Revue AE&S vol.4, n°2, 23

Texte hors thématique du numéro                                                   

 

Les « carnets de plaine » des agriculteurs : une source d’information sur l’usage des pesticides à l’échelle de bassins versants ?

 

Céline SCHOTT(1)*, Fabienne BARATAUD(2), Catherine MIGNOLET(3)

   

(1)*Ingénieure d’Etudes ; INRA-SAD / Unité ASTER (Agro-Systèmes, Territoires, Ressources) ; 662, avenue Louis Buffet ; F- 88500 MIRECOURT ; schott@mirecourt.inra.fr  ; tel +33 (0)3 29 38 55 03 /Fax +33 (0)3 29 38 55 19

(2)Ingénieure de Recherche ; INRA-SAD / Unité ASTER ; 662, avenue Louis Buffet ; F- 88500 MIRECOURT ; mignolet@mirecourt.inra.fr  ; tel +33 (0)3 29 38 55 10 /Fax +33 (0)3 29 38 55 19

(3) Ingénieure de Recherche ; INRA-SAD / Unité ASTER ; 662, avenue Louis Buffet ; F- 88500 MIRECOURT ; barataud@mirecourt.inra.fr  ; tel +33 (0)3 29 38 55 10 /Fax +33 (0)3 29 38 55 19

 

   


Résumé

L’analyse de près de 3000 fiches parcellaires sur le bassin versant de l’Orgeval (77) entre 1990 et 2009 a permis d’estimer l’évolution de la pression phytosanitaire totale exercée sur ce territoire et de reconstituer l’évolution de l’usage des pesticides sur deux cultures majeures (blé et maïs). Le calcul de différents indicateurs basés sur les pratiques agricoles révèle d’un côté une réduction des quantités de matières actives totales apportées à l’échelle du bassin versant, mais de l’autre une diversification des molécules utilisées qui traduit le maintien d’une forte dépendance des systèmes de culture aux traitements phytosanitaires, en particulier herbicides. Malgré leur richesse, ces informations enregistrées par les agriculteurs présentent des limites en termes d’accessibilité et de représentativité qui sont à prendre en considération lorsque l’on cherche à évaluer l’évolution de la pression exercée par la protection des cultures dans un territoire et contribuer à modéliser leur impact sur la qualité de l’eau.

 

Mots-clés : Pollution agricole, pratique phytosanitaire, blé, maïs, indicateur, bassin versant, Orgeval.

 


Abstract

Farmers’ “land management logbooks”: a source of information on pesticides use at the watershed scale?

 

We analyzed almost 3000 summary sheets coming from farmers “land management logbooks” in the Orgeval watershed, Ile-de-France region, France, during 1990-2009. We could estimate the evolution of the total phytosanitary pressure in this watershed and recapitulate the evolution of pesticides use applied to two main crops (wheat and maize). We defined and calculated various indicators based on agricultural practices which highlighted two main results: the decreasing volumes of active ingredients used over the period, in parallel with an increased diversity of molecules applied by farmers. This latter finding illustrates the constant high dependence of cropping systems on phytosanitary applications (particularly herbicides). In spite of the meaningfulness of these logbooks, questions are raised about their accessibility and, consequently, about their representativeness. This limitation should be taken into account when estimating the evolution of chemical crop protection pressures at the watershed scale, and when using these data to simulate and predict their consequences on water quality.

 

Key-words : Agricultural pollution, crop protection, phytosanitary applications, wheat, maize, indicator, Orgeval watershed.

   


 

Introduction

En France métropolitaine, la présence de pesticides dans les eaux était avérée en 2011 dans 93 % des points de contrôle des cours d’eau et dans 63 % des points de contrôle des eaux souterraines (MEDDE, 2013). Alors que la directive cadre sur l’eau (DCE) du 23 octobre 2000 (directive 2000/60) fixe l’objectif général d’atteindre d’ici à 2015 le bon état des différentes masses d’eau sur le territoire européen, cette contamination des ressources en eau impose de maîtriser l’usage des pesticides. Dans cet objectif, le plan ECOPHYTO, piloté par le Ministère en charge de l’Agriculture à la suite du Grenelle de l’Environnement, a été mis en place en 2008. Il vise notamment à réduire progressivement l’utilisation des produits phytosanitaires par les agriculteurs.

 

Dans ce contexte, suivre et évaluer l’évolution de l’usage des pesticides agricoles est un enjeu important pour de nombreux acteurs-gestionnaires (Agences de l’eau, collectivités territoriales, services de l’Etat, etc.) pour évaluer les pressions polluantes, correspondant à l’intensité d’utilisation de ces produits, ou pour estimer ses impacts sur la qualité des ressources en eau. Son analyse doit tenir compte de deux principales contraintes. D’une part, pour caractériser les pressions, il est important de prendre en compte la diversité des pratiques phytosanitaires mises en œuvre par les agriculteurs dans leurs parcelles cultivées. Les indicateurs de pression phytosanitaire fondés sur les pratiques agricoles sont ainsi reconnus comme étant essentiels pour affiner notre connaissance de l’utilisation réelle des pesticides et suivre son évolution (Pingault et al., 2009). D’autre part, afin de mettre en relation les pressions phytosanitaires avec leurs impacts en termes de contamination des ressources en eau, il est nécessaire de les caractériser à des échelles d’espace et de temps pertinentes par rapport aux mécanismes de transfert des contaminants dans le milieu : ces échelles correspondent à des territoires, souvent vastes, de bassins versants ou de bassins d’alimentation de captages et à des périodes de temps longues cohérentes avec les temps de réponse des systèmes hydrologiques à des contaminations de surface.

