côté, ce qui rend impossible la prise en compte du cas de leur association sur un même lieu. Les agriculteurs qui souhaitaient participer à cette pratique se heurtaient à de nombreuses difficultés. Ils n’avaient pas droit à une aide agricole directe ou à une aide à la plantation d’arbres parce qu’ils étaient en dessous des exigences de densité ou simplement parce qu’il y avait incompatibilité avec la présence de cultures. Le statut de l’impôt foncier n’était pas non plus établi de manière spécifique. Ce flou juridique a constitué un véritable obstacle à la production agroforestière en France.

Ce dilemme est presque résolu aujourd’hui. Désormais, quelle que soit sa densité d’arbres, une parcelle agroforestière est soumise à l’aide directe (DPU). Elle peut également bénéficier des mesures de soutien aux investissements prévues par le règlement sur le développement rural 2007-2013 (chapitre « pratiques environnementales »). Cette mesure a été mise en œuvre en mai dernier dans le cadre de la législation française. Elle a connu un véritable succès depuis sa traduction en droit national. D’ici 2013, près de 10 000 hectares seront concernés, alors qu’initialement les prévisions étaient de 3 000 ha. Aujourd’hui, l’agroforesterie est prise au sérieux. Pour comparer les cas avec ou sans arbres et avec ou sans cultures, il existe une soixantaine de parcelles de démonstration chez les agriculteurs de 20 départements agricoles et forestiers. Qu’elles soient traditionnelles ou biologiques, on peut constater l’intérêt des agriculteurs. Ils s’intéressent aux aspects économiques (valorisation du bois, valorisation de la biomasse) mais aussi aux questions de biodiversité et de fertilité des sols (auxiliaires, matière organique, etc.). L’hésitation, paradoxalement, vient d’instituts plus académiques, mais cela change aujourd’hui.

L’agroforesterie, un engagement sur quelle durée ?

Le coût de la plantation de 30 à 50 arbres par hectare se situe entre 500 et 1 300 euros, hors subventions, à condition que les travaux soient effectués par l’agriculteur lui-même ou par l’entreprise. Il faut également noter qu’au début, il y a une diminution du champ cultivé, puis dans la deuxième moitié de la vie des arbres (au-delà d’environ 25 ans), une baisse progressive du rendement des cultures. À long terme, cependant, il faut considérer. Dans l’exemple précédent, dans les conditions de production actuelles, nous assimilons le niveau de production à un niveau élevé d’intrants, mais aussi à des externalités négatives. Et ces dernières années, nous commençons également à percevoir une diminution du rendement … Mais quelle sera cette quantité de rendement dans 40 ans et à quel prix les agriculteurs vont-ils produire ? Globalement, en termes de services environnementaux, nous devons prendre en considération. Et dans l’agroforesterie, nous discutons de différents secteurs qui sont essentiels pour la durabilité des systèmes de production : la biodiversité, la qualité de l’eau, les sols … D’un point de vue économique, des revenus supplémentaires sont générés par la production de bois et de biomasse des arbres. Le producteur accumule des ressources précieuses avec les arbres. Demain, nos communautés auront besoin de plus de matières premières vertes. Nous allons devoir faire des choix : allons-nous consacrer des parcelles entières à la production de bois ou de biomasse ou allons-nous opter pour une production mixte comme cela se fait aujourd’hui en Chine ?

rangée d'arbre agroforesterie

Comment planifier et installer son projet d’agroforesterie ?

Densité de l’arbre

La densité des arbres dans les systèmes agroforestiers est généralement comprise entre 50 et 100 arbres par hectare. Nous ne devons pas oublier de tenir compte des exigences spécifiées pour la compensation écologique lorsque nous plantons des arbres fruitiers à haute tige qui donnent droit à des paiements directs.

Ensemble de surfaces

  • Pour toutes les espèces d’arbres, les bonnes parcelles sont celles qui :
  • Reçoivent une quantité de pluie suffisamment importante ;
  • Ont une répartition normale des précipitations sur toute la saison de croissance ;
  • N’ont pas de marres ou d’inondations ;
  • Ne sont pas particulièrement menacées par les gels précoces ou tardifs.

Choix des essences d’arbres et directives

Une question est particulièrement récurrente lors de la mise en place d’un projet d’agroforesterie : Quels sont les arbres à privilégier ? Plusieurs critères doivent être pris en considération pour répondre à cette question.

