Le contexte climatique de la campagne 2016-17 s’est caractérisé par une pluviométrie déficitaire de la fin de l’été 2016 jusqu’en hiver. L’hiver a été globalement clément, voire même printanier sur la fin, avec quelques vagues de froid en janvier et des gelées tardives en avril. L’été 2017 a été marqué par une canicule fin juin qui s’est accompagnée toutefois de précipitations orageuses très localisées à l’origine d’un retour de conditions fraîches et humides.

La répartition des surfaces en agriculture biologique (AB) enquêtées suit celle des surfaces de grandes cultures bio françaises, même si l’enquête ne s’est appuyée que sur un petit échantillon. Dans celui-ci, 29 % des parcelles enquêtées ont une orientation majoritairement « grandes cultures ».

Les deux tiers des exploitations en AB font moins de 150 ha, dont la moitié entre 50 et 150 ha, contre 50 % en conventionnel (figure 1). Cependant, de plus en plus de grandes exploitations (plus de 250 ha) se convertissent à l’AB. En 2017, elles constituaient 10 % des exploitations bio enquêtées.

Des rotations diversifiées adaptées au contexte de production

Plusieurs catégories de rotations dans les parcelles de grandes cultures bio se distinguent. Une première rotation, caractéristique des systèmes en AB, se compose majoritairement de prairies artificielles (luzerne, culture fourragère pluriannuelle) placées en tête de rotation pour leurs services agronomiques : fourniture d’azote aux cultures suivantes, gestion de l’enherbement et plus particulièrement du chardon. Suivent des céréales, dont deux tiers de blé ; il s’agit principalement de blé tendre, pour un débouché meunier rémunérateur, souvent placé directement après une culture pluriannuelle. Le tiers restant est constitué d’autres céréales à paille d’hiver (triticale, seigle, orge fourragère…) dont le débouché est moins exigeant en azote et qui sont plus compétitives vis-à-vis des adventices car plus couvrantes. Dès lors qu’il n’y a pas de luzerne pluriannuelle dans la rotation, les protéagineux la remplacent, avec une implantation tous les 3-4 ans. Blés et céréales à paille secondaires sont alors implantés dans les mêmes proportions, du fait de la moindre quantité d’azote à valoriser.

Une autre rotation, toujours très céréalière, inclue des cultures d’été (soja et maïs) et des cultures industrielles en plus des protéagineux. Ces cultures, rémunératrices mais exigeantes en eau, sont placées entre deux céréales à paille d’hiver. Quand les réserves hydriques du sol sont insuffisantes, que l’irrigation est impossible et que l’azote est limitant (rotations avec des protéagineux un an sur cinq), c’est principalement le tournesol en culture d’été qui complète les céréales.

Les rotations avec une majorité de cultures d’été (maïs, soja, tournesol), des cultures industrielles et du blé tendre d’hiver sont également bien représentées. Les protéagineux (hormis le soja) et la luzerne sont absents de ces rotations. Dans une catégorie, le soja est implanté un an sur trois, et complété avec des céréales à paille (blé tendre, majoritairement) et des protéagineux ou, plus ponctuellement, par des prairies de légumineuses pour apporter de l’azote au système.

Un autre type de rotations inclut 50 % de céréales à paille, pour moitié implantées au printemps, ainsi que des protéagineux, des légumes secs et des prairies temporaires ou permanentes.

Les rotations incluant les deux tiers du temps des prairies temporaires ou permanentes et le reste du temps des céréales d’hiver sont plus représentatives des systèmes de production avec un atelier d’élevage.

Dans toutes ces rotations-types, on note l’absence de colza, malgré son prix attractif en bio. C’est en effet une culture sensible aux bioagresseurs et exigeante en azote, deux facteurs limitants dans ce mode de conduite.

Les pratiques reflètent les contraintes de l’AB

En 2017, les surfaces labourées sont majoritairement celles des cultures d’été : 58 % en soja, 74 % en maïs fourrager, 76 % en pois protéagineux de printemps, 85 % en fèverole de printemps, 87 % en maïs grain. En conventionnel, on retrouve la même tendance au labour pour les cultures de printemps mais à des taux plus faibles ; tournesol, blé dur d’hiver et triticale sont plus labourés qu’en AB. Le labour assure une bonne implantation des cultures (bonne structure du sol et zéro adventice au semis), surtout pour les céréales à paille de printemps qui ont un cycle plus court et donc un tallage plus limité. Sur culture d’hiver, le labour permet notamment de gérer les adventices graminées, toutefois peu problématiques en AB. En 2016, l’automne sec n’a pas favorisé cette pratique.