 

Un obstacle important au suivi et à l’évaluation de l’évolution de l’usage des pesticides agricoles est le déficit important de connaissances sur les pratiques phytosanitaires des agriculteurs (Aubertot et al., 2005). En effet, peu de sources d’information permettent de les renseigner en respectant les contraintes précédemment mentionnées. Parmi elles, l’enquête « Pratiques Culturales » réalisée par le Service de la Statistique et de la Prospective (SSP) du Ministère en charge de l’Agriculture sur un échantillon de quelques milliers de parcelles agricoles en France, décrit de manière très détaillée l’ensemble des opérations de l’itinéraire technique de conduite des cultures. Elle a été utilisée pour caractériser les stratégies de protection des cultures France entière (Champeaux, 2007 ; Brunet et al., 2009).Toutefois, elle n’est réalisée que tous les 5 ans environ (1994, 2001, 2006 et 2011) sur un nombre limité de cultures, et sa représentativité n’est valable qu’à l’échelle régionale (Agreste, 2014). Créée en 2009, la Banque Nationale des Ventes des distributeurs (BNV-d) est alimentée par les déclarations des bilans annuels de ventes de produits phytosanitaires transmis par les distributeurs aux Agences et Offices de l’Eau. Elle permet de suivre à l’échelle nationale l’évolution des produits vendus chaque année (évaluée notamment via le calcul du NODU « Nombre de Doses Unités », indicateur de référence de suivi du plan Ecophyto), toutes cultures confondues. Mais elle ne permet pas de renseigner les pratiques des agriculteurs ni de travailler, à l’heure actuelle, à l’échelle de bassins et sur le temps long.

 

Les limites de ces sources d’information nous ont amenées à mobiliser des informations consignées directement par les agriculteurs via des « carnets de plaine », dans lesquels ils notent le détail des opérations de conduite des cultures qu’ils réalisent. Cette modalité d’enregistrement s’est développée dans les collectifs de vulgarisation au cours des années 1960 en s’inscrivant dans un processus de transformation-rationalisation des méthodes de travail en agriculture (Joly, 1997). Elle a permis l’émergence de la pratique de l’enregistrement qui a symbolisé le rôle avant-gardiste des Centres d’Etudes Techniques Agricoles (CETA) (Joly, Op.Cit.).

 

Cet article vise à montrer comment l’exploitation des carnets de plaine des agriculteurs produit des connaissances pertinentes pour évaluer l’évolution de l’usage des pesticides de façon fine, à des échelles permettant d’en déduire l’évolution des pressions agricoles au sein d’un bassin versant et de contribuer à l’évaluation de leur impact sur la qualité de l’eau. Il s’appuie sur un cas d’étude qui est celui du bassin versant de l’Orgeval en Seine-et-Marne, Observatoire de Recherche en Environnement depuis 50 ans (Tallec, 2012 ; Loumagne et Tallec G., 2012), qui est actuellement un territoire test pour le développement d’un modèle de transfert des pesticides dans le système sol-nappe-rivière (Blanchoud et al., 2011 ; Queyrel, 2014).

 

Après avoir décrit le site d’étude et la nature des informations recueillies, nous abordons le choix des indicateurs retenus pour décrire les pressions liées à l’usage des pesticides à deux niveaux d’organisation : celui de la culture et celui du bassin versant. Les résultats sont ensuite présentés sous forme de dynamiques d’évolution des indicateurs de pression à ces deux niveaux d’organisation. Dans une dernière partie, nous discutons la qualité et la pertinence des carnets de plaine en tant que source d’information sur les pratiques agricoles, puis nous revenons sur les problèmes méthodologiques posés par l’évaluation de pressions ou d’impacts qui tiennent compte des pratiques agricoles.

 

Matériels et méthodes

Le site d’étude : le bassin versant de l’Orgeval

Le bassin de l’Orgeval s’étend sur 106 km2 sur le Plateau de Brie en Seine-et-Marne. L’Orgeval est un affluent du Grand-Morin, situé en rive gauche de la Marne (Fig. 1). Le bassin hydrographique recoupe (totalement ou partiellement) dix-huit communes (Fig. 2). Selon la base de données géographique Corine Land Cover 2006 près de 80% de la surface totale du bassin est constituée de Surface Agricole Utile (SAU), très majoritairement composée de terres labourables (77% de la surface du bassin). Les surfaces forestières (environ 20%) restent importantes, avec de grands massifs situés notamment au centre et à l’ouest, alors que les surfaces urbanisées représentent moins de 1% de la surface du bassin. Compte tenu de la faible emprise des infrastructures urbaines sur le bassin, la contamination des ressources en eau par les produits phytosanitaires s’avère essentiellement d’origine agricole.

 

 

 

En mobilisant d’une part le Recensement Agricole (RA, qui recense environ tous les dix ans l’ensemble des exploitations agricoles françaises et fournit à l’échelle communale, en fonction de la localisation du siège d’exploitation, un grand nombre d’indicateurs sur la structure des exploitations, dont l’assolement) et, d’autre part, le Registre Parcellaire Graphique (RPG, qui fournit des informations plus précises sur le parcellaire et l’assolement à l’échelle des îlots[1] mais qui est disponible uniquement sur une période plus récente de 2006 à 2010), nous avons identifié 53 exploitations représentatives[2] sur le bassin en 2007. D’après les RA, depuis 1988 (Fig. 3), les deux principales cultures sur le bassin sont restées le blé (sur plus de 40% de la SAU) et le maïs (environ 13% de la SAU). Le RPG de 2010, malgré des nomenclatures qui diffèrent, confirme les grandes tendances identifiées par le RA.

 

 

 

Les carnets de plaine des agriculteurs : une source d’information riche mais hétérogène

Pour renseigner les pratiques phytosanitaires des agriculteurs dans leurs parcelles cultivées sur le temps long, nous nous sommes tournées vers la seule source d’information disponible à ces échelles de temps et d’espace (Nicola et al., 2012). Il s’agit des « carnets de plaine », « carnets de champs » ou « carnets de culture » qui, sous des formes très variées, gardent la mémoire de toutes les interventions culturales effectuées sur une parcelle pour une campagne donnée.

