Les recherches sur la diversification : quelles implications pour l’agronomie ?
Marie-Hélène Jeuffroy*, Rémy Ballot*, Marianne Le Bail**, Guénaëlle Hellou***, Margot Leclère*, Antoine Messéan*, Jean-Marc Meynard**, Juliette Migairou-Leprince*, Eva Revoyron**, Quentin Toffolini*
* Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, UMR Agronomie, Palaiseau, France
** Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, UMR SADAPT, Palaiseau, France
*** Ecole Supérieure des Agricultures, Angers, France
Email : marie-helene.jeuffroy@inrae.fr
Résumé
La diversification des espèces est connue pour fournir de nombreux services écosystémiques, nécessaires pour accroître la durabilité des systèmes agricoles. Cependant, force est de constater que la diversification peine à émerger dans les systèmes agricoles, que ce soit en France ou dans la plupart des régions du monde, freinée par de nombreux obstacles interconnectés, aux différentes étapes des filières. Constatant les limites des systèmes simplifiés, les recherches sur la diversification ont particulièrement augmenté dans la dernière décennie. Elles ont porté sur : 1/ la mise en lumière des principes agronomiques d’une diversification réussie ; 2/ les processus d’innovation couplée, qui facilitent la structuration de nouvelles filières et la transition des systèmes alimentaires ; 3/ le renouvellement des dispositifs de production et de partage de connaissances, ainsi que la montée en puissance des processus de conception innovante dans des dispositifs participatifs ; 4/ la conception de politiques publiques renouvelées de soutien à la diversification. Ces évolutions montrent le besoin et l’intérêt d’élargir les travaux de recherche des agronomes pour soutenir la transition agroécologique.
Mots clés : Recherche participative ; multi-acteurs ; filières ; innovations couplées ; système alimentaire
Abstract
Research on crop diversification: implications for agronomy
Species diversification is known to provide numerous ecosystem services, needed to improve sustainability in agricultural systems. However, it must be acknowledged that diversification has not yet developed in agricultural systems, whether in France or in most countries in the world, hindered by numerous interconnected obstacles at various steps of the value chains. Recognizing the limitations of simplified systems, research on diversification has significantly increased over the past decade. It has focused on: 1/ highlighting the agronomic principles of successful diversification; 2/ processes of coupled innovation, leading to innovations that extend beyond the farm to the structuring of new value chains, with technical and organizational innovations at the level of food systems; 3/ the renewal of knowledge production and sharing mechanisms, and innovative design processes within participatory, multi-stakeholder frameworks; 4/ the design of renewed public policies to support diversification. These developments demonstrate the need and value of broadening agronomists’ research to support the agroecological transition of agri-food systems.
Keywords: Participatory research; multi-actor; value-chain; coupled innovation; agri-food system
Introduction
Les travaux de recherche sur la diversification des cultures se sont particulièrement intensifiés dans la dernière décennie (Figure 1). Cette dynamique est liée, en particulier, à la prise de conscience des effets négatifs des systèmes de culture très simplifiés qui se sont particulièrement développés depuis la fin des années 1960) sur la santé de l’environnement et des humains. En France, et en Europe, la (re)-diversification des systèmes de culture est promue par les pouvoirs publics et la recherche, avec l’hypothèse qu’elle pourrait apporter de nombreux services écosystémiques, favorisant la réduction de l’usage des intrants et une meilleure valorisation des ressources naturelles. Mais la faible disponibilité de connaissances produites sur les espèces mineures pendant les dernières décennies, et le retard pris dans la structuration de filières pour ces espèces ont rendu leur extension difficile.
Dans cet article, nous traiterons exclusivement de la diversification des espèces cultivées dans les systèmes de culture. Dans un premier temps, nous analyserons les raisons de cette dynamique récente de recherche sur la diversification des systèmes de culture. Puis, nous formaliserons quelques leçons tirées de travaux récents autour de principes agronomiques pour une diversification réussie. Ensuite, nous décrirons comment la question de la diversification, parce qu’elle dépend de dynamiques au-delà de la ferme, modifie les objets de recherche des agronomes, leurs questions de recherche et leurs collaborations, contribuant ainsi à renouveler la discipline. Enfin, nous montrerons que cette question invite les agronomes à renouveler leurs dispositifs de production de connaissances.
Pourquoi une dynamique récente de recherche sur la diversification des systèmes de culture ?
Le constat de la spécialisation des systèmes agricoles et de ses impacts négatifs
Les décennies récentes, depuis les années 1960, ont été marquées par une spécialisation des systèmes de production, aussi bien en France que dans le monde. On constate cela au niveau des assolements : l’augmentation des surfaces de colza en France entre 1970 et 2010 en est un marqueur (Figure 2). Cette évolution a également conduit à un raccourcissement des rotations : par exemple, la succession blé-colza-blé-colza a fortement augmenté pendant cette même période (Schott et al., 2010). Depuis plusieurs décennies, cinq cultures occupent les 2/3 de la surface agricole cultivée en France : blé, maïs (grain et fourrage), orge, colza. Cette spécialisation s’est également manifestée au niveau des séquences de culture par région (Ballot et al., 2023), et des ateliers de production, par région (Figure 3) : la Bretagne s’est spécialisée dans les productions animales, le Nord Bassin Parisien dans les grandes cultures, le Bordelais et le pourtour méditerranéen dans la viticulture, etc. Cette spécialisation s’est également traduite par une séparation entre les cultures et l’élevage, au niveau des systèmes de production (de moins en moins de fermes de polyculture-élevage) et des régions. Au niveau mondial, l’Amérique du Sud s’est spécialisée dans le soja, l’Amérique du Nord dans le maïs et le coton, le Canada dans les lentilles, la moutarde et le canola, l’Europe de l’Est dans les céréales et le tournesol. Cette spécialisation a été permise par le développement des intrants : engrais azotés de synthèse et pesticides. Leur usage en forte croissance a permis un contrôle de plus en plus efficace des conditions de culture, et une augmentation de la production par hectare.
