support d’exposé – 21/05/2012
DESCRIPTION
MASC. Support d’exposé – 21/05/2012 Evaluation de la contribution au développement durable des systèmes de culture avec MASC 2.0 Damien Craheix [email protected] ; [email protected]. École thématique - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
du
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conceptionévaluation
multicritère
systèmes de culture
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bili
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le
économique
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MASC 2.0adventices
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Macro
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qualité sanitaire ravageurs
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critère agrégé
critère basique
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indigo
performances
pondération
règles de décision
scénario
vale
ur
seuil
Support d’exposé – 21/05/2012
Evaluation de la contribution au développement durable des systèmes de culture avec MASC 2.0
Damien Craheix
[email protected] ; [email protected]
École thématique
Évaluation multicritère de la contribution des systèmes de culture au développement durable
Plan
2
3
Origine et objectifs de l’outil MASC
Multi-attribute Assessment of the Sustainability of Cropping-systems
I - Origines et objectifs de l’outil MASCGroupe des concepteurs de la méthode :
1UAR Ecoinnov, Thiverval-Grignon 2LAE, Nancy-Colmar 3UMR AGIR, Toulouse 4UMR Agronomie, Thiverval-Grignon 5AgroParisTech
4
Origine et Objectifs de l’outil MASC
F. Angevin1, C. Bockstaller2, J-E. Bergez3, B. Colomb3, D. Craheix1, L. Guichard4, R. Reau4, W. Sadok4, T. Doré5
+ consultation des premiers utilisateurs (de la version 1.0)Instituts techniques, chambre d’agriculture, INRA, CIRAD…
5
Contribution au réchauffement climatique
Social Economi
Environnement
Social Economie
Environnement
Rentabilité pour l’agriculteur
Qualité des conditions de travail
Qualité des sols
Durabilité restreinte ….Durabilité étendue
Contribution à l’emploi Compétitivité des filières
« Le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs »
(Bruntland, 1987)
Quelle traduction opérationnelle en agriculture ?- Ni applicable, ni mesurable- une « illusion motrice » ? (lacousme, 2005)- Un concept fédérateur mais une multiplicité de définitions
Contribution au dvpt durable=
Rappel sur la notion de développement durable
Origine et Objectifs de l’outil MASC
6
Enjeux de durabilité associés aux systèmes agricoles :
Origine et Objectifs de l’outil MASC
7
II - Problématiques associées aux systèmes de culture ?Origine et Objectifs de l’outil MASC
Intérêts d’un outil pour évaluer la durabilité des SdC ?
… à l ’échelle du système de culture :
Echelle spatiale : Performances des interventions culturales
Echelle temporelle : Effet de la succession culturale
Guider les choix stratégiques des agriculteurs :
Porter un jugement synthétique sur les performances
Répondre à des attentes multiples / conflictuelles
Anticiper l’évolution dans un contexte changeant
Sélectionner des systèmes adaptés aux besoins des acteurs concernés
RotationItinéraires techniques
8
Sensibilisation & formation
Evaluation a posteriori (sur des SdC pratiqués)
- Aide à la réflexion d’agriculteurs
- Diagnostic / communication sur expérimentation
- Recherche de SdC innovants sur un territoire (« traque »)
Pourquoi ? Pour qui ? Avec qui ? Comment ?
Origine et Objectifs de l’outil MASC
9
Principes d’évaluationavec l’outil MASC
Des évaluations de la durabilité en considérant…
10
…des préoccupations associées à ≠ niveaux d’organisation: Agriculteurs Filières Société
…des performances diverses : Économiques, Sociales, Environnementales.
…des impacts s’exprimant à des échelles de temps variées : à court terme (ex : la rentabilité), à moyen terme (ex : les risques pour la santé), et à long terme (ex : le réchauffement climatique).
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
11
Échelle du Système de culture
…sur des systèmes fictifs…sur des systèmes existants
Évaluation a priori et a posteriori
Sur les 3 axes de la durabilité :- social/économie/environnement
Évaluation intégrée
Paramétrage accessible et modifiableContextualisation des évaluations
Évaluation non normative
Rotation + ITK réalisés ou planifiés sur une parcelle
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
12
Décomposition structurée et transparente de la problématique ….en agrégeant les critères retenus dans une arborescence
Agrégation d’information ayant des unités différentes … en passant par des variables qualitatives communes ex : faible/moyen/élevé
Développement de modèles d’aide à la décision
Un outil d’évaluation implémenté sur le logiciel DEXi (Bohanec, 2007)
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
Choix du logiciel DEXi (Bohanec, 2007)
Agrégation d’information Structuration transparente des préoccupations Conversion dans des variables communes et compréhensibles Transparence ?
Moyen faible élevé
Moyen
faible faible
élevé Moyen
Moyen
Moyen
élevé
14
Décomposition structurée et transparente de la problématique ….en agrégeant les critères retenus dans une arborescence
Agrégation d’information ayant des unités différentes … en passant par des variables qualitatives communes ex : faible/moyen/élevé
Contextualisation des évaluations… en modifiant le paramétrage (préférences et spécificités locales)
Développement de modèles d’aide à la décision
Un logiciel gratuit et facile à prendre en main
Un outil d’évaluation implémenté sur le logiciel DEXi (Bohanec, 2007)
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
15
Conception du modèle MASC sur le logicel DEXi
Ex : Sélection de CV
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
1- Choix et structuration des critères d’évaluation dans une arborescence
2- Définition de la gamme de valeurs que pourront prendre les critères (i.e. nb et intitulés des classes)
3- Choix d'un mode d’évaluation pour chaque critère d’entrée(i.e. indicateurs)
4- Définition des règles d’agrégation entre les critères (i.e. fonctions d’utilité")
Efficience économique
S urcoût en matériel
Indépendance éco.Autonomie
Economie
Contribution au
développement économiqueQualité sanitaire
Qualité technologique
Rentabilité
Emergence Nouv . Filières
Résultats économiques
de l’exploitation
Capacité productive à
long terme
Fertilité physico - chimique du solStructure Sol
Statut acido - basiqueFertilité P -K
Maîtrise des bioagresseursMaladies et ravageurs
Adventices
Qualité des produits
Attentes SociétéContribution à l’emploi
Qualité des conditions de travail
Veille technico - éco.