 

Ces carnets présentent une très forte variabilité tant dans leur forme (cahiers avec notes manuscrites ou enregistrements informatisés) que dans la longueur de la période couverte, et le type d’informations archivées (Tab. 1), ou encore de leur structuration. Nous distinguons les fiches parcellaires et les formes « agenda ». Les fiches parcellaires rassemblent systématiquement l’ensemble des interventions effectuées sur une parcelle ou un groupe de parcelles, en les regroupant par grand type (ex. : travail du sol, fertilisation, désherbage etc.). Il s’agit du matériau le plus homogène, bien qu’il en existe différents types selon l’organisme de conseil qui l’a fourni à l’agriculteur. La forme « fiche parcellaire » est souvent une exigence dans le cadre des contrats commerciaux ou des démarches qualité car elle permet le suivi de lots[3] (Acta, 2007). Certaines d’entre elles, à vocation plus technico-économique, permettent de calculer le coût/hectare de chaque poste de l’itinéraire technique et donc la marge brute par parcelle. La fiche parcellaire indique une préoccupation de suivi technique de la culture propre aux organismes de développement agricole. Mais les carnets peuvent également prendre une forme « agenda » qui correspond à une entrée par date de réalisation des travaux qui reflète alors plutôt la volonté de l’agriculteur d’enregistrer l’avancement de son travail (Mazé et al., 2004).

 

Au total, 19 agriculteurs, dont les exploitations sont situées en partie sur le bassin de l’Orgeval, ont accepté de nous confier leurs carnets, soit 36% des 53 exploitations estimées dans le bassin et 22% de la surface des îlots inclus dans le bassin. Ce matériau constitue un corpus de 2829 enquêtes parcellaires couvrant la période de 1990 à 2009, dont la durée est cohérente avec le temps estimé pour le transfert des contaminants vers les nappes (Tab. 2).

 

Pour 18 des 19 exploitations, les carnets se sont présentés au moins une année sous forme de fiches parcellaires annuelles (structuration des données par parcelle puis par ordre chronologique ou par type d’intervention). Mais des cahiers ou des agendas porteurs d’une autre logique (structuration par culture ou par journée de travail) nous ont aussi été confiés (Tab. 3).

 

Globalement, nous notons une nette progression des données recueillies à partir du début des années 2000, notamment en termes de nombre d’exploitations représentées (Fig. 4). La quantité de données fournies est cependant variable selon les exploitations (Tab. 2) : certaines ont conservé leurs carnets sur toute ou presque la période d’étude (cas des exploitations A1 à A8), voire au-delà, d’autres seulement sur un nombre très restreint d’années. Certaines nous ont transmis un grand nombre de fiches parcellaires par an (jusqu’à 38), d’autres une seule fiche par an[4].

 

 

 

Les cultures de blé et de maïs dont les pratiques de désherbage sont responsables des molécules retrouvées majoritairement dans les analyses d’eau de captage, sont aussi celles qui correspondent au plus grand nombre de fiches parcellaires : elles serviront donc d’exemples pour la plupart des illustrations présentées par la suite. Sur les 20 ans étudiés, nous disposons de 50 à 116 parcelles enquêtées par année pour le blé tendre d’hiver, pour 6 à 19 exploitations (Fig. 5), et de 2 à 26 parcelles enquêtées par année pour le maïs, pour 1 à 9 exploitations.

 

Les indicateurs de pression phytosanitaire retenus

Pour répondre à nos deux objectifs (suivi des pratiques agricoles et mise en relation avec les mécanismes de transfert des contaminants), nous avons caractérisé les pressions à deux niveaux d’organisation : celui du bassin versant et celui de la culture conduite par l’agriculteur.

 

Pour estimer les pressions phytosanitaires totales exercées à l’échelle du bassin de l’Orgeval, nous avons quantifié le nombre total de molécules utilisées par type de traitement ou par famille chimique. L’indicateur retenu est la « Quantité totale de Matières Actives » (QMA) qui est l’indicateur de pression le plus couramment utilisé pour évaluer les pressions de manière globale ou de manière agrégée par grande famille de produits (herbicides, fongicides, insecticides, etc.). Le calcul des QMA a été pondéré par les surfaces de chacune des cultures dans le bassin entre 1990 et 2009. Nous avons estimé annuellement ces surfaces à partir d’une enquête centrée sur les assolements conduite auprès d’un échantillon complémentaire d’exploitations (qui a permis de renseigner l’évolution de l’assolement du bassin sur 50% de la SAU), des caractéristiques des successions culturales renseignées dans les carnets de plaine et des déclarations « PAC » fournies par les agriculteurs enquêtés. Nous avons ainsi produit un inventaire des Matières Actives (MA) utilisées par les agriculteurs du bassin de l’Orgeval sur les 20 dernières années (i) en évaluant les quantités totales de MA appliquées sur le bassin par catégorie de traitement, globalement sur la période étudiée ou année après année et (ii) en recherchant les MA ou les familles de MA les plus utilisées sur le bassin.

 

Au niveau de la culture, nous avons comparé différents indicateurs classiquement utilisés. Ces indicateurs pertinents à ce niveau, voire au type de traitement ou au produit utilisé (nombre de passages, dose moyenne appliquée, etc.), présentent chacun des avantages et des inconvénients spécifiques et ne permettent pas de renseigner les mêmes questions (Tab. 4, d’après Pingault et al., 2009). L’indicateur QMA (en kg/ha) a été repris et appliqué aux deux cultures majeures. Le cas du maïs est intéressant de ce point de vue en raison des nombreuses MA dont l’homologation a été retirée au cours du temps (Fig. 11). Mais, l’indicateur QMA comportant un certain nombre de biais (Tab. 4), nous avons également mobilisé des indicateurs complémentaires : en premier lieu, le nombre de produits utilisés lors de la campagne et le nombre de passages[5] ; ensuite l’IFT qui, contrairement aux indicateurs précédents, prend en compte la dose appliquée (Brunet et al., 2008) en calculant l’IFTculture total (IFTblé et IFTmaïs) ainsi que les IFTculture détaillés selon le type de traitement (herbicide, fongicide, etc.). Nous avons ainsi pu les comparer avec le nombre de passages et de produits utilisés pour les mêmes types de traitements. Enfin, dans le cas des pratiques phytosanitaires jugées les plus « à risques », comme le désherbage du blé et du maïs (Queyrel, 2014), nous nous sommes intéressées de manière plus détaillée aux modalités d’utilisation des molécules correspondantes au cours de l’itinéraire technique, en utilisant trois descripteurs : (i) le pourcentage de parcelles traitées, (ii) la dose moyenne appliquée et (iii) la date moyenne de passage. Ces descripteurs jouent un rôle important dans les processus de transferts des pesticides dans l’environnement et sont notamment mobilisés dans certains modèles de simulation de ces transferts (Queyrel, op. cit.).