Or, le retour fréquent de la même culture sur une parcelle, dans les rotations courtes, contribue à la stagnation des rendements des grandes cultures (Bennett et al., 2012). Cette spécialisation a également induit de forts impacts négatifs sur la biodiversité et l’environnement (MEA, 2005) : tensions sur l’usage de l’eau dans les zones de monoculture de maïs irrigué, augmentation de la consommation d’énergies fossiles et d’émissions de GES, liées à la forte diminution des légumineuses, augmentation de l’utilisation de pesticides liée à la difficulté de contrôler adventices, maladies et insectes dans les rotations courtes et les paysages homogènes, réduction de la biodiversité liée à l’homogénéisation des habitats et à l’usage élevé de pesticides. De plus en plus d’études démontrent les effets des pesticides (dont l’usage est accru dans les rotations courtes et paysages homogènes) sur la santé humaine (Baldi et al., 2013 ; INSERM, 2021).
Notons toutefois que, depuis un peu plus de 10 ans, la surface occupée par les cinq grandes espèces a reculé d’un peu plus d’un million d’hectares depuis 10 ans, laissant la place à une augmentation des surfaces occupées par des espèces mineures et les prairies temporaires (Figure 4). Même si elles occupent parfois encore des surfaces relativement faibles, certaines espèces ont vu une croissance de leur surface particulièrement forte en relatif, entre 2015 et 2024 : sorgho (+117%), tournesol (+22%), soja (+23%), lentille (+78%), pois-chiche (+236%), prairies artificielles +119%), lin fibre (+100%), pommes de terre (+29%).
De nombreux travaux de recherche récents montrent les bénéfices de la diversification
Un grand nombre de travaux ont cherché à qualifier les impacts de systèmes diversifiés, en comparaison de systèmes simplifiés, sur les agroécosystèmes, les services écosystémiques et les performances agronomiques. On dispose aujourd’hui d’un grand nombre de meta-analyses, qui permettent de synthétiser les résultats d’un très grand nombre d’essais (Tamburini et al., 2020 ; Beillouin et al., 2021). Ces deux études ont synthétisé les résultats de près de 100 meta-analyses, rassemblant plus de 5100 essais de plus de 80 pays, dans lesquels étaient comparés des systèmes diversifiés à des systèmes simplifiés. Dans ces milliers d’essais analysés, la diversification recouvre diverses pratiques (Figure 5b) regroupées en cinq stratégies : agroforesterie, rotation des cultures, couverts végétaux d’interculture, associations d’espèces, mélanges de variétés (Figure 5a). La diversification des cultures améliore plusieurs services de production, soutien et régulation : non seulement la production agricole (effet médian +14 %), mais aussi la biodiversité associée (+24 %), ainsi que la qualité de l'eau (+51 %), la lutte contre les ravageurs et les maladies (+63 %) et la qualité des sols (+11 %). Les résultats pour chaque service écosystémique individuel varient considérablement entre les différentes stratégies de diversification. Ainsi, l’augmentation de la diversité des espèces dans les successions de culture représente une stratégie très prometteuse pour une gestion plus durable des terres.
En France, des travaux réalisés à partir d’une base de données du CERFRANCE (36000 parcelles localisées dans les départements de l’Aisne, l’Aube, et l’Eure-et-Loir) ont permis d’estimer les différences de rendement d’un blé selon son précédent. En prenant une référence à zéro (blé derrière colza), un blé derrière blé perd en moyenne 6 q/ha, et un blé de pois gagne 1.7 q/ha, donc en moyenne 8 q/ha par rapport à un blé de blé (Schneider et al., 2010). Ces moyennes masquent toutefois une énorme variabilité (les différences pouvant atteindre plusieurs dizaines de quintaux par ha). Notons que la succession « blé sur blé » représente encore une partie non négligeable de la sole de blé dans ces départements (Figure 6), alors qu’elle contribue à réduire le rendement, requiert des doses d’engrais plus élevées et laisse davantage d’azote minéral dans le sol à la récolte après le second blé par rapport à un blé suivant un pois ou un colza (Beillouin et al., 2017). En Bourgogne, un effet positif de successions diversifiées, incluant des légumineuses, sur la réduction d’intrants a également été décrit (Belleville et al., 2021). Le tableau 1 montre les bénéfices des systèmes de culture incluant des légumineuses à graines comparés aux systèmes colza-blé-orge dominants, sur l’usage d’engrais azotés et de pesticides, sans diminuer la marge brute ni augmenter le temps de travail.
Tableau 1 : performances moyennes de systèmes de culture en Bourgogne (source : enquête Pratiques Culturales ‘grandes cultures et prairies’ 2017) : économie d’engrais azotés et de pesticides, sans incidence sur la marge brute et le temps de travail.
