Essai des systèmes agricoles
Le Farming Systems Trial a été lancé en 1981 avec un objectif clair : éliminer les obstacles à l'adoption de l'agriculture biologique par les agriculteurs.
Depuis plus de 40 ans, le Farming Systems Trial (FST) à Rodale Institute a appliqué des pratiques du monde réel et une analyse scientifique rigoureuse pour documenter les différents impacts des systèmes de culture céréalière biologique et conventionnelle.
Les données scientifiques recueillies à partir de cette recherche ont établi que la gestion biologique égale ou surpasse l'agriculture conventionnelle d'une manière qui profite aux agriculteurs et jette une base solide pour concevoir et affiner des systèmes agricoles qui peuvent améliorer la santé des personnes et de la planète.
Ce matériel est basé sur des travaux soutenus par la William Penn Foundation sous le Grant Award Number 188-17. Les opinions exprimées dans cette publication sont celles des auteurs et ne reflètent pas nécessairement les vues de la Fondation William Penn.
Nos recherches de plusieurs décennies montrent :
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Pratiques biologiques augmenter la matière organique du sol la biomasse, la diversité et l'activité microbiennes tout en réduisant le compactage du sol.
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Rendements 30 % plus élevés pendant les périodes de conditions météorologiques extrêmes.
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Rendements biologiques correspondre aux rendements conventionnels pour les cultures commerciales comme le maïs et le soja.
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Gestion biologique augmente l'infiltration d'eau et ne contribue pas à l'accumulation de toxines dans les cours d'eau.
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Même sans les primes versées pour les cultures biologiques, le système de fumure organique est le système le plus rentable
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Système biologique le coût d'exploitation est nettement inférieur que la gestion conventionnelle.
Les systèmes
Le FST compare trois systèmes agricoles de base : un système conventionnel basé sur des intrants chimiques, un système biologique basé sur des légumineuses et un système biologique basé sur du fumier. La production de maïs et de soja est au centre de chaque système car 70 % de la superficie des États-Unis est consacrée à la culture des céréales.
En 2008, chaque système de base a été subdivisé pour comparer les pratiques standard de travail du sol complet (FT) et les pratiques émergentes de travail réduit du sol (RT). À cette époque, le maïs et le soja génétiquement modifiés ont également été introduits dans le système conventionnel pour refléter les pratiques courantes.
Synthétique conventionnel
Ce système représente une ferme céréalière américaine typique. Il repose sur l'azote synthétique pour la fertilité, et les mauvaises herbes sont contrôlées par des herbicides synthétiques sélectionnés et appliqués aux taux recommandés par Penn State University Cooperative Extension.
Légumineuse biologique
Ce système représente un système de céréales de rente biologique. Il comporte une rotation de mi-longueur composée de cultures céréalières annuelles et de cultures de couverture. La seule source de fertilité du système est constituée par les cultures de couverture de légumineuses et la rotation des cultures constitue la principale ligne de défense contre les ravageurs.
Fumier organique
Ce système représente une exploitation laitière ou bovine biologique diversifiée qui comprend une longue rotation de cultures annuelles de céréales fourragères et de cultures fourragères vivaces. La fertilité est assurée par des cultures de couverture de légumineuses et des applications périodiques de fumier composté provenant du bétail. Une rotation des cultures diversifiée est la principale ligne de défense contre les ravageurs.
Conclusions du TSF
Depuis plus de 40 ans, l'équipe FST recueille une grande variété de données provenant des parcelles de recherche et les analyse en profondeur à l'aide de normes scientifiques largement acceptées. Les résultats indiquent que les systèmes d'agriculture biologique égalent ou surpassent la production conventionnelle en termes de rendement, tout en offrant une gamme d'avantages agronomiques, économiques et environnementaux pour les agriculteurs, les consommateurs et la société.
Sols
Les données du FST ont établi que la santé du sol dans les systèmes biologiques a continué de s'améliorer au fil du temps, tandis que le sol dans les systèmes conventionnels est resté essentiellement inchangé.
Score d'évaluation complète de la santé du sol (CASH) de Cornell pour chacun des systèmes de l'essai sur les systèmes agricoles en 2019 et 2020.
Capture de carbone
Un sol sain retient le carbone et le maintient hors de l'atmosphère. Les systèmes biologiques ont généralement des apports de carbone beaucoup plus diversifiés dans le sol, de sorte que la biomasse microbienne est nettement plus élevée que dans le système conventionnel, ce qui entraîne une augmentation de la matière organique du sol au fil du temps.
Carbone de la biomasse microbienne du sol (moyenne de 0 à 10, 10 à 20 et 20 à 30 cm de profondeur) de chacun des systèmes de l'essai sur les systèmes agricoles en 2018. (Adapté de Littrell et al., 2021.)
Eau
L'infiltration de l'eau est significativement plus rapide dans le cadre d'une gestion biologique à long terme par rapport aux pratiques conventionnelles.
Taux moyens d'infiltration d'eau dans chacun des systèmes du FST de 2019 à 2021.
rendements
Les systèmes biologiques produisent des rendements de cultures commerciales égaux aux systèmes conventionnels, sauf dans des conditions météorologiques extrêmes, telles que la sécheresse, lorsque les parcelles biologiques ont maintenu leurs rendements tandis que les parcelles conventionnelles ont diminué. Dans l'ensemble, les rendements de maïs biologique ont été supérieurs de 31 % à la production conventionnelle pendant les années de sécheresse.
Rendement moyen du maïs de chacun des systèmes de l'essai des systèmes agricoles de 2008 à 2020 (figure A) et rendement du maïs en 2016 (figure B), qui était une saison particulièrement sèche.
Bénéfices
Une analyse de la main-d'œuvre, des coûts, des rendements et des risques cumulés pour les trois systèmes montre que le système de fumure organique est le plus rentable pour les agriculteurs, même sans les primes de prix payées pour les cultures biologiques. Avec les primes de prix bio actuelles, les deux systèmes biologiques sont beaucoup plus rentables que le système conventionnel.
Revenus nets (Figure A, sans primes de prix biologiques ; Figure B, avec primes de prix biologiques) de chacun des systèmes de l'essai des systèmes agricoles de 2008 à 2020. Les budgets sont pour des exploitations représentatives d'une superficie de 54 hectares.
La valeur d'un sol sain
Pourquoi un sol sain est-il si important ?
Nutrition maximale
Le sol est le fondement de la production alimentaire et de la culture d'aliments sains et riches en nutriments pour soutenir une population croissante.
Protection contre la sécheresse
Un sol sain retient l'humidité jusqu'à ce que les plantes en aient besoin et crée une symbiose avec les champignons pour étendre le réseau racinaire plus profondément dans le sol.
Prévention de l'érosion
Les « agrégats » d'un sol sain se collent les uns aux autres et ne s'enlèvent ni ne s'envolent.
Défense contre les maladies
Les microbes actifs du sol éloignent les maladies des plantes.
Résistance aux inondations
Un sol sain absorbe plus d'eau à un rythme plus rapide, ce qui réduit les inondations et le ruissellement.
Capture de carbone
Un sol sain retient le carbone et le maintient hors de l'atmosphère.
L'essai des systèmes agricoles a été lancé par Bob Rodale, qui voulait un soutien scientifique pour les recommandations faites au nouveau programme biologique national dans les années 1980. Aujourd'hui, l'essai est divisé en un total de 72 parcelles expérimentales.