 

 

Résultats

Évaluation de l’évolution de la pression phytosanitaire sur le bassin versant

Entre 1990 et 2009, 259 MA appartenant à 84 familles chimiques et issues de 692 spécialités commerciales ont été utilisées sur le bassin de l’Orgeval (Fig. 6). Sur les 33 tonnes en moyenne de pesticides appliqués sur le bassin versant par an (soit une moyenne de 4kgMA/ha/an toutes cultures confondues), les herbicides représentent 48% des apports quantitatifs et couvrent 59% de la diversité des MA utilisées. Les quantités appliquées (Fig. 6) diminuent fortement au cours de la période étudiée puisqu’elles passent de plus de 50 t/ha en 1990 à environ 30 t/ha en moyenne entre 1996 et 2009, essentiellement en raison de la réduction de l’usage des fongicides sur céréales au début des années 90, avec la mise en place de doses réduites et le raisonnement des traitements systématiques[6].

 

Parmi les 84 familles chimiques recensées (Fig. 7), nous retrouvons majoritairement des familles herbicides telles que les urées, les aryloxyacides, les amines (les triazines arrivent encore en 12ème position alors qu’elles sont interdites depuis 2003), mais aussi des familles fongicides telles que les thiocarbamates, les chloronitriles et les triazoles. Une famille de régulateur de croissance (ammonium quaternaire) ainsi que deux familles insecticides (les organophosphorés et les organochlorés), dont la plupart des MA sont aujourd’hui retirées de la vente, font également partie des principales familles recensées. Le nombre de MA dans chaque famille chimique est très variable d’une famille à l’autre et ne reflète pas forcément le poids quantitatif de la famille. La famille des urées, qui est la plus importante en tonnage, comporte seulement 9 MA différentes alors que celle des aryloxyacides, qui se place en cinquième position, en comporte 25.

 

Enfin, parmi les 20 MA les plus utilisées (en kg MA) sur le bassin versant au cours des vingt dernières années (Fig.8), figurent une majorité d’herbicides (13 molécules), notamment les urées (isoproturon, chlortoluron, methabenzthiazuron, néburon) mais aussi la bentazone, l’aclonifen ou le glyphosate. Cependant, ce sont un régulateur de croissance (chlormequat : 2,5 t/an) ainsi que des fongicides utilisés sur blé (chlorothalonil, mancozèbe et manèbe : entre 1,5 et 2,3 t/an) qui arrivent en tête de classement. Si les matières actives utilisées sur blé apparaissent en priorité (ce qui est logique, vue la place de la culture dans l’assolement du bassin versant), des quantités non négligeables de métamitrone liée à la culture de la betterave ou d'atrazine liée à celle du maïs sont toutefois également mises en évidence.

 

Évaluation comparée de l’évolution de la pression phytosanitaire liée à deux cultures : le blé et le maïs

Pression phytosanitaire estimée par la QMA

Les quantités de MA appliquées sur blé apparaissent deux à trois fois supérieures à celles appliquées sur maïs (Fig.9). Pour les deux cultures, elles ont enregistré une baisse importante (de l’ordre de 50%) entre 1990 et 1995-1996 : de 2 à 1 kg/ha pour le maïs et de 7 à 3 kg/ha pour le blé. Dans le cas du blé, ce sont essentiellement les fongicides qui ont diminué (raisonnement des pratiques associé à une réduction de dose), alors que les deux autres catégories (herbicides et substances de croissance) sont restées quasiment stables (Fig. 10). Dans le cas du maïs, la quasi-totalité des quantités de MA apportées est composée d’herbicides, qui ont enregistré une forte baisse en tonnage depuis le début des années 2000. Deux pics d’utilisation d’insecticides (lindane) en 1993, 1994 et 1997 sont à noter, mais ils sont toutefois à prendre avec précaution en raison du faible nombre d’enquêtes sur cette période (Fig.10).

 

 

En termes d’évolution des MA (Fig. 11), nous observons sur maïs une disparition des MA les plus utilisées, comme l’atrazine, le lindane ou l’alachlore, en relation avec leurs interdictions successives au cours des vingt dernières années. Ces MA ont alors été remplacées par une grande diversité de molécules à faible grammage.

 

Pression phytosanitaire estimée par les autres indicateurs

Contrairement aux tendances mises en évidence par l’analyse des QMA, les autres indicateurs que nous avons choisis (nombre de passages, nombre de produits utilisés ou IFT total) ne montrent pas de baisse de la pression phytosanitaire (Fig. 12).