| Fréquence dans la région | Dose moyenne d’N | IFT herbicide | IFT fongicide | IFT insecticide | IFT total | Marge brute | Charge de travail |
Systèmes de culture colza-blé-orge | ||||||||
| 53 % | 157 uN/ha | 1,77 | 1,30 | 0 ,73 | 3,81 | 621 €/ha | 3,85 h/ha |
Systèmes de culture avec légumineuses à graines | ||||||||
| 5 % | 134 uN/ha | 1,43 | 1,22 | 0,77 | 3,42 | 622 €/ha | 3,87 h/ha |
Différences entre les deux types de systèmes de culture | ||||||||
|
| - 15 % | - 20 % | - 6 % | + 5 % | - 10 % | = | = |
La mise en évidence des freins à la diversification des systèmes agricoles
La diversification des espèces cultivées au sein des agroécosystèmes est ainsi soutenue comme une voie majeure pour la transition agroécologique par de nombreux agronomes (Duru et al., 2015). Pourtant, malgré ces bénéfices positifs, la diversification peine à se développer : les systèmes de culture restent faiblement diversifiés et reposent sur un très petit nombre d’espèces, qui reviennent ainsi fréquemment dans les rotations. Les raisons touchent tous les secteurs des filières : une étude spécifique, ayant décrypté ces obstacles pour 11 cultures de diversification (pois, féverole, lupin, pois chiche, soja, luzerne, lin textile, lin oléagineux, chanvre, moutarde, sorgho), a mis en évidence des combinaisons de freins interconnectés, constituant un verrouillage sociotechnique, qui renforcent les espèces majeures (Meynard et al., 2014 ; Meynard et al., 2018). Au niveau de l’amont, la sélection investit peu sur des espèces mineures, conduisant à une faible gamme variétale pour les agriculteurs. Au niveau des fermes, on manque de références techniques sur les performances et sur les effets précédents (pourtant essentiels pour valoriser ces espèces). Au niveau de la collecte, la logistique est beaucoup plus complexe, et donc plus coûteuse, quand le nombre d’espèces collectées est plus élevé, ou que les lots de l’espèce mineure sont dispersés sur le territoire. Entre ces trois freins, il y a déjà des liens : s’il y a peu de sélection, la productivité des espèces mineures reste faible, et les volumes produits restent insuffisants pour rentabiliser les silos de stockage. On observe des processus équivalents au niveau de l’aval. Pour les entreprises de transformation, les coûts de transaction sont supérieurs sur les espèces mineures ; comme la transformation de ces espèces fait l’objet de beaucoup moins de travaux de recherche que celle des espèces majeures, les technologies de transformation restent mal maîtrisées. De plus, au niveau de la distribution et des consommateurs, l’intérêt environnemental de la diversification —sur les services produits par la diversification — est peu mis en avant et donc peu connu des consommateurs, malgré la demande sociétale forte pour une agriculture plus propre et vertueuse. Pour finir, l’insuffisante coordination entre les acteurs des différentes étapes des filières des espèces mineures est également une cause d’échec de la construction de nouvelles filières : le développement d’innovations chez certains n’est alors pas accompagné et soutenu par des innovations complémentaires par les autres acteurs, la faible circulation de l’information entre les acteurs et le manque d’incitations financières ne permettent pas de consolider des filières émergentes fragiles (Meynard et al., 2018). Enfin, l’organisation des interprofessions fondées sur un financement proportionnel aux volumes récoltés n’est pas toujours favorable à l’émergence de nouvelles cultures.
Ainsi, le verrouillage sociotechnique autour des grandes espèces est systémique : il ne s’agit pas de chercher un bouc émissaire, mais tous les acteurs, grâce à l’amélioration de leur fonctionnement en réseau, sont solidairement responsables de l’état actuel. Ce constat résulte de mécanismes d’auto-renforcement, qui se sont progressivement interconnectés dans les décennies récentes (Meynard et al., 2018 ; Magrini et al., 2016). Le verrouillage est le résultat de choix passés, qui se sont renforcés au fil du temps grâce à une très bonne coordination entre les acteurs, qui a conduit à un accroissement des performances des technologies dominantes et à un coût de plus en plus élevé du changement. Dans un tel système sociotechnique, « une technologie n’est pas choisie parce qu’elle est la meilleure, mais elle devient la meilleure parce qu’elle est choisie par un grand nombre d’acteurs ; elle devient attractive et performante » (Arthur, 1989). Cependant, aujourd’hui, les attentes vis-à-vis des systèmes agricoles ont changé, les enjeux se sont multipliés et diversifiés, mais le système sociotechnique, bien organisé, a beaucoup de mal à changer : il est verrouillé ! Le système sociotechnique influence le processus d’innovation et opère comme un filtre qui sélectionne les innovations qui sont compatibles avec lui et écarte les autres (Meynard et al, 2018) : dans un système sociotechnique verrouillé, seules les innovations qui ne remettent pas en question les stratégies des acteurs, leurs réseaux, leurs savoirs et leurs normes ont une chance de se développer.
Quels principes agronomiques pour une diversification réussie ?
Toute diversification d’un système de culture n’est pas bonne en soi et doit être pilotée
Les travaux d’expérimentation, conduits dans le projet européen DiverIMPACTS (cf Encadré 1), ont montré que des systèmes diversifiés, en comparaison de systèmes peu diversifiés, ont des effets variables sur le temps de travail, la consommation d’énergie, les émissions de GES, l’usage de pesticides et d’engrais azoté minéral, et la production d’énergie brute (Figure 7). Ainsi, toute diversification n’est pas bonne en soi. L’introduction d’une nouvelle espèce ne garantit pas une amélioration des performances. Cette variabilité de réponse est observée à la fois entre séquences au sein d’un même site, et entre sites.