Complexité InterventionsRisque santé applicateur
Facilité de mise en œuvre SocialeAttentes A griculteur
Fourniture de Mat. Prem.
Surcharge de travailDifficulté physique
Environnement
Conso. Eau Per. Critique
Conso. Energie
Efficience énergétique
Dép. ressource eauPression Eau
Pression Energie
Pression Phosphore
Pression Ressources
Contribution Qualité milieuEmissions NH3
Emissions N2OEmission pesticides
Qualité Air
Erosion du sol
Statut organique du sol
Acc . Elém . toxiques
Qualité Sol
Eaux superficielles
Eaux profondesPertes de NO3
Pertes de P
Pertes Pesticides Eaux
Qualité Eau
Conservation de la faune
Micro - organismes
Conservation biodiversitéConservation de la flore
Macrofaune SolInsectes volants
AbondanceDiversité
Contribution au
développement durable
Arborescence MASCMASC
Amélioration et création d’indicateurs pour
renseigner les critères1- Arborescence MASC
Critères basiques (Feuilles)
Variables d’entrée du modèlePréoccupations élémentaires du DD
Critères agrégés (Nœuds)
Étapes intermédiaires d’évaluationAgrègent l’info des critères N-1
16
Critère agrégé final (Racine): Résultat ultime des agrégations
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
1°) Choix et structuration des critères
17
DEXi arborescence MASC 2.0.dxi 07/05/2012 Page 1 Scales Attribute Scale Contribution au developpement durable tres faible; faible; assez faible; moyenne; assez elevee; elevee; tres eleveeDimension economique tres faible; faible; moyenne; elevee; tres eleveeResultats economiques tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeRentabilite tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeAutonomie economique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeIndependance economique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeEfficience economique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Surcout en materiel eleve; moyen; faibleCapacite productive a long terme tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise de la fertilite physico-chimique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise du statut acido-basique du sol tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise de l etat structural du sol tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise de la fertilite phosphopotassique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Maitrise des bioagresseurs tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des maladies et ravageurs tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des adventices tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Contribution au developpement economique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeQualite des produits tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeQualite sanitaire faible; moyenne; eleveeQualite technologique et esthetique des produits faible; moyenne; elevee
Contribution a l emergence de filieres nulle; Moyenne; tres eleveeDimension sociale tres faible; faible; moyenne; elevee; tres eleveeSatisfaction des attentes de la societe tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeContribution a l emploi tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeFourniture de matieres premieres tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Satisfaction des attentes de l agriculteur tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeFacilite de mise en oeuvre tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeComplexite des itineraires techniques tres elevee; moyenne a elevee; faible a moyenne; tres faibleTemps de veille technico-economique eleve; moyen; faible
Qualite des conditions de travail tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeSurcharge de travail elevee; moyenne; faibleRisque pour la sante de l applicateur eleve; moyen; faibleDifficulte physique elevee; moyenne; faible
Dimension environnementale tres faible; faible; moyenne; elevee; tres eleveeContribution a la qualite du milieu tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeContribution a la qualite de l eau tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des pertes de pesticides Eaux tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise pertes dans les eaux profondes tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise pertes dans les eaux superficielles tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Maitrise des pertes de NO3 tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des pertes de P tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Contribution a la qualite air tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des emissions de NH3 tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des emissions de N2O tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise des emissions de pesticides Air tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Preservation de la qualite du sol tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise de l accumulation d elements toxiques tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres eleveeMaitrise du statut organique tres faible; faible a moyenne; moyenne a elevee; tres elevee
Arborescence MASC(Choix et structuration des critères)
Echelle de classes(Choix du Nombre et des intitulés des
classes pour chaque critère)
2°) Choix et définition des échelles de valeurs qualitatives
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
Amélioration et création d’indicateurs pour
renseigner les critèresRenseignement des critères basiques
Expertise qualitative « faible/moyen/élevé »
Calcul + DiscrétisationMarge semi-nette,
INDIGO…
Arbres satellites
18
Efficience économique
S urcoût en matériel
Indépendance éco.Autonomie
Economie
Contribution au
développement économiqueQualité sanitaire
Qualité technologique
Rentabilité
Emergence Nouv . Filières
Résultats économiques
de l’exploitation
Capacité productive à
long terme
Fertilité physico - chimique du solStructure Sol
Statut acido - basiqueFertilité P -K
Maîtrise des bioagresseursMaladies et ravageurs
Adventices
Qualité des produits
Attentes SociétéContribution à l’emploi
Qualité des conditions de travail
Veille technico - éco.
Complexité InterventionsRisque santé applicateur
Facilité de mise en œuvre SocialeAttentes A griculteur
Fourniture de Mat. Prem.
Surcharge de travailDifficulté physique
Environnement
Conso. Eau Per. Critique
Conso. Energie
Efficience énergétique
Dép. ressource eauPression Eau
Pression Energie
Pression Phosphore
Pression Ressources
Contribution Qualité milieuEmissions NH3
Emissions N2OEmission pesticides
Qualité Air
Erosion du sol
Statut organique du sol
Acc . Elém . toxiques
Qualité Sol
Eaux superficielles
Eaux profondesPertes de NO3
Pertes de P
Pertes Pesticides Eaux
Qualité Eau
Conservation de la faune
Micro - organismes
Conservation biodiversitéConservation de la flore
Macrofaune SolInsectes volants
AbondanceDiversité
Contribution au
développement durable
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
Indicateurs proposés !!
Indicateurs
Si la rentabilité moyenne est de 500€/ha/an ?
Rentabilité (€/ha/an)
? ?
Une étape clé de l’évaluation qui permet :De porter un jugement sur les variables calculéesD’adapter l’évaluation aux contextes socio-économiques et pédo-climatiquesDe discriminer les systèmes testés
Discrétisation Valeurs-Seuils
compatibilité avec le logiciel DEXi
Exemples ? ?