 

Sur blé, les nombres de passages et de produits utilisés semblent avoir augmenté (de 10 à 12 produits et de 6 à 8 passages), alors que l’IFTblé total est resté relativement stable (proche de 5), ce qui tend à démontrer une réduction de doses sur la période étudiée. L’IFTInsecticide et l’IFTRégulateur de croissance (catégorie « autres ») restent relativement stables au cours des 20 ans, tandis que l’IFTFongicide diminue de moitié entre 1990 et 2003 (de 2,5 à 1,25) pour augmenter à nouveau jusqu’en 2009 (jusqu’à 1,9) suite à l’apparition de résistances aux Strobilurines (Fig. 13) ; dans le même temps, l’IFTHerbicide, après avoir augmenté, reste stable depuis l’an 2000 (entre 1,6 et 2). Les indicateurs QMA et IFT montrent ainsi de façon convergente une diminution du recours aux fongicides au début des années 90 qui constituaient le principal poste des dépenses sur blé[7].

 

Sur maïs, l’IFTmaïs total tend à diminuer entre 1993 et 1996 (de 2,2 à 1,4), puis à se stabiliser tout comme le nombre de passages (de 2,8 à 1,8), après avoir augmenté de 1990 à 1993. En revanche, le nombre de produits utilisés a augmenté de manière presque continue (de 2,5 à 4) sur la période étudiée, ce qui s’explique notamment par la disparition de molécules « phare » comme l’atrazine, remplacée par un « cocktail » de molécules (Fig. 11). L’IFTherbicide tend à diminuer depuis le début des années 2000 (de 1,6 à 1,2), après avoir fortement augmenté dans les années 90 (de 1 à 1,6). Ceci peut s’expliquer par la diminution des doses homologuées en atrazine qui passent de 1,5 à 1 kg en 1997 et qui augmentent donc artificiellement l’IFT. De son côté, l’IFTInsecticide augmente à nouveau après avoir fortement diminué entre 1994 et 2001 (de 1,4 à 0). En effet, à partir des années 2006-2007, les insecticides sont souvent remplacés par des méthodes de lutte biologique (trichogrammes) qui rentrent dans le calcul de l’IFT, alors que les traitements de semences qui remplacent une partie des traitements insecticides ne sont pas pris en compte dans le calcul de l’IFT.

 

Caractérisation des pratiques d’application des molécules herbicides sur blé

Les principales molécules herbicides anti-graminées utilisées sur blé, à savoir l’isoproturon et le chlortoluron ont, de par leur mode d’action racinaire, des propriétés physicochimiques qui leur confèrent une persistance importante dans les sols et une détection fréquente dans les analyses d’eau. Les pratiques d’application de ces molécules sont importantes à caractériser à travers certains descripteurs tels que le pourcentage de parcelles traitées, la dose moyenne appliquée et la date moyenne de passage, dans l’objectif de simuler leurs transferts dans l’environnement.

 

Nos résultats prouvent que l’isoproturon est devenu, au cours des années 90, la principale molécule de la famille des urées utilisée sur blé (notamment après le retrait d’homologation du néburon en 1998 et du méthabenzthiazuron en 2007) (Fig. 14). Il était utilisé de manière quasi-systématique (sur jusqu’à 90% des parcelles) à la fin des années 90 avant que les restrictions de doses en 2004, puis d’usage en 2008 pour des raisons environnementales, ne provoquent une diminution importante des pourcentages de parcelles traitées (autour de 40%). Le chlortoluron est la deuxième urée utilisée sur la zone d’étude mais de manière moins importante que l’isoproturon, en raison de problèmes de phytotoxicité qu’il engendre sur le blé. Mais avec l’apparition de variétés de blé plus tolérantes et de problèmes d’envahissement par le ray-grass, son utilisation a augmenté au cours de la période jusqu’à remplacer l’isoproturon. Ces deux produits sont ainsi arrivés à peu près à égalité au cours des dernières années dans leur fréquence d’utilisation sur les parcelles de l’Orgeval.

 

L’analyse de l’évolution des doses appliquées par hectare et par an (Fig. 14) montre que les doses d’isoproturon ont peu fluctué au cours du temps (entre 0,8 et 1 kg/ha/an) tandis que celles de chlortoluron ont davantage varié (de 0,5 à 1,2 kg/ha/an). Elles sont restées cependant très inférieures à la dose homologuée (DH) (de 20 à 40% de la DH pour le chlortoluron et de 40 à 50% de la DH pour l’isoproturon avant 2005). La pauvreté en argiles et colloïdes des sols du secteur permet en effet de ne pas utiliser de pleines doses. Dans ce cas, il est donc important de pouvoir distinguer doses homologuées et doses moyennes appliquées qui diffèrent de façon significative.

 

Enfin, l’analyse des dates d’application les plus fréquentes pour les différentes molécules herbicides du blé (sous la forme de nombre d’occurrences par décade exprimées en jours julien) permet de distinguer quatre grands types de molécules correspondant à quatre périodes d’application (Tab. 5) : la majorité sont des herbicides de printemps (53%), 10% sont des herbicides d’automne et 34% sont mixtes (ils peuvent être utilisés aussi bien à l’automne qu’au printemps, la date d’application étant fortement conditionnée par les conditions climatiques de l’année). Une dernière catégorie est constituée par une seule molécule, le glyphosate : il s’agit de déchaumages chimiques qui se répartissent entre mi-juillet et fin octobre (soit entre la récolte du précédent et le semis du blé). La constitution de périodes de référence pour les applications de matières actives sur la zone d’étude permet de reconstituer les calendriers de traitements pour chaque type de produit pour une culture donnée (Tab. 6). Cette information est essentielle pour estimer les risques de transfert de ces matières actives dans l’environnement par rapport aux conditions du milieu au moment de l’application (état de la végétation pouvant intercepter le produit, état hydrique du sol, pluviométrie, etc.).

 

Discussion et conclusion

Les carnets de plaine : une source d’information détaillée sur les pratiques agricoles mais qui présente des limites

Les carnets de plaine présentent des avantages indéniables : ils sont généralement la seule source d’information parcellaire disponible à l’échelle de petits territoires, qui permette de renseigner la grande majorité des descripteurs de l’itinéraire technique et, ce, souvent de manière continue sur plusieurs années et avec un recul historique parfois important. Dans le cas du bassin de l’Orgeval, il semble que la mise en œuvre de l’enregistrement des pratiques soit très répandue. La totalité des agriculteurs contactés disposaient d’enregistrements de leurs pratiques, informatisés ou non. Ceci peut s’expliquer en partie par l’importante activité de terrain de la Chambre d’Agriculture au cours des années 1990, qui a diffusé un grand nombre de ces carnets aux agriculteurs au travers des Groupes d'Étude et de Développement Agricole (GEDA).

