Agroforesterie

Les systèmes agroforestiers (l’intégration de cultures pérennes dans les champs et les pâturages) connaissent actuellement une renaissance et de nouvelles interprétations variées qui mettent en avant leur caractère multifonctionnel. Les systèmes agroforestiers constituent une stratégie agro-écologique d’adaptation au changement climatique et favorisent la protection et la régénération des ressources naturelles (sol, eau, biodiversité). En outre, les systèmes agroforestiers permettent d’augmenter durablement la productivité par surface et les exploitations peuvent ainsi élargir leur gamme de produits. La demande d’expériences et de conseils en matière d’agroforesterie augmente.

Dans le cadre du projet KLIMACrops, des essais d’agroforesterie sont réalisés aussi bien en Allemagne (LTZ) qu’en France (CAA) et en Suisse (FiBL) afin de créer et de communiquer des nouvelles données.

Mise en place d’une installation agroforestière pour la démonstration, la recherche et la formation au FiBL Suisse

Afin d’offrir aux visiteurs, aux étudiants et aux collaborateurs du FiBL un lieu d’apprentissage pour les questions pratiques et une plateforme de recherche, l’équipe du FiBL met en place une parcelle de démonstration agroforestière facilement accessible sur le campus du FiBL. Le projet a également pour but de réunir les acteurs de l’agriculture et de la sylviculture afin de favoriser l’apprentissage mutuel et de travailler sur les synergies en matière de services écosystémiques.

Photo 1 Schéma de l’installation prévue, source Milan Lori, FiBL

Photo 1 Schéma de l’installation prévue, source Milan Lori, FiBL

Photo 2 Mesure de l‘installation (6/2/24), Source Matthias Klaiss, FiBL

Photo 2 Mesure de l‘installation (6/2/24), Source Matthias Klaiss, FiBL

Photo 3 : Vue générale avec les marques pour la plantation fin février, Source Matthias Klaiss, FiBL

Photo 3 : Vue générale avec les marques pour la plantation fin février, Source Matthias Klaiss, FiBL

Matériel et Méthodes

Le site :

Le choix du site, l’élaboration du concept détaillé et les nombreuses discussions et réunions avec les acteurs de la commune et du canton ont duré environ un an. Fin 2023, nous avons reçu l’autorisation de la commune de mettre en œuvre nos plans.

L’installation sera aménagée sur une surface exploitée par le locataire de la ferme du FiBL. Le bailleur est la commune de Frick.

Elle se trouve à portée de vue du FiBL et constitue une extension du campus du FiBL.

La surface n’est pas drainée, mais se trouve dans une zone de protection des eaux ; à l’extrémité ouest de la parcelle se trouve une source d’approvisionnement en eau potable de la commune. Les grandes cultures sont possibles, mais entre autres restrictions, l’épandage de lisier et de fumier est strictement réglementé.

La conception :

L’installation doit répondre à une multitude d’exigences : démonstration, possibilités de recherche, exploitation par le locataire, lieu d’apprentissage, laboratoire expérimental, participation et coopération des acteurs internes et externes les plus divers, lieu d’apprentissage.

Fin février 2024, les premiers arbres seront plantés en ligne, avec de grands espaces entre eux, afin de définir la structure. L’espacement entre les rangées d’arbres est d’environ 27 m, les bandes d’arbres ont une largeur de 2 à 3 m.

Sur plusieurs années, l’installation continuera à se diversifier. Les différents procédés seront définis et mis en œuvre avec la participation des collaborateurs du FiBL.

  • Le long d’un chemin rural il est prévu d’aménager une bande de libre cueillette ou une haie gourmande. Différentes sortes de fruits d’arbres et d’arbustes peuvent être récoltées par les collaborateurs du FiBL ou les riverains.
  • Les bandes centrales sont composées d’arbres de valeur qui peuvent éventuellement être complétés par des arbres fruitiers ou des haies fourragères.
  • Une surface délimitée présente moins d’espèces mais des répétitions, ce qui facilite les futures activités de recherche et l’évaluation des données. Le design s’inspire des installations déjà existantes d’autres organisations, ce qui permet une coopération en matière de recherche.

Un échantillonnage du sol est prévu au printemps 2024.

Personnes de contact :

Matthias Klaiss, matthias.klaiss@fibl.org, +41 (0)62 865 7208
Johanna Rüegg, johanna.rueegg@fibl.org, +41 (0)62 865 1745
FiBL Schweiz
Ackerbaustrasse 113
5070 Frick

Evaluation du stockage de carbone et mesure de l’impact des arbres sur un système d’agroforesterie en grandes cultures – des travaux menés par la chambre d’agriculture Alsace

Photo 4 : Parcelle d’agroforesterie en Alsace à Artolsheim, source : François Lannuzel, CAA

L’objectif de cet essai est de caractériser les différents micro-climats présents au sein de la parcelle conduite en agroforesterie et d’expliquer le comportement physiologique de la culture sur différents endroits de la parcelle:

  • Sur la bande enherbée où sont plantés les arbres
  • Dans la culture, à proximité de la rangée d’arbre (3 mètres) où l’influence des arbres est la plus forte
  • Au milieu de la parcelle au l’impact de l’arbre est négligeable

Sur ces 3 endroits, la fertilité du sol a aussi été caractérisée.

