11

Bilan entre la production Bilan entre la production d’effluents d’élevage et leur d’effluents d’élevage et leur

utilisation potentielle pour fertiliser utilisation potentielle pour fertiliser les cultures et les étangsles cultures et les étangs

Jean-Michel MédocJean-Michel Médoc

22

Objectif et intérêt Objectif et intérêt

• Évaluer l’adéquation ou l’inadéquation entre Évaluer l’adéquation ou l’inadéquation entre l’offre en effluent d’élevage et les besoins des l’offre en effluent d’élevage et les besoins des cultures et des étangs piscicoles dans les zones cultures et des étangs piscicoles dans les zones de production animalede production animale Favoriser le recyclage agricole des effluents Favoriser le recyclage agricole des effluents

d’élevage (bruts ou après transformation) sur les d’élevage (bruts ou après transformation) sur les cultures et les étangs piscicolescultures et les étangs piscicoles

• Outil d’identification de questions à approfondir Outil d’identification de questions à approfondir en terme de gestion intégrée en terme de gestion intégrée Utile pour concevoir des stratégies de gestion des Utile pour concevoir des stratégies de gestion des

éléments nutritifs (e.g.)éléments nutritifs (e.g.)

33

Etat de l’artEtat de l’art• Traditionnellement : Bilan entrées-sorties des nutriments à Traditionnellement : Bilan entrées-sorties des nutriments à

échelles spatio-temporelleséchelles spatio-temporelles Entrées = SortiesEntrées = Sorties

• Méthode très utilisée (Fao, 2005; Méthode très utilisée (Fao, 2005; Agric. Ecosyst. Environ.,Agric. Ecosyst. Environ., 1998, 1998, Vol. 71Vol. 71)) Micro : parcelle, exploitation agricoleMicro : parcelle, exploitation agricole Méso : région, zone agroécologiqueMéso : région, zone agroécologique Macro : pays, continent, mondeMacro : pays, continent, monde Basés sur des laps de temps courtsBasés sur des laps de temps courts Dépendants d’hypothèsesDépendants d’hypothèses Indicateurs de durabilité des systèmes agricoles (e.g. perte d’azote Indicateurs de durabilité des systèmes agricoles (e.g. perte d’azote

vers le sous-sol)vers le sous-sol) Évaluation des pratiques des agriculteursÉvaluation des pratiques des agriculteurs

• Faiblesse : Trop englobants, masquent le « maillon faible » Faiblesse : Trop englobants, masquent le « maillon faible » des pratiques (Schröder et al, 2003 ; Aarts et al, 2000)des pratiques (Schröder et al, 2003 ; Aarts et al, 2000) Analyse de bilans élémentaires de chacun des compartiments du Analyse de bilans élémentaires de chacun des compartiments du

systèmesystème

44

IdéeIdée

• Base de gestion entre système de production Base de gestion entre système de production animale et système de production végétaleanimale et système de production végétale

Fertilisation équilibrée ou raisonnéeFertilisation équilibrée ou raisonnée

• Plutôt que Entrées = SortiesPlutôt que Entrées = Sorties Besoins des cultures en nutriments = Besoins des cultures en nutriments =

Fournitures en nutriments Fournitures en nutriments (déjections animales, (déjections animales, engrais minéraux, fourniture du sol)engrais minéraux, fourniture du sol)

55Bilan des nutriments issus des engrais

de ferme au niveau de la zone considérée

Localisation des élevages

Production d’engrais de fermemaîtrisables et non maîtrisables

Offre en engrais de ferme

Localisation des cultures et des étangs

Estimation raisonnée des besoins ennutriments des cultures et des étangs

Application des zones d’exclusion limitantl’épandage des engrais de ferme

Demande des cultures et des étangsen engrais de ferme

Choix des engrais de ferme à épandre

Niveau de substitution des engraisminéraux par les engrais de ferme

Schéma de principe - Calcul du bilanSchéma de principe - Calcul du bilan

66

HypothèsesHypothèses

• Zone n’exportant et ne recevant aucune Zone n’exportant et ne recevant aucune matière organiquematière organique

• Épandage potentiellement réalisable chez Épandage potentiellement réalisable chez tous les agriculteurs disposant de parcelles tous les agriculteurs disposant de parcelles cultivéescultivées

• L’année comme pas de temps de calculL’année comme pas de temps de calcul

77

Estimation des rejets des élevagesEstimation des rejets des élevagesOffre en effluentsOffre en effluents