Encadré 1 : Description succincte du projet européen DiverIMPACTS Impliquant 33 partenaires de 11 pays européens,.le projet européen DiverIMPACTS (Diversification through Rotation, Intercropping, Multiple cropping, Promoted with Actors and value-Chains Towards Sustainability) a été conduit entre 2017 et 2022 avec pour objectif d’exploiter le potentiel de la diversification des systèmes de culture pour améliorer leur productivité, la production de services écosystémiques, l’efficience dans l’utilisation des ressources et la durabilité des filières en Europe. Il visait à estimer les bénéfices techniques, économiques et sociétaux de la diversification et à développer des innovations techniques, organisationnelles et institutionnelles susceptibles de lever les verrous actuels à l’échelle des exploitations agricoles, des filières et des territoires mais également au niveau du système sociotechnique dans son ensemble (politiques agricoles, réglementation, éducation et conseil). En pratique, DiverIMPACTS a mis en réseau dix expérimentations testant au champ des systèmes diversifiés pour quantifier les impacts de ces pratiques, et accompagné 25 études de cas multiacteurs dans leur dynamique de transition vers plus de diversification. |
Un paradoxe est parfois apparu : alors que les systèmes diversifiés sont souvent mis en avant pour leurs effets bénéfiques, dans les essais de DiverIMPACTS, une nouvelle espèce attaquée par un ravageur, mais sans produit phytosanitaire homologué pour le contrôler, a pu induire des pertes de rendement énormes, ce qui n’encourage pas à utiliser cette culture. Toutefois, dans une majorité des systèmes diversifiés testés, une réduction d’usage des pesticides a été observée (6 cas sur 10), tandis qu’une réduction de la dose d’N appliquée, une réduction de l’énergie consommée et une diminution des émissions de GES sont observées dans environ 8 cas sur 10. Dans une majorité de situations, les systèmes diversifiés ont donc produit des effets positifs. Ces effets positifs dépendent des cultures introduites et de la manière de les conduire et de les assembler : une diversification réussie doit être pilotée, c’est-à-dire que ce processus constitue un chemin, non prédictible à l’avance, mais qu’il est nécessaire de suivre, de gérer et d’ajuster, pour qu’il soit cohérent avec la situation agronomique, professionnelle, socio-économique de l’agriculteur et de son entourage.
Principes agronomiques à respecter pour une diversification réussie : leçons issues de cas d’étude
Les résultats du projet DiverIMPACTS ont ainsi permis d’identifier cinq principes agronomiques à respecter pour une diversification réussie et performante :
1- Maintenir, dans la succession, des cultures dominantes, performantes et bien maîtrisées tout en adaptant leur conduite aux autres cultures de la rotation,
2- Introduire des cultures mineures apportant des services écosystémiques, et permettant de réduire les intrants, donc les charges, sur les cultures dominantes, par ex des légumineuses pour la fourniture d’azote, des espèces “nettoyantes” (ex. chanvre) pour gérer les mauvaises herbes en réduisant les herbicides,
3- Mettre en place des stratégies de compensation, au cas où une espèce aurait un comportement défavorisé par les conditions de l’année (ex. associations plurispécifiques),
4- Piloter les systèmes de production de manière dynamique, pour faire face aux incertitudes plus fortes et capitaliser les apprentissages,
5- Combiner, à l’échelle des territoires, différentes formes de diversification permettant de dépasser la stricte échelle de la parcelle voire de l’exploitation agricole pour maximiser les « échanges » de services écosystémiques entre systèmes, à l’échelle du territoire.
Pour réussir sa diversification, il est donc indispensable de s’éloigner du raisonnement classique, qui vise à optimiser la conduite de chaque culture, en contrôlant son environnement par des intrants. Il est au contraire nécessaire de mobiliser une « approche système », visant à maximiser les interactions entre les cultures, et de piloter les systèmes de culture de manière dynamique, en s’adaptant aux incertitudes climatiques et biologiques. Ainsi, la diversification est un processus non linéaire qui se pilote, dans l’incertain et de façon dynamique : on connait mal les espèces mineures, les situations climatiques qui vont influencer leur comportement et leurs performances, les bioagresseurs qui risquent de les affecter, le contexte économique qui va peser sur leurs résultats. Devant cette incertitude, les stratégies de diversification conduisent souvent à des résultats plus stables, même si l’atteinte de résultats exceptionnellement bons est moins fréquente : c’est le cas, par exemple, des associations pluri-spécifiques (Bedoussac et al., 2015). La faible disponibilité de connaissances produites par les acteurs de la recherche & développement sur ces espèces de diversification et disponibles pour les agriculteurs (Zimmer et al., 2016) exige de renforcer la capitalisation des apprentissages des praticiens, la formalisation des connaissances issues de ces apprentissages pour produire des connaissances plus génériques (Girard & Magda, 2020) et le partage de ces connaissances nouvelles, qui restent trop souvent dispersées et cantonnées au niveau des fermes ou de groupes locaux (Quinio et al., 2025).
Analyser les changements de pratiques des agriculteurs et agricultrices
Des travaux complémentaires ont permis d’analyser la dynamique et les caractéristiques des changements de pratiques réels d’agriculteurs dans leur processus de diversification. A partir d’enquêtes auprès de 33 agriculteurs dans trois régions d’Europe (Marche, Italie ; Scanie, Suède ; Vendée, France), trois types de trajectoires de diversification, c’est-à-dire d’introduction de cultures mineures, ont été mises en évidence (Revoyron et al., 2022). Elles sont caractérisées principalement par le nombre de cultures introduites chaque année, la baisse de surface des cultures dominantes, et le nombre d’espèces récemment introduites mais qui ont été éliminées après un test in situ.
Les agriculteurs de type 1 diversifient progressivement leurs cultures (1 culture nouvelle tous les 5 ans en moyenne, représentant 10% de la surface des cultures de vente), en se basant sur des comparaisons de rendements culture par culture. Ils mobilisent peu de ressources externes (connaissances, matériel, main d’œuvre). Ils recherchent des cultures avec une haute valeur ajoutée et/ou de meilleures performances à l’échelle de la culture.
Les agriculteurs de type 2 augmentent progressivement la diversité de leurs cultures en introduisant quelques cultures mineures sur de grandes superficies (introduction d’une culture nouvelle tous les 2 ans en moyenne, sur une surface 3 fois plus grande que pour le type 1). Ils sont motivés à la fois par des considérations économiques, agronomiques ou liées au travail. Ils raisonnent cette introduction de nouvelles espèces au niveau de leur système de culture et de leur ferme. Ils bénéficient du soutien (connaissances, main d’œuvre, équipement) des acteurs en aval qui achètent leurs récoltes, via des contrats de production.