Tout d’abord, le projet agroforestier doit être considéré et adapté aux priorités et aux désirs des planteurs : agronomique (apport de matière organique au sol), économique (vente de grumes ou de bois de chauffage), cynégétique ou écologique (création de zones de refuge auxiliaires) peuvent être tout aussi pertinents.

Au-delà de ces éléments, il est important de s’intéresser aux caractéristiques de la « station » (parcelle) qui accueillera les arbres : réserve d’eau utile, pH, hydromorphisme éventuel, profondeur et topographie. En fonction de ces résultats, certaines espèces seront favorisées par rapport à d’autres. Certaines espèces ne tolèrent pas, par exemple, le calcaire actif du sol (par exemple le châtaignier), ce qui les exclut de toute une série d’entreprises. Dans le choix des espèces, ces textures marquées peuvent constituer une restriction (par exemple : cerise à éviter sur les sols argileux lourds).

Ainsi, l’érable, le noyer, le prunier, le torminal, le poirier et le pommier sont les plantes les plus fréquemment plantées sur les parcelles de Picardie.

Aujourd’hui, afin de calculer la relation entre les arbres et les cultures agricoles, les études sur l’agroforesterie menées en Picardie doivent être poursuivies. Mais une chose est sûre : il faudra la gérer (taille de formation et élagage), quelle que soit l’espèce plantée.

En outre, si les exigences de l’ordonnance sur la qualité écologique sont respectées, il est possible d’obtenir des contributions au titre de la qualité biologique. Et les arbres fruitiers à hautes tiges recevront également des contributions pour la mise en réseau.

Le paiement de tous les dons est subordonné à la récolte des fruits. La récolte des fruits doit donc être assurée, même si l’objectif est de faire pousser le bois des arbres un jour et de couper les branches basses à cause de cela.

Il existe également un certain conflit d’intérêts, car certaines régions de Suisse produisent déjà trop de fruits à cidre. Il conviendrait donc de sélectionner soit des variétés uniques très demandées, soit d’autres types de fruits. Dans le cas des arbres fruitiers à hautes tiges, de nombreux cantons sont relativement réceptifs à l’égard de la PER.

Des contributions peuvent également être obtenues par ceux qui proposent une forte idée de marketing, par exemple, d’autres types d’arbres tels que les fruits sauvages (par exemple, les alisiers, les sorbiers, les cornouillers).

En tout état de cause, il est important de discuter soigneusement avec l’ONF des principes de mise en place de systèmes agroforestiers, en particulier lorsqu’il s’agit d’arbres d’espèces spécifiques. Des services régionaux existent encore parfois et peuvent être utilisés.

Orientation de la rangée de vos arbres

Les rangées d’arbres doivent être plantées en pleine terre dans le sens de l’orientation du travail agricole. La bande de deux mètres de large doit être la bande sur laquelle il n’y a pas de travail du sol.

Dans les prairies, la plantation de lignes d’arbres doit tenir compte des conditions naturelles du sol, par exemple le relief.

L’axe nord-sud est la meilleure orientation pour les rangées d’arbres, car il est le plus favorable du point de vue de l’ombrage.

Espacement entre chaque rangée d’arbre

La distance entre les rangées d’arbres doit tenir compte de la largeur de travail des machines de l’entreprise agricole. Le dispositif est ensuite configuré de telle sorte que, sans déclencher d’autres mouvements, toutes les machines puissent être utilisées sans problème.

Une distance de 24 mètres entre les rangées d’arbres doit être indiquée en règle générale. Cette distance doit être plus grande, car il faut s’attendre à une utilisation agricole plus étendue et à long terme. Dans les régions très sèches ou très humides, des distances plus longues peuvent également être utiles.

Lors de la sélection des distances entre les rangées d’arbres, il est important de tenir compte du fait qu’il y aura éventuellement une période où l’ombre des arbres limitera sérieusement l’utilisation de l’agriculture. Cela implique qu’il est important de les transformer en pâturages.

Distance de plantation entre chaque arbre sur une même rangée

La distance minimale suggérée est déterminée en appliquant un léger excès au diamètre probable des couronnes d’arbres prêts à être abattus. En règle générale, nous indiquerons ici que pour une cible de 60 centimètres de diamètre pour les troncs, nous pouvons suivre une distance de 10 à 15 mètre