Sortie initiales modélisées à l’échelle du champ

Gosme, M., Blitz-Frayret, C., Burgess, P.J., Crous-Duran, J., Dupraz, C., Dux, D., Garcia de Jalon, S., Graves, A.R., Herzog, F., Lecomte, I., Moreno, G., Oliveira, T., Palma, J.H.N., Paulo, J.A., Sereke, F., Tomé, M. (2016). Initial modelled outputs at field scale. Deliverable 6.16 (6.1): Initial modelled outputs at field scale to support best management practices for resource efficiency of agroforestry systems. AGFORWARD project. 23 August 2016. 29 pp.

Le rapport ci-dessous comprend les résumés de deux articles publiés dans des revus scientifiques (Palma et al. 2014 and Sereke et al. 2015), un résumé d’un article sur le point d’être soumis et les copies de quatre articles présenté à la 3ème Conférence Européenne d’Agroforesterie (Crous Duran et al. 2016; Dupraz et al. 2016; Palma et al. 2016, and Garcia de Jalon et al. 2016).

Une des questions ayant émergée des groupes de travail a été celle de l’organisation optimale des systèmes sylvopastoraux. Celle-ci a été soulevée dans l’article de Dupraz et al., (2016). En utilisant le modèle Hi-sAFe, l’équipe de l’INRA, démontra que pour les cultures céréalières d’été et d’hivers, les lignes d’arbres orientées nord-sud sont à préconiser pour le hautes latitudes (>50°) tandis que les alignements est-ouest le sont pour les baisses latitudes (<40°). Ces arrangements permettent de maximiser l’ensoleillement des cultures durant la période de remplissage des grains. A haute latitude, les plus basses données d’irradiation estivales ont été trouvées avec des alignements est-ouest. Les cultures d’été ne peuvent donc pas être associées avec ce type de plantation. Pour les latitudes moyennes (de 40° à 50°), l’orientation de l’alignement n’a pas d’impact significatif sur l’ensoleillement des cultures aux stades phrénologiques clefs (floraison ou remplissage des grains).

Bien que leurs travaux n’étaient pas directement compris dans AGFORWARD, Sereke et al. (2015) et d’autre chercheur d’AGFORWARD ont utilisé le modèle Yield-SAFE pour estimer le ratio de l’équivalence des surfaces de différents systèmes agroforestiers suisses (bois-terre arable vs fruitier-terre arable vs bois-pâturage vs fruitier-pâturage) avec différents arbres (cerisier vs noyer) plantés à différentes densité (40 ou 70 arbres/ha). Mélanger des arbres et des cultures conduit généralement (dans 12 des 14 options) à des systèmes plus productifs que des systèmes séparés. Les ratio d’équivalence sont donc supérieur à 1 (prédiction de ratio compris entre 0,95 et 1,30).

Une caractéristique utile des études sur la modélisation, est le fait qu’elles permettent une rapide évaluation des potentiels de nouveaux systèmes dans des régions où ils n’étaient pas actuellement implantés. Par exemple l’agroforesterie avec des eucalyptus n’est pas pratiquée au Portugal. Pourtant un groupe de travail d’une région productrice de liège portugaise a demandé aux chercheurs d’évaluer le potentiel de cette forme d’agroforesterie dans leur région (Palma et al. 2016). En utilisant Yield-SAFE, les chercheurs ont trouvé, pour une association eucalyptus - ray grass, des ratio d’équivalence compris entre 1 (système irrigué de 52 arbres/ha) et 1,2 (uniquement apport météoriques avec 203 arbres/ha). Le résultat suggère qu’un niveau similaire de biomasse peut être obtenue avec moins d’arbres (donc avec des coûts d’installation plus faibles) en agroforesterie par rapport à une forêt en monoculture.