Les agriculteurs de type 3 se diversifient rapidement et de manière significative (2 cultures nouvelles testées par an ; nombre total de cultures multiplié par 3,5 sur la durée de la trajectoire ; surface des cultures principales divisée par 2). Ils sont motivés par des considérations agronomiques liées aux avantages de la diversité des cultures (amélioration de la qualité de leurs sols ; maîtrise des adventices en AB). Ils recherchent une marge de manœuvre et de la flexibilité dans leurs décisions, en mobilisant divers débouchés et réseaux. Contrairement aux agriculteurs de type 2, ceux du type 3 investissent fortement dans la production de connaissances et la gestion des activités post-récolte, liées à ces cultures nouvelles.
Ces résultats illustrent des dynamiques d’introduction de cultures nouvelles très variées, avec des motivations et des conditions différentes selon les agriculteurs. Selon la proportion de chaque type de ferme dans un territoire, la dynamique de diversification sera plus ou moins rapide, et plus ou moins réversible. Ces résultats insistent sur le fait qu’il faut adapter les chemins de diversification aux conditions des exploitations et des contextes agro-socio-économiques régionaux dans lesquels elles évoluent.
Ces analyses de pratiques d’agriculteurs pionniers, et de leurs trajectoires d’évolution, sont des travaux de plus en plus fréquemment réalisés par les agronomes. Ils permettent de produire des connaissances, sur la base d’expériences issues du terrain, pour inspirer, stimuler, aider d’autres praticiens à mettre en œuvre une diversification réussie.
Au-delà de la ferme, la diversification se travaille au sein des systèmes agri-alimentaires
Dynamiques de diversification dans les entreprises d’approvisionnement
Comme l’a montré l’étude sur les freins et leviers à la diversification des cultures (Meynard et al., 2018, § 2 de cet article), celle-ci ne peut se réaliser que si l’ensemble des acteurs des filières changent eux-mêmes leurs pratiques, et pas seulement les agriculteurs ! Ce constat a conduit les agronomes à s’intéresser à cette question : E. Revoyron (2022) a ainsi analysé les changements de pratiques des entreprises de collecte et autres acteurs de l’aval des filières, dans des situations où la diversification était à l’œuvre. Sur la base d’entretiens auprès de ces acteurs dans les trois régions mentionnées ci-dessus, elle a identifié 215 systèmes d’approvisionnement différents, mis en œuvre pour des cultures de diversification. Un système d’approvisionnement est défini par « la manière dont un ensemble d’unités de production agricole et de collecte assurent l’approvisionnement d’une entreprise agroalimentaire pour une culture particulière dans un territoire donné » (Le Bail & Le Gal, 2011). Une analyse statistique sur leurs caractéristiques individuelles a permis de mettre en évidence 5 types de systèmes d’approvisionnement.
E. Revoyron (2022) montre qu’il existe différents types de systèmes d’approvisionnement, selon la manière dont sont gérées et coordonnées les informations et les interactions entre agriculteurs, opérateurs de collecte et transformateurs ou consommateurs, comme l’indique le sens variable des flèches entre les deux types d’acteurs. Différentes combinaisons de ces types de systèmes d’approvisionnement déterminent des dynamiques territoriales de diversification contrastées. Cette échelle territoriale est alors intéressante non seulement pour évaluer des effets de la diversification sur des indicateurs de durabilité pertinents pour ces territoires, mais aussi pour imaginer des formes de coordination entre acteurs aptes à consolider les trajectoires de diversification de ces systèmes alimentaires.
Les travaux concernant les bassins d’approvisionnement et les filières certes préexistaient à la question de la diversification. Mais ils se sont clairement intensifiés depuis que cet enjeu a été pris en charge par la recherche. Les projets (nationaux et européens) concernant l’analyse de filières, la structuration de nouvelles filières, les innovations couplées entre différents secteurs, se sont multipliés dans les années récentes.
La diversification nécessite des innovations couplées avec l’alimentation
Le caractère systémique et dynamique des chemins de diversification implique que ce ne sont pas seulement les producteurs et collecteurs / transformateurs qui doivent trouver de nouveaux arrangements pour stabiliser des débouchés, mais bien tous les acteurs de la chaîne de valeur (et de la R&D associée) qui doivent changer leurs pratiques, ce qui suppose d’innover en coordination (Meynard et al., 2017) : sélectionner de nouvelles variétés, concevoir et mettre en œuvre des systèmes de culture diversifiés, développer des procédés de transformation adaptés aux cultures mineures, fonder la différenciation des produits issus des cultures de diversification sur des qualités reconnues par le marché, proposer des contrats pluriannuels, négocier une répartition équitable de la valeur ajoutée, des coûts de transition et des risques entre tous les acteurs de la filière.
Dans un passé récent, la coopérative QUALISOL (Occitanie) a soutenu une dynamique de diversification chez ses adhérents. Pour se maintenir sur un marché de blé à haute teneur en protéines, tout en cherchant à réduire la quantité d’engrais appliquée, ils se sont intéressés à une innovation agronomique : l’association lentille–blé. Le choix de la lentille était motivé par la volonté de contribuer à l’alimentation humaine, grâce à des légumineuses apportant de l’azote au champ. Pour favoriser le déploiement de cette modalité de culture dans les champs de leurs agriculteurs, la coopérative a dû développer simultanément plusieurs autres innovations : logistique (nouveau silo, achat d’un trieur optique, et recrutement d’une personne optimisant son usage), technique (développement d’une chaine de tri et ensachage, et livraison dans des collectivités locales), contractuelle (accord avec un sélectionneur local pour développer des variétés adaptées aux conditions de culture locales, lentille, puis pois chiche), de service (outil de comptabilité pluriannuel montrant les effets économiques positifs de cette association pour les agriculteurs), commerciale (contrats avec prix minimum garanti, développement d’une marque propre), puis rachat d’une start-up agroalimentaire pour développer des produits transformés. L’innovation agronomique n’aurait pas pu voir le jour seule, sans ces autres innovations complémentaires et coordonnées. Aujourd’hui, la dynamique de diversification est considérablement ralentie dans cette structure, en lien avec le départ en retraite de la personne qui avait orchestré ce dispositif, ce qui montre la fragilité de ces systèmes ! Il apparait donc indispensable de développer des recherches sur les manières de favoriser ces formes de coordinations quand elles sont davantage le fait d’une diversité d’acteurs, et non tenues par un seul.