Girardin et al., 2005
Un repère pour prendre une décision
Calcul + Discrétisation
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
Des valeurs-seuils non-normatives
20
… proposées et à adapter localementpour considérer des préférences (ex : rentabilité)
pour discriminer selon le contexte d’évaluation (ex : impact de l’irrigation)
… préconisées et qui peuvent être renforcées
basées sur la règlementation (ex : Nitrates dans les eaux)
faisant consensus entre experts (ex : Fréquence du labour sur la macrofaune du sol)
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
Calcul + Discrétisation
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
Des valeurs-seuils non-normatives
Méthode pour adapter les valeurs-seuils proposées :
•Consultation locale des porteurs d’enjeux & des spécialistes•Valorisation des références technico-économiques locales (Benchmarking)•Analyse des valeurs obtenues sur les systèmes évalués dans un projet
Ex : rentabilité
Nb de SdC
faible Moyen Elevé
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
Calcul + Discrétisation
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
expertise qualitative
22
Un système jugé complexe : - …peut-être une source de stress- …peut entraîner une prise de risque - …peut influencer l’adoption et la pérennité du système de culture
Comment l’évaluer concrètement ? (faible/moyenne/élevée)
A partir de quand un SdC est jugé complexe ou facile à mettre en œuvre ?
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
Conservation de la micro-organismes du sol• Objectif : Estimation par expertise de l’impact du SdC sur l’abondance et la diversité des micro-organismes du sol.
23
Arbre satellite :
Conservation des micro-organismes
IFT Total
40
Effet des apports de matières organiques
IFTT = ( ∑ IFT Ti )/ n
35
25
Effet de la diversité des familles cultivées
Indice de Simpson (diversité + équitabilité)
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
3°) Choix/construction des indicateurs pour renseigner chaque critère d’entrée
Arbre satellite
Méthode Indigo
Ici 2 critères à 50 %
2- Pondérations extrapolées par DEXi (modifiables manuellement)
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
4°) Définir des règles d’agrégation Fonctions d’utilité
Ex : Agrégation 2 critères à agréger à 3 classes (F/M/E) 9 combinaisons
Crit 1
Crit 2Crit. agré
1- Tables de contingence
Critère 1 Critère 2 Critère agrégé
………
25
Adaptation des pondérations par les utilisateurs afin :
Intégrer leurs propres visions du développement durable
Répondre à des enjeux plus précis (ex : enjeux énergie)
Intégrer des spécificités contextuelles (périmètre BAC, Natura 2000…)
Simuler des changements de contextes pédoclimatiques et/ou socio-économiques
Principes d’évaluation avec la méthode MASC
26
Pondérations proposées par défaut par les concepteurs
de l’outil
Efficience économiqueSurcoût en matériel
Indépendance éco. Autonomie
Dimension économique
Contribution au développement économique
Qualité sanitaireQualité technologique
Rentabilité
Emergence Nouv. Filières
Résultats économiques de l’exploitation
Capacité productive à long terme
Fertilité physico-chimique du solStructure Sol
Statut acido-basiqueFertilité P-K
Maîtrise des bioagresseursMaladies et ravageursAdventices
Qualité des produits
Attentes SociétéContribution à l’emploi
Qualité des conditions de travail
Veille technico-éco.Complexité InterventionsRisque santé applicateur
Facilité de mise en œuvre Dimension sociale
Attentes Agriculteur
Fourniture de Mat. Prem.
Surcharge de travailDifficulté physique
Dimension environnementale
Conso. Eau Per. Critique
Conso. EnergieEfficience énergétique
Dép. ressource eauPression Eau
Pression Energie
Pression Phosphore
Pression Ressources
Contribution Qualité milieuEmissions NH3Emissions N2O
Emission pesticidesQualité Air
Erosion du solStatut organique du sol
Acc. Elém. toxiquesQualité Sol
Eaux superficiellesEaux profondesPertes de NO3
Pertes de P
Pertes Pesticides Eaux
Qualité Eau
Conservation de la faune
Micro-organismes
Conservation biodiversité
Conservation de la flore
Macrofaune SolInsectes volants
AbondanceDiversité
Contribution au développement
durable
20%
20%
20%20%
20%
20%
20%
20%
20%
30%
30%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
Seuils de pondérations minimum à ne pas dépasser
pour ne pas dénaturer l’évaluation
28
Sorties graphiques et présentation des résultats
29
Contribution au developpement durabletres eleveeeleveeassez eleveemoyenneassez faiblefaibletres faible
SdC1
SdC2
SdC 3
SdC 4
Histogrammes :
Sorties Graphiques et présentation des résultats
30
Contribution a la dimension economique tres eleveeeleveemoyennefaibletres faible
Co
ntr
ibu
tio
n a
la
dim
ensi
on
en
viro
nn
emen
tale
tres elevee
élevée
moyenne
faible
tres faible
SdC2
SdC 3SdC 4
SdC1
Sorties Graphiques et présentation des résultats
31
Radars :
Sorties Graphiques et présentation des résultats
32
- Surcout en matériel- Capacité productive à long terme- Fourniture de matières premières- Complexité de mise en œuvre
- Qualité du milieu (sol & eau)- Conservation de la biodiversité- Conservation de la macrofaune- Conservation des micro-organismes
Points faibles : Socio-Eco Points forts : Environnement
Graphiques synoptiques3 /44 /44 /41 /33 /42 /41 /41 /42 /43 /32 /31 /34 /41 /42 /42 /32 /33 /43 /34 /4 Eaux superficielles4 /4 Eaux profondes3 /44 /42 /42 /44 /43 /44 /43 /43 /41 /43 /31 /34 /43 /44 /43 /43 /44 /4
Rentabilité
3 /4Résultats économiques de
l'exploitation
3 /5Dimension
Économique
Maitrise des adventices
/4Maitrise de la fertilite physico-chimique
1
4 /4Contribution audeveloppement
economiqueQualite technologique et esthetique des produitsContribution a l emergence de nouvelles filieres
1
4
2
5
3 /5Dimension
Sociale
Indépendance économique4 /4
AutonomieéconomiqueEfficience économique
Surcoût en matérielMaitrise du statut acido-basique du sol
/4 Capacite productive
a long terme
Maitrise de l'état structural du solMaitrise de la fertilite phosphopotassiqueMaitrise des maladies et ravageurs
/4Maitrise des bioagresseurs
2
Contribution a l emploi2 /4
Satisfaction desattentes de la societe
Qualite sanitaire/4 Qualite des produits
/4Qualite des conditions de travail
Fourniture de matieres premieresComplexite des itineraires techniques
/4Facilite de mise en oeuvre
Risque pour la sante de l applicateurDifficulte physique
4
Pression sur lesressources
Pression Phosphore
4 /4pertes pesticides
3 /4
/4Contribution à la qualité du
mlilieu
Maîtrise acc. éléments tox.Maîtrise du statut organiqueMaîtrise de l'érosion
Maîtrise des de NO3
Maîtrise des pertes de PMaîtrise des émissions de NH3
Maîtrise des émissions de N2OMaîtrise des émissions de pesticides dans l’air
Satisfaction des attentes de l agriculteur
Temps de veille technico-economiqueSurcharge de travail
/4Préservation de la qualité du sol
/4
3 /4
3
2
4
2
4
Contribution au développement
durable
Dépendance vis à vis de la ressource en eauConsommation en énergie
/4 Pression ÉnergieEfficience énergétique
Conso. eau d’irrigation en période critique/4 Pression Eau
5 /5Dimension
Environnementale
/4Contribution à la qualité de l'eau
4Contribution à la qualité de l'air
4
34 /4
Conservationde la
biodiversité
Conservation de la macrofaune du solAbondance floristique
/4 Conservation de la florediversité floristique
Conservation des insectes volants/4
Conservation de la macrofaune
Conservation des micro-organismes
/7
Sorties Graphiques et présentation des résultats
Rapport d’évaluation
1) des objectifs de l’évaluation, 2) des SdC évalués, 3) des indicateurs qui ont été modifiés (/MASC 2.0 livré) 4) des valeurs quantitatives calculées (avant discrétisation), 5) des pondérations et des valeurs-seuils utilisées (traduisant des priorités en termes de développement durable), 6) des valeurs qualitatives obtenues, 7) des résultats d’évaluation obtenus.