Matériel et méthodes

L’essai est réalisé sur la commune d’Artolsheim, sur une parcelle conduite en agroforesterie depuis 12 ans. Les arbres sont des noyers hybrides espacés de 10 mètres sur la ligne d’arbre. Les lignes d’arbres sont espacées de 30 mètres et sont orientées nord/sud. Cette année, la parcelle était semée en maïs.

Mesures pédoclimatiques :

Ces mesures sont réalisées aux trois endroits situés plus haut à l’aide de stations météo connectées reliées à des sondes capacitives.

  • Température, hygrométrie, vent, pluviométrie, rayonnement lumineux
  • Humidité et température du sol à 5, 15, 25, 35 et 45 et 55 cm.

Photo 5 : Station météo installée dans la parcelle. Source : François Lannuzel, CAA

Mesure fertilité du sol

  • Bilan complet physico-chimie et biologique du sol (fractionnement de la MO, biomasse microbienne…)
  • Mesure de la fertilité azotée : reliquat sortie hiver dans le sol

Mesure physiologique

  • Mesure à la perche LITERAL afin de mesurer la surface foliaire de la culture (LAI)
  • Composante de rendement sur maïs à différents endroits plus ou moins éloignés des arbres : rendement, humidité et PMG

Résultats

Reliquats sortie hiver

Zone Kg/ha Azote minéral disponible
Horizon 1 Horizon 2 Horizon 3 Total
Zone proche arbre 58 61 63 181
Zone milieu parcelle 40 29 17 86

Fractionnement de la matière organique et biomasse microbienne

Zone MO % totale MO % liée MO % libre CEC Carbone Biomasse microbienne
% sol Azote C/N % sol C/N % sol C/N Cmol+/Kg g/kg terre mgC/kg terre % de carbone
Zone proche arbre 3,1 1,63 11,2 2,7 10,7 0,5 15,30 19,05 18,2 337 1,9
Zone milieu parcelle 2,6 1,32 11,4 2 11,2 0,2 13,80 22,77 15,1 375 2,5

Les reliquats sortie hiver montre une quantité d’azote deux fois plus importantes dans la zone proche des arbres. Ces résultats peuvent s’expliquer par le moindre rendement de la culture de l’année d’avant mais aussi par un meilleur fonctionnement biologique du sol à cet endroit et une amélioration de la fertilité du fait de la dégradation des feuilles des arbres.

L’analyse du fractionnement de la matière organique ainsi que de la biomasse microbienne ne montrent pas de grandes différences en termes de fonctionnement du sol entre les deux endroits de la parcelle. Nous notons tout de même 0,5 point de plus de matière organique dans la zone à proximité des arbres.

Données climatiques

Graphique 1 et 2 : Evolution du rayonnement

Graphique 3 et 4 : Evolution de l’humidité du sol

Les premiers résultats montrent un effet des arbres différents suivant la période du cycle du maïs :

En début de cycle (juin), la zone située proche des arbres présentent des températures plus clémentes et une humidité du sol plus élevée qu’au centre de la parcelle. Cette situation microclimatique favorable au maïs peut expliquer son meilleur développement à proximité des arbres. En effet une mesure de surface foliaire réalisée par Arvalis sur différentes zones de la parcelle montre une surface de feuille de maïs plus importante sous les arbres (voir graphique 5 ci-dessous).

En juillet/août, le suivi climatique montre que les températures maximales journalières sont significativement plus faibles à proximité des arbres. De fortes différences de rayonnement sont aussi mesurées (voir graphique 1 et 2), le centre de la parcelle recevant une luminosité plus forte sur une grande partie de la journée. Le suivi tensiométrique montre aussi un asséchement plus marqué du sol en profondeur dans la zone proche des arbres notamment à partir du 15 Juillet (Graphique ci-dessus 3 et 4).

Physiologie et Rendement

Graphique 5 : Mesure à la perche Literal

Ces éléments climatiques permettent d’expliquer en partie les rendements mesurés (graphique 6). Dans le cadre de cet essai, une meilleure productivité est observée sur les zones les plus éloignées des arbres. Ces résultats sont à mettre en regard avec les conditions climatiques de l’année et notamment le manque de rayonnement observé en plaine d’alsace en juillet qui a pu être exacerbé aux endroits proches des arbres. Ces premières données doivent être encore approfondies par une poursuite de cette expérimentation en 2024 et 2025.

Graphique 6: Rendement maïs des différentes zones de la parcelle

Personne de contact

François Lannuzel,
Chambre d’agriculture Alsace
11, rue Jean Mermoz
F-68127 Sainte Croix en Plaine