Dans les innovations couplées étudiées entre restauration collective et agriculture, Migairou-Leprince et al. (2025) ont mis en lumière plusieurs cas de diversification agricole, encouragée et stimulée par le lien de l’agriculteur avec la restauration collective. Leur analyse a mis en évidence que (i) les processus d’innovation couplée entre acteurs correspondent à des processus de conception pas-à-pas, basés sur des boucles d’apprentissage et alimentés par les expériences en action, (ii) ces processus reposent sur des arènes d’échanges entre acteurs, efficaces, multiples et diverses, et qui structurent et stabilisent la coordination entre les acteurs, (iii) ils reposent sur la cohérence et une évolution dynamique coordonnée entre les objectifs des différents acteurs-concepteurs, (iv) ces processus nécessitent un apprentissage du travail ensemble, conduisant progressivement à une exploration conjointe d’idées nouvelles. Ces innovations couplées conduisent à une amélioration de la durabilité des fermes et des restaurants collectifs.
Diversité des dynamiques multi-acteurs de diversification
L’exemple ci-dessus, concernant l’innovation couplée entre agriculture et restauration collective, nous amène à souligner la diversité des contextes dans lesquels les processus de diversification et de création de filières peuvent avoir lieu, notamment en termes de types d’acteurs et de visées communes. L’analyse des 25 études de cas du projet DiverIMPACTS a mis en évidence une diversité de dynamiques multi-acteurs, illustrant le fait qu’il n’existe pas une seule façon de faire pour créer des filières de diversification. Malgré leur singularité, des stratégies communes ont été identifiées. A partir des 25 cas d’étude de ce projet, sept types de dynamiques ont été définis, chacun caractérisé par la diversité des types d’acteurs impliqués, le niveau d’action et/ou d’impact visé, la stratégie adoptée pour soutenir la diversification et (parfois) la forme de diversification soutenue (Figure 8). Selon les cas, les acteurs impliqués ont cherché : à favoriser l'apprentissage mutuel entre agriculteurs et à développer des approches participatives (type 1) ; à renforcer la coopération entre agriculteurs (type 2), à encourager la culture en bandes par la mise en place de communautés de pratique (type 3), à éliminer progressivement les obstacles pour favoriser l’introduction de cultures diversifiées au sein de niches d’innovations (type 4), à structurer des chaînes de valeur visant à améliorer la production de légumineuses à graines (type 5), à promouvoir des systèmes alimentaires localement intégrés pour les légumineuses et les légumes (type 6), à analyser finement des situations complexes autour de la diversification (type 7).
Concernant le groupe 6, cette analyse a particulièrement mis en évidence la diversité des acteurs impliqués dans les dynamiques (agriculteurs, consommateurs, restaurateurs, transformateurs, ONG). L’ensemble des cas d’étude de ce groupe ont eu recours à des moyens et activités similaires à savoir : (a) Stimuler et accompagner le partage d’information et la définition de la vision commune (voyage d’étude, atelier multi-acteurs, …), (b) mettre en place des actions de sensibilisation des consommateurs (‘Food Jam’, cours de cuisine…), (c) évaluer la répartition de la valeur ajoutée au sein du réseau d’acteurs (Leclère et al., 2024).
L’analyse de ces dynamiques permet de produire des connaissances de portée plus générale, s’appuyant sur les cas réels, susceptibles d’inspirer d’autres collectifs pour s’engager dans la diversification en connaissance de cause.
La diversification implique de renouveler les dispositifs de production de connaissances en lien avec les dynamiques de conception
Tous les exemples décrits précédemment ont montré que les travaux sur la diversification ont conduit la R&D à renouveler ses dispositifs de production de connaissances, en lien étroit avec les dynamiques de conception, d’élargir les objets de travail des agronomes et de faire évoluer les acteurs impliqués dans ces travaux. Dans le passé, les innovations techniques proposées par la R&D étaient majoritairement issues d’essais avec répétitions, la valeur statistique donnant la preuve des résultats et de l’intérêt de la nouvelle technique. Travailler sur la diversification amène à renforcer les travaux participatifs impliquant une diversité d’acteurs, et les études sur des innovations majoritairement situées, la preuve venant fréquemment du terrain.
Combiner des dispositifs pour produire et mobiliser conjointement des connaissances scientifiques et expertes
Si les innovations passées reposaient majoritairement sur des connaissances scientifiques, la transition agroécologique a mis en lumière l’intérêt de mobiliser conjointement des connaissances expertes et scientifiques pour innover. Ainsi, Leclère et al. (2023) ont montré l’intérêt d’articuler étroitement et de façon dynamique plusieurs dispositifs de travail, pour travailler avec les acteurs l’insertion d’une culture de diversification, la cameline, dans les systèmes de culture de l’Oise (Figure 11) : des ateliers de conception, au démarrage, ont permis d’identifier les connaissances manquantes pour introduire la cameline dans les champs des agriculteurs ; une analyse de la littérature et des échanges avec les acteurs d’une bioraffinerie locale, a permis de synthétiser les connaissances scientifiques connues et de prendre en charge les contraintes, objectifs et marges de manœuvre des transformateurs ; des essais, mis en œuvre par les agriculteurs, mais conçus et analysés par les chercheurs, ont résulté dans la production de lois de réponse génériques de la cameline ; enfin, des essais conçus, gérés et évalués par les agriculteurs eux-mêmes ont proposé d’autres formes d’insertion. Les connaissances produites à partir de ces différents dispositifs, ont été synthétisées, formalisées, et partagées entre tous les acteurs concernés par le projet. Elles ont été présentées à des agriculteurs n’ayant pas participé au projet au départ, lors d’un dernier atelier de conception, pour les inciter à imaginer comment ils auraient envie de cultiver la cameline dans leurs propres champs. Les prototypes proposés étaient encore différents de ceux testés dans les essais conduits au cours du projet.