Le modèle Yield-SAFE a aussi donné de bons résultats dans la prédiction de la production de glands dans les systèmes de la dehesa/montado (Crous-Duran et al. 2016). Ces résultats pourront être utiles pour tester la capacité de l’agroforesterie à répondre à la forte saisonnalité des ressources fourragères pour les porcs. Ce modèle a aussi été utilisé pour comparer la capacité de stockage du carbone de différents scénarios étudiant l’utilisation des terres (agroforesterie / foresterie) et le type de sol (fort ou faible capacité de rétention d’eau) (Palma et al. 2014). Les résultats modélisés indiquent que, dans le cas d’une terre avec une haute capacité de rétention d’eau, il est possible de maintenir une production de nourriture (à travers le compartiment culture/animal) en permettant un plus haut taux de séquestration de carbone dans les arbres agroforestiers comparé avec les cas d’un système forestier sur une terre plus pauvre. De plus, ces mêmes simulations ont montré que l’implantation de 10% d’agroforesterie sur une surface avec un haut potentiel de rétention conduit à une séquestration de carbone équivalente à l’implantation de 50% d’agroforesterie sur des terres plus pauvres. Ce type d’analyses, comparant plusieurs scénarios avec des sols et des conditions climatiques différentes, est particulièrement intéressant les gestionnaires des terres (qui allouent différentes activités à différents sols) et les instances institutionnelles déterminant l’allocation des aides pour le stockage du carbone.

Les émissions de gaz carbonique des travaux agricoles (fabrication du carburant, du machinisme et des produits phytosanitaires) ont été évaluées dans Farm-SAFE (Garcia de Jalon et al. 2016) en utilisant un modèle d’évaluation des cycles de vie pour comparer les émissions induites par les différentes utilisations des sols (culture, foresterie, agroforesterie). Farm-SAFE a aussi été utilisé pour convertir plusieurs externalités environnementales en terme monétaire pour permettre ainsi une évaluation financière et économique des coûts et bénéfices d’utilisation alternatives des terres.

 

  • Crous Duran, J., Moreno, G., Oliveira, T.S., Paulo, J.A., Palma, J.H.N. (2016). Modelling holm oak acorn production in South-Western Iberia. In: 3rd European Agroforestry Conference Book of Abstracts, pp. 344-346 (Eds. Gosme, M. et al.). Montpellier, France, 23-25 May 2016.
  • Dupraz, C., Lecomte, I., Molto, Q., Blitz-Frayret, C., Gosme, M. (2016). Agroforestry at all latitudes? Unexpected results about best designs to allow more light to the crops at various latitudes. In: 3rd European Agroforestry Conference Book of Abstracts, pp. 359-362 (Eds. Gosme, M. et al.). Montpellier, France, 23-25 May 2016
  • Garcia de Jalon, S., Graves, A., Kaske, K.J., Palma, J., Crous-Duran, J., Burgess, P.J. (2016). Assessing the environmental externalities of arable, forestry, and silvoarable systems: new developments in Farm-SAFE. In: 3rd European Agroforestry Conference Book of Abstracts, pp. 363-366 (Eds. Gosme, M. et al.). Montpellier, France, 23-25 May 2016.
  • Palma, J.H.N., Paulo, J.A., Tomé, M. (2014). Carbon sequestration of modern Quercus suber L. silvoarable agroforestry systems in Portugal: a YieldSAFE-based estimation. Agroforestry Systems 88: 791–801. doi: 10.1007/s10457-014-9725-2.
  • Palma, J.H.N., Oliveira, T.S., Crous-Duran, J., Paulo, J.A. (2016). Using Yield-SAFE model to assess hypothetical eucalyptus silvopastoral systems in Portugal. In: 3rd European Agroforestry Conference Book of Abstracts, pp. 348-351 (Eds. Gosme, M. et al.). Montpellier, France, 23-25 May 2016.
  • Sereke, F., Graves, A.R., Dux, D., Palma, J.H.N., Herzog, F. (2015). Innovative agroecosystem goods and services: key profitability drivers in Swiss agroforestry. Agronomy for Sustainable Development 35: 759–770. doi: 10.1007/s13593-014-0261-2.