33
Le rapport d’évaluation doit contenir :
La non normativité du modèle implique une grande transparence lors de la restitution des résultats
34
Contribution au développement durable
Dimension économique
Dimension environnementale
Dimension sociale
IV- Présentation de la structure de l’arbre MASCPrésentation de la structure de l’arbre
Contribution au développement
économique
Qualité sanitaire
Qualité technologique et esthétique
Contribution à l’émergence de nouvelles filières
Qualité des produits
Capacité productive à long terme
Fertilité physico-chimique du sol
Structure Sol
Statut acido-basique
Fertilité P-K
Maîtrise des Bioagresseurs
Maladies et Ravageurs
Adventices
Efficience économique
Surcoût en matériel
Indépendance éco.Autonomie
Rentabilité
Résultats économiques de
l’exploitation
Dimension économique
IV-
Modes d ‘évaluation proposés pour les critères basiques disponibles en cliquant sur le critère (en mode diaporama)
Présentation de la dimension économique
36
Tps de veille technico-économique
Complexité des interventions culturales Facilité de mise en
œuvre
Qualité des conditions de travail
Risque santé applicateur
Difficulté physique
Surcharge de travail
Contribution à l’emploi
Fourniture de matières premières
Satisfaction des attentes de la société
Dimension sociale
Satisfaction des attentes de l’agriculteur
Modes d ‘évaluation proposés pour les critères basiques disponibles en cliquant sur le critère (en mode diaporama)
Présentation de la dimension sociale
Conso. eau en périodes critiques
Dépendance ressource en eauPression Eau
Consommation d’énergie
Efficience énergétique Pression Energie
Pression Phosphore
Maîtrise Erosion
Maîtrise statut organique
Accumulation d’éléments toxiques
Qualité Sol
Maîtrise Emissions NH3
Maîtrise Emissions N2O
Maîtrise Emission pesticidesQualité Air
Pesticides dans Eaux superficielles
Pesticides dans Eaux profondes
Maîtrise Pertes de NO3
Maîtrise Pertes de P
Maîtrise Pertes Pesticides Eaux
Qualité Eau
Dimension environnementale
Pression sur les ressources
Contribution Qualité milieu
Conservation biodiversité
37
Conservation de la fauneConservation Macrofaune Sol
Conservation Insectes volants
Conservation de la floreAbondance Floristique
Diversité Floristique
Conservation des Micro-organismes Modes d ‘évaluation proposés pour les critères basiques disponibles en cliquant sur le critère (en mode diaporama)
Présentation de la dimension environnementale
38
V -
Description des systèmes de culture
a priori ou a posteriori
Evaluation multicritèreUtilisation du modèle MASC implémenté sur
la méthodologie DEXi
Analyse des résultats
Réalisation et interprétation des graphiques
Système de culture #n
Système de culture #3
Système de culture #2
Système de culture #1
Logiciel d’aide à la décision : DEXi
MASC 2.0 Contribution au développement
durable
Très élevée
Très faible
SdC # 1
SdC # 1
SdC # 2
SdC # 3
SdC # n
ou
1 2 3
ou
Re-conceptionSimulation de nouveaux scénarios
Valorisation des résultats
A B
C
Sadok et al., 2009
Positionnement/Utilisation de MASC dans un projet d’évaluation
39
Quelques précisions sur les atouts/limites de la méthode
Proposition d’une grille opérationnelle d’évaluation du DD à l’échelle du SdC
Dispositif d’agrégation élaboré (évaluation globale de la durabilité)
Flexibilité & transparence :– Adaptation aux préférences des acteurs– Adaptation aux contextes pédo-climatiques– Adaptation aux outils d’évaluation disponibles
Simplicité de prise en main de l’outil informatique
40
Précisions sur les atouts de la méthode
41
Prise en compte des effets antagonistes :
Arrêt du labour : Biodiversité du sol (VDT, carabes)
Bioagresseurs (limaces/fusariose…)
Diversité des cultures : Maîtrise des maladies Complexité de mise en œuvre
Maîtrise des adventices ≠ Biodiversité intra-parcellaire
(Rousso, Courrier de l’environnement, n°17)
Evaluation globale de la durabilité
Non prise en compte des processus extra-parcellaires : Les résultats de plusieurs SdC ne caractérisent pas directement l'impact sur un territoire Plus faible pertinence des critères relatifs aux préoccupations de la société et de la filière
42
Précisions sur les limites de la méthode
La variabilité des données d’entrée n’est pas prise en compte Effet conjoncturel difficile à considérer. Néanmoins : Possibilité de simuler manuellement ces paramètres (un par an)
La flexibilité de l’outil limite les comparaisons Résultats dépendant du paramétrage décliné localement
Etape de calcul des indicateurs encore laborieuse Dvpt d’un calculateur
Merci pour votre attention !