La diversification amène ainsi à développer de nouveaux travaux d’agronomes sur une diversité de manières de gérer, dans l’espace et dans le temps, des réseaux expérimentaux participatifs pour conduire la diversification des cultures (Salembier et al., 2023 ; de Sainte Agathe et al., 2026). Cette diversité de manières d’expérimenter, et ses conséquences sur les processus d’innovation, sont de nouveaux objets d’étude pour les agronomes de la R&D. La transition agroécologique des systèmes de production devrait conduire à renforcer cette diversité et à renouveler les questions qui sont liés à ces dispositifs.
La traque aux innovations en ferme pour analyser la diversité des pratiques réelles de diversification
Dans le contexte agricole actuel, les pratiques de diversification peuvent être considérées comme des innovations, car ces pratiques s’écartent du modèle dominant (rotations courtes) et apparaissent désirables et vertueuses pour les personnes qui les mettent en place. De fait, ces pratiques peuvent intéresser d’autres acteurs. Si les pratiques des agriculteurs ont, depuis longtemps, été étudiées par la R&D, la formalisation de la démarche de traque aux innovations en ferme est plus récente (Salembier et al., 2021). Cette méthode vise à repérer des pratiques peu fréquentes, mises au point par les agriculteurs (ou d’autres acteurs), qui leur apportent satisfaction, à analyser ces innovations, à comprendre les raisons de leur mise en œuvre en lien avec la situation agricole dans laquelle elles ont pris place, et à produire des connaissances génériques sur ces différents éléments, permettant à d’autres de s’en saisir ou de s’en inspirer pour innover à leur tour. Plusieurs exemples de traque aux innovations concernant des systèmes diversifiés ont déjà été décrits dans la littérature. Ainsi, le travail de Lamé et al. (2015) a mis en évidence quatre manières contrastées de gérer au champ des associations plurispécifiques, mises en œuvre par des agriculteurs, et correspondant à des résultats attendus divers de la part des agriculteurs. Par exemple, les agriculteurs ne souhaitant aucune intervention entre semis et récolte, privilégient des associations cultivées en été, destinées à la vente, et composées de deux espèces (faciles à trier) à valeur ajoutée plus élevée (cameline, lentille, sarrasin) ; au contraire, les agriculteurs souhaitant produire un aliment de qualité pour les animaux de leur ferme choisissent des associations composées de deux à sept espèces, semées à l’automne, non triées à la récolte, et incluant pois fourrager, vesce, seigle, triticale, blé. De telles études de pratiques innovantes d’agriculteurs, mettant en lumière des systèmes diversifiés, se sont multipliés dans les dix dernières années (Salembier et al., 2016 ; Verret et al., 2019 ; Paut et al., 2021 ; Périnelle et al., 2021 ; de Lange et al., 2024). Dans ces travaux, une clé de compréhension de la diversité des pratiques des agriculteurs consiste à formaliser leur logique d’action, et notamment à identifier leurs critères de satisfaction, c’est-à-dire les éléments sur lesquels ils s’appuient pour justifier leur choix de pratiques innovantes (Salazar et al., 2025). Au-delà des témoignages d’agriculteurs, la formalisation générique des connaissances issues de ces pratiques innovantes est clé de pour favoriser leur partage et stimuler leur mobilisation par d’autres.
La mise en œuvre de cette démarche sur la question des associations plurispécifiques a également montré que la prise en compte des agroéquipements dans les pratiques des agriculteurs et agricultrices est une voie fructueuse pour étudier et accompagner la diversification en ferme. Alors que les agronomes constataient que les agriculteurs ne cultivaient pas les associations à cause de problèmes de mécanisation, des travaux récents ont mis en lumière comment des agriculteurs ont géré leur parc de matériels pour réussir leur culture d’associations Salembier et al. (ce numéro). Les agroéquipements, leur gestion collective et leur adaptation aux situations, constituent ainsi un objet de recherche renouvelé pour les agronomes, stimulé par les questions de diversification.
Apprendre à diversifier par une démarche de conception pas-à-pas
Comme nous l’avons vu précédemment, ainsi que dans plusieurs articles de ce numéro, la diversification est un processus d’innovation, progressif et dynamique. Basée sur des boucles itératives de conception et mise en action, nourries par des apprentissages progressifs, cette démarche caractérise un processus de conception pas-à-pas, dans lesquels se succèdent des étapes de diagnostic (identifier les éléments du système à améliorer ou les nouveaux objectifs à atteindre), exploration (imaginer des solutions), mise en œuvre (tester les solutions imaginées), évaluation (Meynard et al., 2023). C’est en conduisant une telle démarche que Périnelle et al. (ce numéro) ont réussi à diversifier les systèmes de culture d’une diversité d’agriculteurs au Burkina Faso. Sur la base d’une traque aux innovations en ferme, des systèmes innovants rencontrés chez des agriculteurs ont nourri une plateforme expérimentale de systèmes diversifiés. Ces essais, visités et évalués collectivement par les paysans, ont alors inspiré les agriculteurs pour mettre en œuvre, chez eux, des systèmes diversifiés, adaptés à leur ferme et à leurs attentes. La plateforme a permis de stimuler la conception et de partager des connaissances, permettant à 20% des agriculteurs impliqués de diversifier leur système de production. Ainsi, cette démarche pas-à-pas permet d’adapter le chemin de diversification de manière située et dynamique, mais aussi plurielle : les agris n’ont pas adapté les systèmes de la même manière chez eux, même en étant dans des environnements proches.
