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La production agricole végétale et animale
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Introduction :
La production agricole permet de nourrir les hommes. Depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, la productivité a énormément augmenté grâce à l’utilisation des intrants (qui sont les engrais), les produits phytosanitaires et la mécanisation de l’agriculture.
Cependant on subit aujourd’hui le contrecoup de la « révolution verte », avec la stagnation de la productivité agricole, des répercussions sur l’environnement et la santé très inquiétantes et la mort de la plupart des sols agricoles. Des solutions existent pour produire plus sainement et elles résultent souvent de la compréhension du fonctionnement des écosystèmes naturels.
Une première partie de ce cours traitera du fonctionnement des écosystèmes naturels, tandis qu’une seconde partie permettra de s’intéresser à la production animale et végétale au sein des agrosystèmes.
Le fonctionnement des écosystèmes
L’écosystème repose sur l’existence des producteurs primaires que sont les végétaux. Ils sont dits chlorophylliens, c’est-à-dire qu’ils réalisent la photosynthèse. Les végétaux sont des producteurs primaires car ils sont responsables de la production d’une biomasse importante au sein de l’écosystème.
Biomasse :
La biomasse est la quantité de matière organique produite d’un système, exprimée par unité de surface. Elle représente un stock de matière vivante et donc d’énergie. La quantité de biomasse fabriquée par unité de surface et de temps s’appelle la productivité.
Pour produire leur biomasse, les végétaux réalisent la photosynthèse. Elle est réalisée dans les feuilles vertes de tous les végétaux chlorophylliens.
Pour réaliser la photosynthèse, un végétal a besoin d’eau, de dioxyde de carbone et d’énergie lumineuse.
Si un végétal est privé d’un de ces composants, il ne peut réaliser la photosynthèse. Mais en présence d’eau, de CO2 et d’énergie lumineuse, les végétaux sont capables de fabriquer de la matière organique. Cette fabrication reste un mystère pour l’Homme, car malgré de nombreuses recherches, il est toujours incapable de la reproduire. Cette matière organique est faite de lipides, de protéines et de glucides. On dit qu’ils sont autotrophes, alors que les hommes et tous les autres animaux sont obligés de consommer une matière organique déjà existante pour fabriquer leur propre matière organique, ce qui est bien moins économique.
L’énergie solaire est la seule source d’énergie nécessaire aux végétaux chlorophylliens pour fabriquer leur matière organique. Par contre, pour fabriquer des molécules plus complexes comme les lipides, les glucides et les protéines, les végétaux puisent dans le sol, grâce à leurs racines très développées, l’azote qu’ils sont incapables de prélever dans l’atmosphère.
Les végétaux complètements indépendants pour se nourrir et se développer sont à la base de ce que l’on appelle une chaîne trophique.
Une chaîne trophique correspond à une chaîne alimentaire dont chaque flèche signifie « est mangé par ».
Dans l’exemple ci-dessous, le phytoplancton est mangé par la daphnie qui est mangée par le gardon et la carpe, tous deux mangés par le héron et le brochet.
Exemple d’une chaîne trophique
Les autres niveaux trophiques sont occupés par des êtres vivants incapables de produire leur propre matière organique autrement qu’à partir d’une matière organique déjà synthétisée : on parle d’organismes hétérotrophes. Ce sont les producteurs secondaires. Il en existe différentes catégories :
Les décomposeurs transforment la matière organique en matière minérale, qui constitue la matière première pour les producteurs primaires.
Les décomposeurs ont ainsi un rôle de recyclage pour qu’il n’y ait aucune perte au sein de l’écosystème.
En plus des flux de matière que l’on vient de voir par l’intermédiaire d’un réseau trophique, l’écosystème est caractérisé par un flux d’énergie. L’énergie est caractérisée par la quantité de matière organique. Cette énergie peut être utilisée de différentes façons :
Le passage d’un niveau trophique à un autre s’accompagne donc d’une forte perte énergétique.
Ainsi, plus un organisme est bas dans la chaîne trophique, plus sa productivité est élevée et plus son coût en énergie est faible.
L’agrosystème
Production végétale
La première partie a permis de voir comment fonctionne un écosystème naturel, c’est-à-dire sans l’intervention humaine. Cette partie cherche maintenant à le comparer à un écosystème cultivé, qui peut être un champ de blé par exemple. On va admettre que ces deux systèmes ont la même productivité qui est de 12 tonnes de matière organique par hectare et par an.
Intrants :
On appelle intrants l’ensemble de l’énergie et des substances apportés dans l’agrosystème. Les substances sont les engrais, qui sont des substances minérales, et des produits phytosanitaires qui permettent de lutter contre les espèces nuisibles.
Dans un système où toute la matière organique est retirée du système, les végétaux ne peuvent se développer de manière optimale sans apports : en effet, le cycle naturel de la matière organique est détruit, il faut alors compenser cette perte par des apports artificiels.
L’apport d’intrants chimiques a permis depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale d’augmenter considérablement les rendements agricoles. Cependant, cette augmentation de rendements connaît ses limites aujourd’hui, de nombreux agriculteurs et agronomes cherchent à limiter cet apport d’intrants et à recréer les cycles naturels de l’écosystème. L’utilisation d’intrants à outrance a montré de graves conséquences sur la santé de notre planète et de ses habitants à différents niveaux :
Heureusement, des alternatives aux intrants existent. Pour la plupart de ces pratiques, c’est comme un retour aux sources. Les générations précédentes avaient longuement observé les écosystèmes naturels pour s’en inspirer. Différentes techniques ont toujours comme objectif de préserver le sol, élément trop longtemps ignoré et pourtant garant d’une bonne productivité. Ces techniques sont nombreuses et variées. En voici quelques-unes :
Agroforesterie
Il existe ainsi de nombreuses techniques qui visent à diminuer ou supprimer l’utilisation des intrants : il suffit d’imiter au maximum le fonctionnement d’un écosystème naturel.
Production animale
Les animaux consommés sont des producteurs secondaires, c’est-à-dire qu’ils doivent consommer des végétaux pour élaborer leur matière organique.
Or, plus un organisme est situé vers le haut de la pyramide trophique, plus il y a de perte d’énergie.
De plus, pour nourrir une vache par exemple, il faut cultiver du maïs. Lorsque l’on réalise le bilan énergétique de la production de viande ou de lait de vache, il faut également prendre en compte le bilan énergétique de la production de son alimentation.
La production de protéines animales demande donc une surface agricole beaucoup plus importante que pour produire des protéines végétales. 64 % des terres cultivables servent à la production de viande.
À l’heure où la surface agricole devient rare, il est temps de revoir à la baisse la consommation de viande.
Conclusion :
Les écosystèmes naturels peuvent apprendre énormément à l’Homme. En effet, il doit réussi à sortir d’une production agricole basée sur l’utilisation d’énergies fossiles qui a des conséquences néfastes sur la santé de la Terre et la sienne.