• Ensemble des productions animales en Ensemble des productions animales en présenceprésence– Quantité d’effluents produits (t ou mQuantité d’effluents produits (t ou m33 an an-1-1))– Quantité de N maîtrisable (t anQuantité de N maîtrisable (t an-1-1))– Quantité de N non maîtrisable (t anQuantité de N non maîtrisable (t an-1-1))

• Pratiques représentatives à considérerPratiques représentatives à considérer– Équations et références de production de la Équations et références de production de la

zone zone

88

Estimation prévisionnelle de NEstimation prévisionnelle de NDemande des culturesDemande des cultures

• Basée sur le principe de la fertilisation Basée sur le principe de la fertilisation raisonnéeraisonnée

• Utilisation équation efficience de l’azoteUtilisation équation efficience de l’azote• NNf f = N= N0 0 + CAU+ CAU x Nx N

• Intégration des effluents d’élevagesIntégration des effluents d’élevages• NNf f = N= N0 0 + CAU+ CAU x (Nx (Nemem + N + Nefef))• Avec NAvec Nef ef = Nt= Ntef ef x CEAx CEA

• Fertilisation mixteFertilisation mixte• NtNtefef = a x [(N = a x [(Nff – N – N00) / (CAU x CEA)]) / (CAU x CEA)]• NNemem = (1-a) x [(N = (1-a) x [(Nff – N – N00) / CAU]) / CAU]• Avec 0 Avec 0 a a 1 1• Pour les prairies prise en compte de NPour les prairies prise en compte de Nrestrest

99

• Localisation des culturesLocalisation des cultures– BD parcellairesBD parcellaires– Surfaces totales si absence de géoréférencementSurfaces totales si absence de géoréférencement

• Rendements visésRendements visés– Potentialités agricoles de la zone d’étudePotentialités agricoles de la zone d’étude– Rendements réels (à dire d’acteur, BD organisme professionnel)Rendements réels (à dire d’acteur, BD organisme professionnel)

• Besoins des cultures Besoins des cultures – Livrets de conseils des organismes professionnels, bibliographieLivrets de conseils des organismes professionnels, bibliographie

• Fourniture du sol Fourniture du sol – BD analyses de sol géoréférencées et attribuées aux parcelles BD analyses de sol géoréférencées et attribuées aux parcelles – Caractéristiques des grands types de solsCaractéristiques des grands types de sols

• CoefficientsCoefficients– BibliographieBibliographie

Références nécessairesRéférences nécessaires

1010

Scénarios de fertilisationScénarios de fertilisation

Taux de substitution engrais minéraux / effluent d’élevageTaux de substitution engrais minéraux / effluent d’élevagef f (disponibilité des effluents d’élevage & pratiques des agriculteurs)(disponibilité des effluents d’élevage & pratiques des agriculteurs)

Complémentation en engrais minéral Complémentation en engrais minéral

Application des zones d’exclusion limitant l’épandage de l’effluentApplication des zones d’exclusion limitant l’épandage de l’effluentf f (réglementation & pentes)(réglementation & pentes)

Système d’informations géo-référencées paramétrableSystème d’informations géo-référencées paramétrablepour la fertilisation organique et minérale des cultures pour la fertilisation organique et minérale des cultures

Fertilisation organique et minérale raisonnée des cultures Fertilisation organique et minérale raisonnée des cultures f f (rendement attendu/parcelle)(rendement attendu/parcelle)

Effluents d’élevage à épandreEffluents d’élevage à épandref f (adéquation effluent d’élevage – effluent d’élevage transformé & culture)(adéquation effluent d’élevage – effluent d’élevage transformé & culture)

1111

Un exempleUn exempleLes Hauts du TamponLes Hauts du Tampon

(La Réunion)(La Réunion)

1212

Petit-Grand TamponPetit-Grand Tampon

1313

Quelques caractéristiquesQuelques caractéristiques

• Élevages (# ateliers)Élevages (# ateliers)– Bovins (8 eng. + 6 lait)Bovins (8 eng. + 6 lait)– Avicoles (11)Avicoles (11)– Porcins (4)Porcins (4)

• Élevages en extérieurÉlevages en extérieur– Allaitants (11)Allaitants (11)– Engraissement (3)Engraissement (3)

• 30 éleveurs30 éleveurs

• Cultures Cultures – FourragesFourrages– CanneCanne– MaraîchageMaraîchage– Ananas et fraisesAnanas et fraises– GéraniumGéranium