Cette démarche de conception pas-à-pas contraste avec l’approche classique de mise au point des innovations par la R&D, qui prévalait dans le passé. Il est fort à parier qu’elle sera amenée à se déployer dans l’avenir, du fait de la diversité croissante des conditions de production agricole et des attentes des agriculteurs et agricultrices. Son développement sera stimulé par l’énorme besoin d’innovation pour améliorer la durabilité des systèmes agri-alimentaires. Il apparait donc essentiel que les collectifs locaux de R&D apprennent à conduire et animer de telles démarches pour favoriser les innovations situées réussies. Notons que des démarches analogues débouchant sur une transformation effective des systèmes agricoles, décrites ici à l’échelle d’un réseau de fermes, ont également été mises au point à l’échelle d’aires d’alimentation de captage (Paravano et al., 2016) ou plus largement de territoires impliquant une diversité de types d’acteurs (Ballot et al., 2024).
Concevoir des politiques publiques innovantes
La diversification des cultures a également conduit à développer des travaux de conception de politiques publiques, sur l’exemple des légumineuses à graines (Marteau-Bazouni et al., 2024). En effet, si ces espèces sont mises en avant par les pouvoirs publics pour contribuer à la transition agroécologique, grâce aux différents services qu’elles fournissent aux agroécosystèmes, leurs surfaces cultivées restent très minoritaires. De plus, elles sont très sensibles aux aléas climatiques qui caractérisent les évolutions actuelles et futures, et leur sensibilité est supérieure à celle des cultures majoritaires (blé, colza). De ce fait, le fort développement attendu de ces espèces en Europe ne pourra voir le jour que si elles sont soutenues par des politiques publiques volontaristes, contrastant avec celles qui ont existé jusqu’à ce jour. C’est pour répondre à cette ambition qu’il est vital de concevoir de nouveaux types de politiques publiques, basés sur l’analyse et la reconception des interactions entre acteurs au sein des systèmes sociotechniques. De nombreuses caractéristiques de telles politiques ont été proposées par les acteurs participant au processus. Leur formalisation dépendra maintenant de la capacité des acteurs publics et des collectifs privés à s’en saisir (Trèves, 2025).
Repenser la gouvernance et la structure des projets de recherche
Pour permettre à l’ensemble de ces nouveaux dispositifs de production de connaissances d’exister et d’être fonctionnels et efficaces, une autre dimension importante à intégrer est la façon de concevoir et de conduire les projets de recherche. Le cas du projet européen DiverIMPACTS est, en ce sens, un cas d’école. En effet, dès le montage du projet, un choix fort a été fait par les coordinateurs de mobiliser l’approche de co-innovation (Rossing et al., 2021) pour organiser et conduire le projet. Cela s’est traduit, dans la réalisation, à proposer des dispositifs dédiés d’accompagnement et de réflexivité à différentes échelles, relativement inédits à cette époque. Une analyse a posteriori de ce projet de grande envergure, en mobilisant la méthodologie de l’évaluation réaliste, a ainsi mis en évidence que le système de gouvernance proposé avait largement contribué à la montée en compétence et en autonomisation des partenaires (et des acteurs des cas d’étude) dans leur capacité à gérer la complexité, caractéristique intrinsèque des processus de diversification. L’analyse a montré que la capacité du projet à permettre aux différents partenaires d’apprendre collectivement de leurs différentes expériences et de faciliter les coordinations et les coopérations entre les acteurs a largement contribué à l’atteinte de ce résultat (Leclère et al., 2024).
Conclusion
La (re)-diversification des systèmes agri-alimentaires est une condition nécessaire pour contribuer à la transition agroécologique et au développement d’une alimentation saine et durable. Pour garantir des performances désirables des systèmes diversifiés, ceux-ci sont et doivent être adaptés à chaque situation, dans une approche systémique. Ces systèmes évoluent en permanence, et dans une plus grande ampleur que les systèmes simplifiés. Leur mise en œuvre par des praticiens pionniers contribue largement à la production de connaissances nouvelles du fait des incertitudes caractérisant les situations agricoles. Nous n’avons évoqué que les systèmes végétaux ici mais il serait intéressant de relier les travaux agronomiques et zootechniques sur cette question de la diversification.
Lever les verrous à cette diversification suppose d’articuler les dynamiques de conception tout au long des chaînes de valeur, via une coordination des stratégies des acteurs, des innovations couplées et un changement de régime sociotechnique. Accompagner la diversification suppose de renouveler la nature des connaissances à produire, et la manière de les produire au travers de processus de conception distribuée multi-acteurs : l’urgence à agir constitue un défi pour les organismes de recherche et développement et les acteurs économiques.
Comme nous l’avons montré tout au long de cet article, la diversification contribue à renouveler les recherches en agronomie : élargissement et renouvellement des objets de recherche, des méthodes de recherche, des dispositifs de production de connaissances, des collaborations de recherche (agro-équipement, exploitation agricole, filière, territoire, système sociotechnique) et des connaissances sur les processus de conception et d’innovation multi-acteurs. Parmi les nouveaux objets saisis par les agronomes, les politiques publiques, aujourd’hui sectorielles et prescriptives, devraient favoriser une approche systémique et dynamique de transformation des systèmes agri-alimentaires, ce qui devrait faire l’objet de nouvelles recherches à mener.
Remerciements
Ce travail a bénéficié et contribue aux avancées scientifiques du réseau IDEAS (Initiative for the DEsign in Agrifood Systems).
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