43
Site Internet pour télécharger le package MASC : http://www5.versailles-grignon.inra.fr/agronomie/Productions/logiciels_et_modeles/MASC
Site Internet pour télécharger DEXi :http://www-ai.ijs.si/MarkoBohanec/dexi.html
I- Origines des modèles développés sur MASCMulti-attribute Assessment of the Sustainability of Cropping systems
Arborescence MASC 2.0
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Efficience économiqueS surcoût en matériel
Indépendance éco. Autonomie
Dimension économique
Contribution au développement économique
Qualité sanitaireQualité technologique
Rentabilité
Emergence Nouv. Filières
Résultats économiques de l’exploitation
Capacité productive à long terme
Fertilité physico-chimique du solStructure Sol
Statut acido-basiqueFertilité P-K
Maîtrise des bioagresseursMaladies et ravageursAdventices
Qualité des produits
Attentes SociétéContribution à l’emploi
Qualité des conditions de travail
Veille technico-éco.Complexité InterventionsRisque santé applicateur
Facilité de mise en œuvre Dimension sociale
Attentes Agriculteur
Fourniture de Mat. Prem.
Surcharge de travailDifficulté physique
Dimension environnementale
Conso. Eau Per. Critique
Conso. EnergieEfficience énergétique
Dép. ressource eauPression Eau
Pression Energie
Pression Phosphore
Pression Ressources
Contribution Qualité milieuEmissions NH3Emissions N2O
Emission pesticidesQualité Air
Erosion du solStatut organique du sol
Acc. Elém. toxiquesQualité Sol
Eaux superficiellesEaux profondesPertes de NO3
Pertes de P
Pertes Pesticides Eaux
Qualité Eau
Conservation de la faune
Micro-organismes
Conservation biodiversitéConservation de la flore
Macrofaune SolInsectes volants
AbondanceDiversité
Contribution au développement
durable
Efficience économique
Besoins en matériel
Indépendance éco.Autonomie
Dimension économique
Contribution au développement
économique
Qualité sanitaire
Qualité technologique et esthétique
Rentabilité
Contribution à l’émergence de nouvelles filières
Résultats économiques de
l’exploitation
Capacité productive à long terme
Fertilité physico-chimique du sol
Maîtrise Structure Sol
Maîtrise Statut acido-basique
Maîtrise Fertilité P-K
Maîtrise des Bioagresseurs
Maîtrise Maladies et ravageurs
Maîtrise Adventices
Qualité des produits
Modification des pondérationsModification des pondérations
47
Satisfaction des attentes société
Contribution à l’emploi
Qualité des conditions de
travail
Temps de veille technico-économique
Complexité des ITK
Risque santé applicateur
Facilité de mise en œuvre
Dimension sociale
Satisfaction des attentes agriculteur
Fourniture de matières premières
Surcharge de travail
Difficulté physique
Modification des pondérationsModification des pondérations
Dimension environnementale
Conso. eau en période critique
Consommation d’énergie
Efficience énergétique
Dépendance ressource en eauPression Eau
Pression Energie
Pression Phosphore
Pression sur les ressources
Contribution Qualité milieu
Maîtrise Emissions NH3
Maîtrise Emissions N2O
Maîtrise Emission pesticides
Contribution Qualité Air
Maîtrise Erosion
Maîtrise statut organique
Accumulation d’éléments toxiques
Préservation Qualité Sol
Eaux superficielles
Eaux profondes
Maîtrise Pertes de NO3
Maîtrise Pertes de P
Maîtrise Pertes Pesticides Eaux
Contribution Qualité Eau
Conservation de la faune
Conservation Micro-organismes
Conservation biodiversité
Conservation de la flore
Conservation Macrofaune Sol
Conservation Insectes volants
Abondance Floristique
Diversité Floristique48
Modification des pondérationsModification des pondérations
49
Indicateurs proposés dans MASC 2.0 pour renseigner les critères basiques
Rentabilité
• Objectif : Estimation de la rentabilité à court terme du système de culture pour l’agriculteur
• Mode d'évaluation :
• Remarques :- Les valeurs seuils qui permettent de discrétiser MSN en classes qualitatives doivent être adaptées localement. - Le choix des aides à prendre en compte dans le calcul est laissé à l’utilisateur. Cohérence avec l’indicateur Indépendance économique
50
Calcul de la marge semi-nette annuelle moyenne sur la rotation (en €/ha/an) :
MSN = [∑i (PBi + SA i – COi – CMi)] / n PB : Produit Brut SA : Totalité des aidesCO : Charges opérationnelles (semences, phytosanitaires, fertilisants, carburants, MO occasionnelle)CM : Charges de mécanisation (amortissement, réparation et entretien du matériel) n : Durée de la rotation en années i = année
Indépendance économique
• Objectif :
Estimation du niveau d’indépendance économique vis-à-vis de toutes les aides comptabilisées dans la marge semi-nette.
• Mode d'évaluation :
• Remarque :
Plusieurs types d’aides existent : aide de la PAC (couplées, découplées, CAD…), aides territoriales (aides Natura 2000…). Toutes les aides comptabilisées pour évaluer l’indépendance économique seront spécifiées dans le rapport d’évaluation.
51
Calcul du rapport moyen entre les aides perçues et la marge semi-nette.
IND = [∑i [1- (SAi / MSNi)] × 100] / n
SA = Somme totale des Aides (en €/ha) annuelles reçuesMSN = Marge Semi-Nette (en €/ha)n = Durée de la rotation en années ; i = année
Indépendance économique (IND) Classe qualitativeIND < 30% Faible
30% ≤ IND < 70% Moyenne70% ≤ IND Elevée
Efficience économique
• Objectif : Estimation du niveau d’indépendance du système de culture par rapport aux intrants
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
- Les aides ne sont pas comptabilisées dans le calcul pour mieux considérer l’autonomie du système de culture vis-à-vis des intrants et du matériel.
52
Calcul du rapport entre le produit brute et les charges opérationnelles et de mécanisation
EFF = [∑i (PBi / COi + CMi)] × 100] / n
PB = Produit brute (en €/ha/an) CO = Charges opérationnelles (semences, phytosanitaires, fertilisants, carburants, MO occasionnelle) CM : Charges de mécanisation (amortissement, réparation et entretien du matériel) n = Durée de la rotation en années ; i = année
Surcoût en matériel
• Objectif : Estimation des surcoûts en investissements liés au matériel supplémentaire spécifique au système de
culture.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
- Valeurs-seuils à définir localement
53
Le critère peut être évalué :
a/ directement par expertise,
b/ en passant par une évaluation du sur-investissement financier en matériel associé au système de culture envisagé, en se fondant sur l’investissement financier habituel associé au système de culture de référence, quand celui-ci existe.