• 1 277 ha dont 90% 1 277 ha dont 90% fourrage et cannefourrage et canne

• 77 exploitants de canne 77 exploitants de canne dont cert. avec dont cert. avec fourragesfourrages

• # autres exploitants à # autres exploitants à identifieridentifier

1414

Quelques illustrationsQuelques illustrations

1515

Estimation du stock de nutriments Estimation du stock de nutriments contenus dans les effluentscontenus dans les effluents

• 29 ateliers avec déject. 29 ateliers avec déject. maîtrisablesmaîtrisables– 14 Bovins14 Bovins– 11 Avicoles 11 Avicoles – 4 Porcins4 Porcins– Répartis dans 18 Répartis dans 18

exploitationsexploitations– 54 tN/an54 tN/an– 42 tP42 tP22OO55/an/an– 48 tK48 tK22O/anO/an

• 14 « ateliers » avec déject. 14 « ateliers » avec déject. non maîtrisablesnon maîtrisables– 71 tN/an71 tN/an– 35 tP35 tP22OO55/an/an– 109 tK109 tK22O/anO/an

Aviculture 40%

Bovins 30%

Porcins 30%

1616

Limite de pente Limite de pente maximale pour maximale pour

l’épandagel’épandage

Surface Surface totale totale (ha)(ha)

Surface potentiellement Surface potentiellement épandable (ha et %)épandable (ha et %)

Surfaces non Surfaces non épandables épandables

(ha)(ha)

ICPEICPE15%15% 11791179 545545 46%46% 634634

20%20% 11791179 598598 51%51% 581581

SPE effluents d’élevage solides et SPE effluents d’élevage solides et liquides sur canne à sucreliquides sur canne à sucre

1717

Besoins des culturesBesoins des cultures

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pro

po

rtio

n d

es b

eso

ins

des

cu

ltu

res

en

azo

te i

ssu

des

eff

luen

ts

50 66 100 50 66 100

ICPE pente<15% ICPE pente<20%

Scénarios d'épandage

Autres cultures

Fourrage

Canne à sucre

1818

Bilan des engrais de fermeBilan des engrais de ferme offre EF - offre EF - besoins cultures besoins cultures

-60 000 -50 000 -40 000 -30 000 -20 000 -10 000 0

kgN/an

50

66

100

Tau

x d

e su

bst

itu

tio

n d

e l'e

ng

rais

min

éral

p

ar l

es e

fflu

ents

d'é

leva

ge

(%)

ICPE pentes<20%

ICPE pentes<15%

1919

Bilans des engrais de fermeBilans des engrais de fermebesoins CAS et fourrage besoins CAS et fourrage

-40 000 -30 000 -20 000 -10 000 0 10 000 20 000

kgN/an

50

66

100

Tau

x d

e su

sbti

tuti

on

de

l'en

gra

is m

inér

al

par

les

eff

luen

ts d

'éle

vag

e (%

)

ICPE pentes<20%

ICPE pentes<15%

2020

Conclusions et perspectivesConclusions et perspectives• Pas d’excédents : vision globale et théorique Pas d’excédents : vision globale et théorique

satisfaisantesatisfaisante• Ne préjuge pas de la réalité à l’échelle des Ne préjuge pas de la réalité à l’échelle des

exploitations individuellesexploitations individuelles• Une vision agronomique qui peut encore être Une vision agronomique qui peut encore être

préciséeprécisée• Quels cheptels et quelles SPE ? Quels cheptels et quelles SPE ?

– En 2010En 2010– En 2015En 2015

• Construction de scénarios de gestion dynamiques Construction de scénarios de gestion dynamiques par l’utilisation de modèles de simulationpar l’utilisation de modèles de simulation

2121

SPESPE

ConfigurationConfigurationNonNon

OuiOui

CréationCréation

ExportExport

= SPE= SPE

SPESPE

Suppression, etcSuppression, etc

SPE <SPE <UPMO UPMO UCMO UCMO Equil.Equil.

fertilisation MO, etc fertilisation MO, etc

CréationCréation

ImportImport

= SPE= SPE

SPESPE

UPMOUPMO

UCMOUCMO

UPMOUPMO

UCMOUCMO

BilanBilan= 0= 0

< 0< 0

> 0> 0

Bilan à différentes échelles spatialesBilan à différentes échelles spatiales

Avec l’aimable autorisation de F. Guerrin