 

De plus, comme il s’agit (du moins pour les années antérieures à 2005 et à la mise en place de la conditionnalité des aides de la Politique Agricole Commune) d’une démarche purement personnelle et volontaire des agriculteurs, les données qui y figurent ne sont pas biaisées par un souci de conformité avec la réglementation. C’est ainsi qu’y sont même parfois renseignées quelques pratiques en théorie non autorisées (application de produits non homologués sur certaines cultures, ou interdits depuis quelques années, etc.). Cette démarche conduit les agriculteurs à noter, souvent pour eux-mêmes, des informations qu’ils n’ont pas envie d’oublier, pour garder la traçabilité des opérations effectuées en opérant un tri dans les informations qu’il leur semble utile de conserver (Mazé et al., 2004). Elle leur permet de se constituer des repères en vue d’organiser et de planifier une activité ultérieure, de manière à accroître la maîtrise de leur activité en se constituant progressivement des références personnelles. Elle leur sert notamment à identifier les constantes en vue de « routiniser » leurs pratiques, de valider des itinéraires « pratiques » résultant d’ajustements par rapport à des itinéraires techniques. (Joly, 1997 et 2004, Casagrande, 2012).

 

Les carnets de plaine renseignent également sur la grande variabilité interannuelle mais aussi inter-exploitations des pratiques d’usage des pesticides, que nous n’avons pas développées ici. Cette variabilité peut être mise en relation avec différentes catégories de facteurs (conditions météorologiques, pression parasitaire, type de conseil, mode de conduite des cultures, etc.) de manière à analyser la diversité des logiques de conduite des cultures dans le secteur étudié et à contribuer à comprendre les déterminants de ces pratiques (Bürger et al., 2012).

 

Mais cette source d’information présente aussi des limites dans l’optique d’une utilisation plus systématique par un gestionnaire par exemple. Tout d’abord, ce sont des données relativement difficiles à obtenir. Malgré la participation à plusieurs tours de plaine organisés par le CETA des deux-Morins (très influent dans la zone d’étude), lors desquels notre étude a été présentée aux agriculteurs, il a fallu un très grand nombre de relances téléphoniques pour réussir à joindre ceux-ci et éventuellement obtenir leur accord (sur les 90 agriculteurs pressentis, dont le siège d’exploitation était situé dans ou à proximité du bassin, seuls 36 ont pu être joints par téléphone, parmi lesquels 19 ont donné leur accord). À un problème de disponibilité lié à leur travail, s’ajoute en effet une méfiance croissante des agriculteurs vis-à-vis des contrôles, dans un contexte où ils se sentent particulièrement critiqués par la société et les médias (Nicola et al., 2012).

 

En conséquence, la représentativité des données recueillies par rapport à la diversité des pratiques d’usage des pesticides au sein du territoire d’étude peut être questionnée. En effet, on ne peut pas exclure que seuls les agriculteurs dont les pratiques sont les plus conformes à la réglementation, aient accepté de nous confier leurs carnets.

 

Enfin, c’est une source d’informations partielles (certaines informations sont incomplètes, car oubliées ou négligées par les agriculteurs, notamment les désherbages totaux en période d’interculture – « déchaumage chimique » - qui sont partiellement renseignés, ce qui implique un risque de sous-estimation systématique du poste « herbicides »), longues à saisir et à homogénéiser pour une exploitation statistique, qui demande une interprétation (comprendre la logique de chaque agriculteur) pour éviter les erreurs de saisie. Le développement de l’informatisation des enregistrements de pratiques chez les agriculteurs facilite certes la saisie mais elle limite le nombre et la diversité des informations recueillies. De surcroît, la fiabilité des pratiques consignées dans les carnets peut avoir diminué depuis 2006 où leur renseignement est devenu obligatoire et susceptible de contrôle. C’est le cas des informations exigées par le registre phytosanitaire et de celles exigées par le cahier d’enregistrement des pratiques d’épandage si l’exploitation est située en zone vulnérable.

 

Informer les évolutions de pratiques agricoles pour évaluer une pression phytosanitaire ou un impact : des points de vigilance méthodologiques

Évaluer la pression phytosanitaire à partir d’indicateurs portant sur les pratiques agricoles

 

En fonction de leur mode de calcul, ces indicateurs révèlent des évolutions différentes, voire divergentes, de l’utilisation des pesticides : l’indicateur QMA, souvent utilisé par certains groupes professionnels comme l’Union des Industries pour la Protection des Plantes, montre une nette tendance à la réduction des quantités de pesticides appliquées sur le bassin de l’Orgeval, tandis que l’IFT (utilisé en France pour évaluer l’efficacité des politiques publiques visant la réduction de l’usage des pesticides), le nombre de produits et le nombre de passages expriment au mieux une stagnation des usages voire, selon les périodes au sein des 20 années étudiées, une augmentation de l’usage de certaines familles chimiques (notamment les herbicides). Plusieurs auteurs pointent ainsi du doigt la nécessité de développer des analyses comparatives et des validations des différents indicateurs disponibles, par exemple sous la forme de « méta-méthodes » (Bockstaller et al., 2009).