Sans surprise, le semis direct n’est quasiment pas pratiqué en AB car le travail du sol est un des leviers utilisés pour gérer les adventices en interculture.

En AB, les couverts d’interculture sont utilisés davantage par les exploitations de grandes cultures que dans les autres orientations, notamment l’élevage. Leurs nombreux intérêts agronomiques (fourniture d’azote pour couverts à base de légumineuses, apport de matière organique, limitation de l’érosion...) sont des atouts pour cette conduite, mais ils sont pourtant moins mis en œuvre qu’en conventionnel car l’interculture est une période clé pour réaliser des opérations de travail du sol et des faux-semis afin de pouvoir semer sur un sol propre. Les couverts sont ainsi majoritairement implantés avant une culture d’été, en interculture longue, pour limiter la lixiviation en hiver. La destruction du couvert est également moins facile sans herbicide ; la destruction mécanique est préférée à l’utilisation d’espèces gélives, mais les risques de repousses restent tout de même une problématique pour les agriculteurs bio.

"L’AB exploite au maximum la combinaison des leviers pour produire en conditions limitantes."

En AB, les résidus de culture sont généralement broyés, enfouis ou non et, de façon générale, moins exportés qu’en conventionnel. Ils constituent en effet une source de matière organique non négligeable pour les grandes cultures bio.

Les densités de semis sont généralement plus élevées en AB qu’en conventionnel pour les céréales à paille, principalement pour compenser les facteurs limitants : pertes dues au manque d’azote, couverture plus dense pour concurrencer les adventices. Pour les protéagineux, c’est la tendance inverse qui est observée, afin de diminuer le risque de maladies. L’écartement inter-rangs varie d’un ou deux centimètres entre bio et conventionnel, sauf pour le soja et le colza qui sont semés plus écartés de 16 et 15 cm en AB, afin de limiter la progression des maladies et des ravageurs.

Le désherbage mécanique complète les autres leviers de gestion des adventices

Selon les agriculteurs bio interrogés en 2017, 42 % des surfaces bio de fèverole de printemps et 21 % de fèverole d’hiver et de pois d’hiver auraient subi une forte pression d’adventices. Ces légumineuses, souvent utilisées comme des relais d’azote dans les rotations bio, couvrent peu le sol durant l’implantation et laissent la place aux adventices. Le désherbage mécanique de ces espèces n’est pas aisé. S’il est trop agressif, les blessures sur les feuilles sont des portes d’entrée pour les maladies, notamment pour le pois protéagineux. De ce fait, ces espèces sont plus fréquemment cultivées en association avec des céréales à paille.

Les cultures sarclées - soja, maïs, tournesol, traditionnellement binées - sont les plus désherbées mécaniquement. Néanmoins, plus de 50 % des surfaces de céréales à paille et de protéagineux sont également désherbées mécaniquement : 59 % pour l’orge d’hiver, 69 % pour le triticale, 80 % pour le blé dur, 83 % pour le blé tendre d’hiver et 90 % pour le pois protéagineux de printemps. Environ trois opérations de désherbage mécanique sont réalisées en maïs grain et en soja, 2,3 en blé dur d’hiver, 1,3 en blé tendre d’hiver, et 1,7 en orge d’hiver et en tournesol.

Le désherbage manuel est utilisé en AB pour les cultures sarclées quand les opérations de binage ne sont plus possibles et pour éliminer les espèces les plus problématiques (chardons, rumex, datura…) ; en 2017, cela représentait 46 % des surfaces de pomme de terre, 33 % en soja, 29 % en maïs grain, 15 % en tournesol, mais également 13 % des surfaces de blé tendre d’hiver, 15 % en orge d’hiver, et même 25 % des surfaces de prairies temporaires pour lesquelles le désherbage mécanique n’est pas possible.