Maîtrise de l’état structural du sol
• Objectif : Evaluation du niveau de maîtrise de l’état structural du sol sous l’effet du système de culture.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Arbre satellite :
Maîtrise de l’état structural
Dégradation de la structure du sol
Nb d’interventions en périodes critiques
Effet du travail du sol
Régénération de la structure du sol
Effet des équipements limitant le tassement
Aptitude du sol à la fissuration
60
40 50
50
40
60
CRMC > 40 % très élevée 20 % < CRMC ≤ 40% moyenne à élevée
très faible0% < CRMC ≤ 20 % faible à moyenne
Proportion de cultures récoltées en mauvaises conditions (CRMC)
Classe qualitative
CRMC = 0%
Faible à Moyenne 20 % < PCRT ≤ 40% Moyenne à élevée
PCRT > 40 % Très élevée
Classe qualitative
Très Faible
Présence/absence(roues jumelées/pneus basses pression)
Triangle des textures adapté
Effet du travail du sol (ETS) Classe qualitativeSemis direct très faible
Techniques culturales sans labour (avec déchaumages) faible à moyenLabour occasionnel (moins d'un an sur trois) moyen à élevé
Labour régulier (plus d'un an sur trois) très élevé
Maîtrise du statut acido-basique (1)
• Objectif : Evaluation du niveau de maîtrise du statut acido-basique du sol sous l’effet du système de culture.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Arbre satellite :
Maîtrise du
statut acido-basique
Statut acido-basique initial
Effet des pratiques acidifiantes (cf. diapo suivante)
Effet du système de culture
Effet des amendements basiques
35
5050
50
Pouvoir tampon du sol (CEC)15
Maîtrise du statut acido-basique (2)Effet des pratiques acidifiantes (EPA)
• Estimation de l’Effet des pratiques acidifiantes (EPA)
EPA = UEA + BA + PLR + EXC
Maîtrise de la fertilité phosho-potassique
• Objectif : Evaluation du niveau de maîtrise de la fertilité phospho-potassique.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Arbre satellite :
Maîtrise de la
fertilité P-K
Etat de fertilité initiale
Pouvoir tampon du sol
35
Bilan et recyclageBilan annuel moyen
Recyclage par les résidus de culture
55
10
Classe qualitative
faiblemoyenélevé
RiP < 30 30 ≤ RiP < 60
RiP ≥ 60
Recyclage interne de K (RI)en kg de P2O5/ha/an
RiP < 50 50 ≤ RiP < 90
Recyclage interne de P (RI)en kg de P2O5/ha/an
RiP ≥ 90
60
40
Classe qualitative
très faiblefaible
moyenélevé
très élevé
-10 ≤ BcaP < +10 -20 ≤ BcaK < +20 +10 ≤ BcaP < +30
BcaP ≥ +30 +20 ≤ BcaK < +50
BcaK ≥ +50
Bilan cultural annuel moyen (BcaP)en kg de P2O5/ha/an
BcaP < -30 -30 ≤ BcaP < -10
Bilan cultural annuel moyen (BcaK)en kg de K2O/ha/an
BcaK < -50 -50 ≤ BcaK < -20
Analyse de sol
Maîtrise des maladies et ravageurs (1)
• Objectif : Evaluation du niveau de maîtrise des maladies et des ravageurs telluriques ou à faible dispersion sous
l’effet du système de culture.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Arbre satellite :
Maîtrise des
maladies et ravageurs
Diversité des familles cultivées
Effet des méthodes de lutte (cf. diapo suivante)
Effet du travail du sol
50
20
Indice de Simpson (diversité + équitabilité)
Effet du travail du sol (ETS) Classe qualitativeSemis direct très faible
Techniques culturales sans labour (avec déchaumages) faible à moyenLabour occasionnel (moins d'un an sur trois) moyen à élevé
Labour régulier (plus d'un an sur trois) très élevé
30
Maîtrise des maladies et ravageurs (2)Effet des méthodes de lutte (EML)
• Estimation de l’Effet des méthodes de lutte (EML)
• Avec : n : durée de la rotationi : année iEt…
EML = (CGi + LBi + Lci)/n
Maîtrise des adventices (1)
• Objectif : Evaluation du niveau de maîtrise des adventices sous l’effet du système de culture
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Arbre satellite :
Maîtrise des
adventices
Effet des méthodes de lutte (cf. diapo suivante)
Effet du travail du sol
50
20
30
Diversité des périodes d’implantation
Nb de périodes d’implantation dans la rotation : 5 classes possibles :
(Automne précoce, moyennement précoce, tardif ; Printemps précoce/tardif)
Maîtrise des adventices (2)Effet des méthodes de lutte (EML)
• Estimation de l’Effet des méthodes de lutte (EML)
• Avec : n : durée de la rotationi : année iEt…
EML = (LPi + LCi + CCi)/n
Qualité technologique et esthétique des PDT
• Objectif : Évaluation du risque de ne pas atteindre sur les produits récoltés, le niveau de qualité demandé par la
filière (entreprises de collecte, industries de transformation…)• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarque :
Coefficients attribués par expertise :
62
Le critère peut être évalué :
a/ directement par expertise,
b/ Moyenne des coefficients caractérisant le risque de ne pas atteindre l’objectif de production assigné à chaque culture de la rotation.
QTP = ∑i Qi / n
Qi : coefficient caractérisant le risque de ne pas atteindre l’objectif de qualité pour la culture i.n : durée de la rotation en années.