 

Les dynamiques d’usage des pesticides reconstituées sur l’Orgeval montrent un maintien de la dépendance des systèmes de culture vis-à-vis des traitements basés sur les produits phytosanitaires de synthèse, même si certaines stratégies alternatives sont recherchées. Parmi elles, les pratiques d’usage des fongicides sur blé ont été les premières ciblées dans un objectif initial de réduction des charges opérationnelles des exploitations : le raisonnement de ces pratiques a permis de supprimer les traitements systématiques, en prenant en compte la pression fongique réelle, et de généraliser l’usage de doses réduites. En revanche, les mêmes progrès n’ont pu être réalisés sur les herbicides en raison du manque de solutions chimiques efficaces sur le long terme, de l’apparition de résistances aux anti-graminées (famille des Fops) dans les années 1990 et du développement du non-labour qui a entraîné un salissement accru des parcelles. Au final, le changement le plus important mis en évidence ces 20 dernières années est le remplacement de molécules « phares » telles que l’atrazine, utilisées massivement à fortes doses pendant des années, par des molécules plus diversifiées, efficaces à doses beaucoup plus faibles, et présentant généralement un classement toxicologique moindre.

 

Comment intégrer des descripteurs de pratiques agricoles dans l’évaluation de l’impact sur la qualité de l’eau ?

Les indicateurs de pression fondés sur les pratiques agricoles mesurent l’intensité de l’utilisation des pesticides mais n’évaluent pas un risque environnemental ou un impact sur le milieu. Ils ne tiennent compte ni des caractéristiques spécifiques à chaque produit phytosanitaire (solubilité, volatilité, toxicité, etc.), ni de la vulnérabilité propre à chaque milieu (Pingault, 2007). En raison des mécanismes de transfert des molécules phytosanitaires dans les sols, puis dans les nappes, le lien entre les pressions liées à l’usage des pesticides (estimées par exemple par les quantités de MA appliquées) et l’impact sur la qualité de l’eau (mesuré par exemple par les teneurs en MA détectées dans les analyses d’eau) n’est pas simple à établir. On peut seulement considérer que ces applications rendent les pesticides disponibles dans les différents compartiments environnementaux (Mottes et al., 2014).

 

La quantification des molécules les plus utilisées sur le bassin de l’Orgeval a montré que les herbicides sont prépondérants, et notamment ceux de la famille des urées ou les triazines appliquées sur blé ou sur maïs. Ces résultats sont cohérents avec les molécules les plus fréquemment identifiées à l’exutoire du bassin : atrazine, isoproturon, chlortoluron, simazine et déethylatrazine (DEA) ainsi que leurs métabolites (Queyrel, 2014). Mais d’autres matières actives, appliquées sur des cultures secondaires en termes de surfaces cultivées (herbicides sur betterave, certains fongicides ou régulateurs de croissance), sont apparues comme étant importantes à prendre en considération pour caractériser la pression phytosanitaire dans le territoire, sans pour autant être détectées de manière importante dans les analyses d’eau. À l’inverse, le quinmérac, matière active utilisée notamment pour le désherbage de la betterave et du colza, qui n’apparaît qu’en 95ème position en termes de tonnage appliqué sur le bassin versant (35 kg/an) est pourtant détecté dans certaines analyses d’eau.

 

La modélisation des transferts de pesticides permet de construire un lien entre usage des pesticides et impact environnemental, en tenant compte à la fois de la vulnérabilité du milieu et des propriétés physico-chimiques des molécules. Pour modéliser ces transferts, il est nécessaire de se placer sur une période de temps longue (cohérente avec les temps de transfert de l’eau dans les nappes), sur un territoire ayant une pertinence hydrologique, et de renseigner au pas de temps annuel les variables d’assolement et d’itinéraires techniques de conduite des cultures qui sont intégrées en entrée des modèles. À titre d’exemple, la date d’application des pesticides, dont nous avons vu qu’elle pouvait intervenir lors de périodes de drainage favorisant le lessivage, est importante à informer pour simuler correctement les processus de transfert.

 

Les carnets de plaine, avec leur périodicité annuelle et leurs informations détaillées sur les opérations culturales par parcelle, sont une source d’information précieuse pour répondre aux besoins de la modélisation. Toutefois, le changement d’échelle de la parcelle au territoire du bassin versant n’est, là encore, pas simple à effectuer. Compte tenu de la part de la SAU du bassin renseignée par les carnets de plaine disponibles (jusqu’à 22%) et de la part de la SAU dont l’assolement annuel était connu (jusqu’à 50%), nous avons été conduites à formuler des hypothèses pour extrapoler ces informations à l’ensemble du territoire, qui constituent autant de sources d’incertitude à prendre en compte dans l’interprétation des résultats des modèles.

 

Remerciements

Nous remercions Laurine Nicola qui a réalisé et traité les enquêtes conduites dans les exploitations agricoles du bassin de l’Orgeval, ainsi que l’ensemble des agriculteurs qui ont accepté de nous confier leurs enregistrements. Cette étude a bénéficié du financement du Programme Interdisciplinaire de Recherche sur l’Environnement de la Seine (PIREN-Seine).

 


[1] Un îlot correspond à un ensemble contigu de parcelles culturales exploitées par un même agriculteur.

[2] Le critère de représentativité choisi a été de ne retenir que les exploitations situées au-dessus de la moyenne pour les deux indicateurs de « poids » et de « concernement » (Durpoix et Barataud, 2014)

[3] Un lot de culture est un ensemble de parcelles où une même espèce est cultivée de la même manière tout au long du cycle cultural (in Mazé et al., 2004)

[4] Il s’agissait par exemple d’un seul itinéraire technique pour l’ensemble des parcelles de maïs.

[5] Nous avons choisi de séparer ces deux indicateurs souvent regroupés en un seul (nombre de traitements) car il arrive souvent que plusieurs produits soient appliqués en un seul passage ou, à l’inverse, qu’un seul produit soit appliqué plusieurs fois au cours de l’année (à titre d’exemple, un même fongicide sur pomme de terre peut être appliqué jusqu’à 10 fois pendant la saison culturale).

[6] Voir partie Discussion

[7] Voir partie Discussion

 

 

   


Références

Acta, 2007. « Mes documents sur l’exploitation agricole» - Analyse des données et outils de traçabilité dans l’exploitation. 362 p. + annexes. http://www.docagri.fr/IMG/pdf/Mes_documents_sur_l_exploitation_-_01-11-10 .