Ces techniques de désherbage curatives sont combinées aux autres leviers de gestion des adventices : alternance des cultures d’été et d’hiver, faux-semis, travail du sol, densité de semis, décalage de la date de semis…

Une faible pression de maladies en 2017

La pression des maladies et ravageurs a été quasi nulle en AB lors de la campagne 2016-2017, sauf pour la rouille qui a touché 25 % des surfaces de blé dur, 13 % en orge de printemps et 12 % en fèverole de printemps. Le charançon du colza est l’autre exception ; 9 % des surfaces ont été impactées par une forte pression. C’est en partie pour cela que le colza est moins cultivé en AB ou alors dans des zones où il y a peu de colza. En 2017, la bruche a concerné 3 et 6 % des surfaces de fèveroles respectivement d’hiver et de printemps ; cependant, sa nuisibilité est plus fortement ressentie en conventionnel.

La combinaison des leviers, fortement utilisée en AB, réduit en effet ces risques-là - surtout les leviers rotation et décalage de la date de semis ; de plus, les cultures sont moins fertilisées et donc moins « appétentes ».

Le levier variétal est primordial en AB pour la tolérance ou la résistance aux maladies. Le choix des variétés vise un équilibre entre rendement, qualité et tolérance pas toujours évident à atteindre. Les produits phytosanitaires de biocontrôle ne sont quasiment pas utilisés en AB, hormis le cuivre contre le mildiou en pomme de terre (IFT fongicide de 3,2, avec 77 % des surfaces concernées) et des anti-limaces en tournesol et en colza (IFT de 0,1, avec respectivement 10 et 16 % des surfaces traitées).

Fertilisation et irrigation sont apportées en cas de besoin

La fertilisation organique est la seule source exogène de nutriments autorisée par le cahier des charges de l’AB, et est préconisée en dernier recours, quand les autres leviers (introduction de légumineuses dans la rotation, gestion des résidus…) ont été mis en œuvre et ne suffisent pas à couvrir les besoins des plantes. L’azote est le principal facteur limitant, mais le phosphore (P) et la potasse (K) sont des éléments peu fournis par les pratiques de fertilisation bio.

La fertilisation organique est plus répandue en systèmes de polyculture-élevage qu’en grandes cultures, car la source est directement disponible et moins coûteuse. Les cultures les plus fertilisées sont les plus exigeantes en azote : pomme de terre, maïs, blé tendre d’hiver et colza reçoivent respectivement 111, 108, 51 et 68 kg d’azote organique total à l’hectare, via une fumure organique. Le fumier de bovin, les fientes sèches de poules pondeuses, le compost d’origine animale et la vinasse sont les intrants les plus apportés en AB. Des produits organo-minéraux, de type farine de viande ou kiésérite, peuvent également être apportés et fournissent davantage d’éléments P et K et de soufre que les produits organiques. Ce sont toutefois des produits coûteux, utilisés surtout sur les cultures à forte valeur ajoutée.

Les cultures les plus irriguées en AB sont le soja (45 % des parcelles), la pomme de terre (29 %), le blé dur de printemps (26 %), le maïs grain (18 %), l’orge de printemps (15 %) et le maïs fourrage (13 %). Les rendements sont alors plus élevés qu’en conduite pluviale.
Sans surprise, les rendements 2017 en AB étaient moins élevés qu’en conventionnel (figure 2). L’écart semblait toutefois plus réduit pour les cultures d’été que pour les cultures d’hiver ; cela peut être dû à de multiples facteurs (concordance entre période de minéralisation et besoins des plantes, gestion des adventices…).

Focus sur le blé tendre d’hiver

Espèce la plus cultivée en AB, le blé tendre d’hiver représente aujourd’hui 20 % de l’assolement des grandes cultures bio(2). Comment s’insérait-il dans les rotations en 2017 ?

En AB, tous systèmes confondus, le blé tendre était, en 2017, le plus souvent précédé par une prairie artificielle, c’est-à-dire semée avec des légumineuses (luzerne, trèfle…), sinon par du soja ou d’autres céréales telles que le sarrasin et l’avoine (figure 3). En grandes cultures bio, l’ordre est un peu différent : le soja arrive en tête (23 % des surfaces), suivi de près par la prairie artificielle (21 %) ou par d’autres céréales (17%) ; en polyculture-élevage, les prairies artificielles reviennent en première position (22 % des surfaces), suivies par l’avoine (21 %) et le tournesol (13 %).