Qi
0
1
2
Risque moyen de non-atteinte de la qualité (ex : objectif atteint environ une année sur deux)
Risque faible de non-atteinte de la qualité (objectif presque toujours atteint)
Qualité Technologique et esthétique des Produits
Risque avéré de non-atteinte de la qualité(objectif atteint environ une année sur trois)
Qualité sanitaire des produits
• Objectif : Estimation du risque de contamination des produits récoltés par les mycotoxines.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
- IS : obtenu par lecture dans une table (d’après les grilles de risque Arvalis, syngenta…)- Cultures sensibles (blé, maïs, seigle, triticale, orge de printemps, avoine)
63
Estimation par la moyenne des indices de risque de contamination associés à chaque culture sensible de la rotation :
QSP = (∑i ISi ) / NC
ISi : indice de risque de contamination par les mycotoxines pour les cultures sensiblesNCS : nombre totale de cultures dans la rotation
Contribution à l’émergence de nouvelles filières
• Objectif : Évaluation de la contribution du SdC à la diversification de l’activité économique d’un territoire en
participant à l’émergence de nouvelles filières.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : L’attribution des indices est réalisée par expertise en fonction du contexte socio-économique du bassinde production considéré.
64
Moyenne des indices de contribution à l’émergence de nouvelles filières (CENFi) attribués à chaque culture de la rotation.
CENF = [∑i CENFi] / n
CENFi : Indice de contribution à l’émergence de nouvelles filières pour la culture in : Durée de la rotation en années
Surcharge de travail
• Objectif : Evaluation de la contribution d’un SdC à augmenter ou diminuer la quantité de travail lors des
périodes de pointe par rapport à un SdC de référence.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : - Ce critère est contraint par les informations mobilisables à l’échelle du SdC. - Le résultat pourra être relativisé en fonction de l’importance des surfaces consacrées aux SdC sur une exploitation
donnée (dans le cas d’une évaluation ex post).
65
Expertise locale : - 1er étape : Identification des périodes de pointe - 2ème étape : estimation de la contribution du système de culture à augmenter ou à réduire la charge de travail
Ex : Abandon du labour, diversification des espèces ou des variétés pour étaler les pointes de travail…
Difficulté physique
• Objectif : Estimer le niveau de pénibilité physique induit par la conduite des opérations culturales
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : 7 Catégories de contraintes : - gestes répétitifs à cadences élevées : castrage du maïs, ramassage des cailloux… ;- positions pénibles : binage arrière, désherbage manuel, récolte de certaines cultures légumières… ;- vibrations de basses et moyennes fréquences : reprise de labour sur sol argilo-calcaire, regroupement des bottes de paille… ;- manutention manuelle de charges lourdes : manipulation de sacs de semences… ; - exposition à des sources d’allergies cutanées ou respiratoires : travaux de conditionnement et de conservation des récoltes- niveaux sonores élevés : triage, manutention des céréales ou autres…- …
66
Estimation du nombre moyen de contraintes comptabilisées sur le SdC :
DIFF = [∑i DIFFi ] / n
DIFFi : Nombre de contraintes physiques rencontrées pour l’année i n : Durée en années de la rotation
Risque pour la santé de l’applicateur
• Objectif : Estimation du risque d’intoxication du travailleur lors de la manipulation des produits phytosanitaires
utilisés pour la conduite du système de culture.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : - Les deux tiers des contaminations arrivent lors de la préparation de la bouillie et un tiers des
contaminations enregistrées ont été constatées lors de la pulvérisation au champ (source : MSA)- Produits classés toxiques : Xn (nocifs), T (toxiques) et T+ (très toxiques)
67
Nombre moyen de passages de pulvérisateur avec des produits classés toxiques :
TOX = [∑i PPi ] / n
PPi : Nombre de passages avec le pulvérisateur sur une année culturale i n : Durée en années de la rotation
Risque pour la santé de l'applicateur (TOX) Classe qualitativeTOX < 1 faible
1 ≤ TOX < 2 moyen 2 ≤ TOX élevé
Objectif :
Estimation de la complexité de mise en œuvre du système de culture Mode de calcul ou d'évaluation :
Remarques :Coefficient K affecté par expertise locale. Exemple de table de correspondance pour K :
Complexité des Interventions culturales
1 2 3
Cultures faciles à maîtriserCultures moyennement difficiles
à maîtriserCultures difficiles à maîtriser
Cultures d'été irriguées TabacPois Oignon
Lupin CarottesColza Cultures en association
Lentilles Cultures semencières
Cultures
Céréales à paille (Blé, Orge, Avoine, Triticale…)
Cultures d'été non irriguées (Maïs, Sorgho, Tournesol...)
K
68
Le critère peut être évalué :
a/ directement par expertise, b/ par une moyenne des coefficients de complexité affectés à chacune des cultures.
CIT = [Σi Ki] / n Ki = Coefficient de complexité affecté à chaque année culturale in = nombre d’années culturales prises en compte
très faible
Complexité des interventions culturales (CIC)
CIT < 1,5 1,5 ≤ CIT < 22 ≤ CIT < 2,5
CIT ≤ 2.5
faible à moyennemoyenne à élevée
très élevée
Classe qualitative
Temps de veille technico-économique
• Objectif : Difficulté de mise en œuvre d’un système de culture composé d’un nombre élevé de cultures
différentes (= difficulté de mise à jour et actualisation des connaissances)
Mode de calcul ou d'évaluation :
Remarque : - Valeurs seuils à définir localement. Exemple de valeurs seuils :
69
Nombre de cultures différentes dans la rotation
TVTE > 6
faiblemoyenélevé
Classe qualitativeNombre de cultures différentes
dans la rotation (TVTE)
TVTE ≤ 3 3 < TVTE ≤ 6
Contribution à l’emploi
• Objectif : Contribution du SdC à maintenir et à créer des emplois sur un territoire donné
• Mode de calcul ou d'évaluation :Moyenne du nombre d’heures de travail effectuées par de la main d’œuvre interne ou externe à
l’exploitation.
• Remarques : - Mode d’évaluation contraint par les informations mobilisables à l’échelle du SdC. - Hypothèse : Les SdC évalués sont ou pourraient être implantés sur de grandes surfaces.
EMP = [∑i NHi]/ n
NHi = Nombre d’heures de travail effectuées par de la main d’œuvre interne et externe à l’exploitation.n = Durée de la rotation en années
Contribution à l'emploi (EMP) Classe qualitativeTrès faible
Faible à moyenneMoyenne à élevée
Très élevée
EMP ≤ 3 h/ha/an 3h/ha/an ≤ EMP ≤ 5 h/ha/an 5 h/ha/an < EMP ≤ 8 h/ha/an
EMP > 8h/ha/an
• Objectif : Contribution du système de culture à satisfaire quantitativement les besoins de la société en produits
d’origine agricole
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : - Conduite intensive = sous-population des 30% de parcelles ayant les pratiques les plus consommatrices de
pesticides et ayant une stratégie d’assurance
- Des rendements de référence en conduite intensive pour chaque région et pour les principales cultures sont proposés dans le rapport « Ecophyto R&D ».