 

Agreste, 2014. Enquête pratiques culturales grandes cultures et prairies 2011 : méthodologie. Agreste Les Dossiers, 21, p. 69-72. http://agreste.agriculture.gouv.fr/IMG/pdf/dossier21_methodologie.pdf

 

Aubertot, J.N., Barbier, J.M., Carpentier, A., Gril, J.J., Guichard, L., Lucas, P., Savary, S., Savini, I., Voltz, M. (éditeurs), 2005. Pesticides, agriculture et environnement. Réduire l'utilisation des pesticides et limiter leurs impacts environnementaux. Expertise scientifique collective, synthèse du rapport, INRA et Cemagref (France), 64 p.

 

Blanchoud, H, Barriuso, E, Chevreuil, M, Guery, B, Moreau-Guigon, E, Schott, C, Théry, S, Tournebize, J., 2011. Les pesticides dans le bassin versant de la Seine : Comprendre les origines et le transfert des pesticides pour en évaluer l’impact sur l’homme et l’environnement. Fascicule Agence de l’eau Seine Normandie du programme PIREN Seine # 14, 67p.

 

Bockstaller, C., Guichard, L., Makowski, D., Aveline, A., Girardin, P., Plantureux, S., 2008. Agri-environmental indicators to assess cropping and farming systems. A review. Agronomy for Sustainable Development, 28, 1, 139-149.

 

Brunet, N., Guichard, L., Omon, B., Pingault, N., Pleyber, E., Seiler, A., 2008. L'indicateur de fréquence de traitements (IFT) : un indicateur pour une utilisation durable des pesticides. Courrier de l’Environnement, 56, 131-141.

 

Brunet, N., Debaeke, P., Delos, M., Guerin, O., Guichard, L., Guinde, L., Mischler, P., Munier-Jolain, N., Omon, B., Rolland, B., Viaux, P., Villard, A., 2009. ECOPHYTO R&D, Vers des systèmes économes en produits phytosanitaires, Volet 1 Tome II, Analyse comparative des différents systèmes en grandes cultures. Rapport de l’INRA, du Ministère de l’agriculture et de la Pêche et du Ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable et de l’aménagement du territoire, 218p.

 

Bürger, J., de Mol, F., Gerowitt, B., 2012. Influence of cropping system factors on pesticide use intensity – A multivariate analysis of on-farm data in North East Germany. European Journal of Agronomy, 40, 54-63.

 

Casagrande M., Joly N., Jeuffroy M.-H., Bouchard C., David C., 2012. Evidence for weed quantity as the major information gathered by organic farmers for weed management. Agronomy for Sustainable Development, 32 (3) : 715-726.

 

Champeaux C., 2007. Les stratégies de protection du blé tendre contre ses bio-agresseurs et la verse. Valorisation des données de l’enquête Pratiques culturales du SCEES en 2001. Ministère de l’Agriculture et de la pêche, Institut national de la recherche agronomique, UMR 211 Agronomie Grignon, 91 p.

 

Durpoix, A., Barataud, F., 2014. Intérêts de l'analyse territorialisée des parcellaires des exploitations agricoles concernées par une aire d'alimentation de captage. Sciences Eaux & Territoires, hors-série n°16.

 

Joly, N., 1997. Écritures du travail et savoirs paysans. Aperçu historique et lecture de pratiques. Les agendas des agriculteurs. Thèse de doctorat, Université Paris X, Nanterre.

 

Joly, N. 2004. Ecrire l'évènement : le travail agricole mis en mémoire. Sociologie du Travail, 46, 511-527.

 

Loumagne C., Tallec G. (Coord.), 2012. L'observation long terme en environnement: Exemple du bassin versant de l’Orgeval. Editions Quae ; Paris ; 333 p.

 

Mazé, A., Cerf, M., Le Bail, M., Papy, F., 2004. Entre mémoire et preuve : le rôle des écrits dans les exploitations agricoles. Natures Sciences Sociétés, 12, 1, 18-29.

 

MEDDE [Ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l'Énergie], Commissariat général au Développement durable, 2013. Les pesticides dans les eaux. http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/sujet/pesticides-eaux.html?tx_ttnews%5Btt_news%5D=10945&tx_ttnews%5Bcatdomaine%5D=1108&cHash=e76a3d2213576e5fbab226ea387516e2

 

Mottes, C., Lesueur-Jannoyer, M., Le Bail, M., Malézieux, E., 2014. Pesticide transfer models in crop and watershed systems: a review. Agronomy for Sustainable Development, 34 (1): 229-250.

 

Nicola, L, Schott, C, Mignolet, C., 2012. Dynamique de changement des pratiques agricoles dans le bassin versant de l’Orgeval et création de la base de données APOCA (Agricultural Practices of the Orgeval Catchment Area). Rapport d’activité PIREN-Seine 2011, 49 p.

 

Pingault, N., 2007. Améliorer la qualité de l’eau : un indicateur pour favoriser une utilisation durable des produits phytosanitaires. Atelier OCDE, 19 – 21 mars 2007, Washington, 10 p.

 

Pingault, N., Pleyber, E., Champeaux, C., Guichard, L., Omon, B., 2009. Produits phytosanitaires et protection intégrée des cultures : l’indicateur de fréquence de traitement. Notes et études socio-économiques, Ministère de l’agriculture et de la pêche, 32, 61-94.

 

Queyrel, W., 2014. Modélisation du devenir des pesticides dans les sols à partir d'un modèle agronomique : évaluation sur le long terme. Thèse de doctorat Université Pierre et Marie Curie, 233 p.

 

Tallec, G., 2012. 1962-2012 : Cinquante ans d’observations, un bien précieux pour la recherche et les services opérationnels. Sciences Eaux et Territoires, spécial n°3, 1-8.

 


 

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