La prairie artificielle de légumineuses laisse un reliquat azoté important qui est valorisé par le blé tendre pour atteindre le débouché meunier. Son fauchage ou son pâturage régulier limite en outre la montée à graine des adventices et concurrence les vivaces, laissant une parcelle plus propre pour les deux-trois années suivantes.

Sur 88 % des surfaces de blé tendre biologique produit en grandes cultures, les résidus du précédent sont majoritairement broyés et laissés sur place ; 52 % des agriculteurs enquêtés les enfouissent.

Seulement neuf variétés différentes de blé tendre d’hiver ont été implantées sur les parcelles bio enquêtées, et 92 % des semences utilisées étaient certifiées AB. L’offre variétale adaptée à l’AB est, en effet, beaucoup plus restreinte que pour le conventionnel. Cependant, cette offre se développe, et les schémas de sélection prennent maintenant en compte des critères spécifiques à l’AB : pouvoir couvrant, bonne valorisation de l’azote, etc.

L’automne 2016 ayant été sec, les semis ont été réalisés suivant l’opportunité de pluies locales. En AB, ils ont débuté en octobre pour les régions les plus en avance, et se sont échelonnés jusqu’à début décembre, en Poitou-Charentes (encadré), alors qu’en conventionnel, l’essentiel des semis étaient réalisés au 1^er novembre.

La densité de semis, de 179 kg/ha en moyenne en 2017, est 31 % plus élevée qu’en conventionnel, afin de compenser les pertes de pieds à la levée, ainsi que celles dues au désherbage mécanique et aux carences en éléments fertilisants.

Les fientes de poule, principale source exogène d’azote en 2016-17

47 % des surfaces de blé tendre bio ont été labourées en 2016, contre 41 % en conventionnel. Sur cette campagne, seules 3 % des surfaces de blé tendre bio enquêtées étaient concernées par une pression d’adventices forte selon le ressenti des agriculteurs interrogés - ce ressenti était cinq fois plus fort en conventionnel. En grandes cultures bio, 83 % des surfaces ont été désherbées mécaniquement au moins une fois (1,2 passages en moyenne), et 13 % des surfaces ont eu recours au désherbage manuel.

Sur la campagne 2016-2017, un blé tendre d’hiver d’une exploitation en grandes cultures biologiques recevait en moyenne 63 kg d’azote/ha grâce aux apports de fumure organique (mais seulement 33 kg/ha dans les exploitations à autres orientations) et 3 kg/ha d‘engrais organo-minéraux (majoritairement des protéines animales transformées). Les principales sources d’apports de fumure organique ont été des fientes sèches de poules pondeuses (provenant majoritairement d’élevages industriels et désormais interdites), des composts d’origine animale et des fumiers de bovins, épandus respectivement sur 53, 36 et 18 % des surfaces de blé tendre d’hiver bio.

En 2017, le rendement à l’échelle nationale du blé tendre bio non irrigué était de 34 q/ha, et la teneur en protéines, de 11,8 % - contre 76 q/ha et 12,2 % de protéines en conventionnel.

(1) Données de l’enquête du Service de la Statistique et de la Prospective sur les pratiques culturales en grandes cultures en 2017. Traitement et analyse par Arvalis en octobre 2021.
(2) Données 2021 de l’Agence Bio.

Semis décalés : de multiples atouts pour l’ABLe décalage de la date des semis du blé tendre bio, observé dans la majorité des régions, est défavorable aux maladies foliaires qui apparaissent au printemps, et facilite la gestion des adventices. De plus, la phase d’absorption de l’azote étant plus tardive, le blé profite également mieux des bonnes conditions de minéralisation printanière du sol. Enfin, l’échaudage de fin de cycle (couplé à une variété tardive) limite le rendement et concentre les protéines pour l’atteinte du débouché panifiable. En effet, le blé tendre bio est principalement produit pour la meunerie ; une teneur minimale de 10,5 % est exigée des blés panifiables. Le débouché blé fourrager est couvert par du blé en conversion ou du blé déclassé.

Amélie Carrière - a. carriere@arvalis.fr
Audrey Pègues - a.pegues@arvalis.fr
Anne-Laure de Cordoue - al.cordoue@arvalis.fr