Fourniture de matières premièresProductivité surfacique (proposition A)
71
Écart moyen sur la rotation entre le rendement attendu (IRA) et le rendement permis en conduite « intensive » (IRI) pour chaque culture i.
FMP = [Σi (IRA i / IRI i)*100]/n
Fourniture de matières premièresProductivité de la main d’œuvre (proposition B)
• Objectif : Contribution du système de culture à satisfaire quantitativement les besoins de la société en produits
d’origine agricole
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : - Les temps de travail associés à la mise en œuvre des principales cultures conduites de manière intensive sont
proposés pour chaque région dans le rapport « Ecophyto R&D ».
- Si : FMP > 1 alors la productivité de la main d ‘œuvre est supérieure à celle des systèmes intensifs
72
Estimation sur la rotation de la différence de productivité de la main d’œuvre entre la conduite attendue et une conduite intensive (de référence) à partir du rapport entre le rendement et le temps travaillé.
FMP = [Σi { (IRAi /IRIi) x 100 / (HTAi /HTIi) x 100 } ]/n
- (IRAi/IRIi) : Rapport entre le rendement attendu (IRA) et le rendement intensif de référence (IRI)
- (HTAi/ HTIi) : Rapport entre le temps de travail attendu (HTA) et le temps de travail en système intensif (HTI).
Maîtrise des pertes de pesticides dans les eaux superficielles (MPES)
• Objectif : Risque de pollution des eaux induit par le système de culture via les pertes de pesticides dans les eaux
superficielles.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Avec :
• Potentiel de dérive = f(distance au cours d’eau, méthode d’application[en plein ou sur le rang])• Potentiel de ruissellement = f(pente, texture)• Position du traitement : taux d’interception par le couvert du produit phytosanitaire pulvérisé. • DT50 = Demi-vie de la substance active• Aquatox = Toxicité pour la faune (poissons, daphnies) et flore aquatique (algues).• DJA = Dose Journalière Admissible (toxicité humaine)
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation n = Durée de la rotation en annéesI-PHY Sa Eaux superficielles : sous-module de l’indicateur I-phy de la méthode INDIGO
MPPES = (Σi I-PHYSA Eaux superficielles i )/ n
I-PHY SA eaux superficielles = f (Potentiel de dérive, potentiel de ruissellement, position du traitement DT50, Aquatox, DJA)
Maîtrise des pertes de pesticides dans les eaux profondes (MPEP)
• Objectif : Risque de pollution des eaux induit par le système de culture via les pertes de pesticides dans les eaux
profondes.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Avec :
• GUS (Ground Water Ubiquity Score) : indice reflétant le potentiel de lessivage de la substance active• Position du traitement : Taux d’interception par le couvert du produit phytosanitaire pulvérisé.• Potentiel de lessivage = f(MO, texture [filtrant/non filtrant], profondeur)• DJA = Dose Journalière Admissible
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
n = Durée de la rotation en annéesI-PHY SA Eaux profondes : sous-module de l’indicateur I-phy de la méthode INDIGO
MPPEP = (Σi I-PHY SA Eaux profondes i )/ n
I-Phy SA eaux profondes = f (GUS, position de l’apport, potentiel de lessivage, DJA)
Maîtrise des pertes de NO3-
• Objectif : Risque de pollution des eaux induit par le système de culture via les pertes de nitrates dans les
eaux
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Avec INO3 = LP + LHLP : Risque de lessivage après chaque apport d’azote au printemps
• LH : Risque de lessivage d’azote en hiver
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
INO3 = module d’évaluation provenant de la méthode INDIGOn = durée de la rotation en année
MPNO3 = (Σi INO3)/ n
f (dose d’azote * Coef de lessivage * coef. de fréquence des pluies * coef. de décalage avec la phase d’absorption)
f (Bilan N post-récolte × Coef. de lessivage) + (Bilan N période de drainage × Coef. de lessivage)
Maîtrise des pertes de P
• Objectif : Risque de pollution des eaux induit par le système de culture via les pertes de phosphore dans les
eaux
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Arbre satellite :
Maîtrise des pertes de P
Maîtrise de l’érosion (cf. arbre satellite)
Gestion des amendements
Teneur en P du sol
Méthode d’incorporation
Quantité de P apportée
20
30
50
Classe qualitative
faiblemoyenne
élevée
Quantité apportée de P (QAP)(Kg de P2O5/ha/an)
QAP ≤ 40 40 < QAP < 100
QAP ≥ 100
Classe qualitative
faible
moyenne
élevée
Méthode d'incorporation des amendements phosphatées (MIA)
Pas d'apport ou incorporation avec lesemoir lors du semis
Incorporation juste avant le semisIncorporation plus de trois mois avant le semis
ou application sans incorporation au sol
50
50
Maîtrise des pertes de NH3
• Objectif : Evaluation des risques de pollution atmosphérique induits par le système de culture via l'émission
d’ammoniac NH3
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : Avec INH3 = ∑ (Dose N pour apport i × Coef. de volatilisation)
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
INH3 = module d’évaluation provenant de la méthode INDIGON = durée de la rotation en années
MNH3 = (Σi INH3)/ n
Coefficient de volatilisationf (type de fertilisant, période d’apport, enfouissement [oui/non], teneur en calcaire du sol)
Maîtrise des pertes de N2O
• Objectif : Evaluation des risques de de pollution atmosphérique induits par le système de culture via
l'émission de protoxyde d’azote. • Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : Avec :
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
IN2O = module d’évaluation provenant de la méthode INDIGOn = durée de la rotation en années
MN2O = (Σi IN2O)/ n
IN2O = f (Dose N pour apport i × C sol × C travail sol × C mode apport × C irr
Dose N : pour chaque dose apportée la part volatilisé est retirée
C sol : facteur de pondération prenant en compte l’effet sol (hydromorphie + teneur en M.O.)
C travail du sol : facteur de pondération prenant en compte l’effet du travail du sol
C mode apport : facteur de pondération prenant en compte l’effet de la modalité d’apport
C irr = facteur de pondération prenant en compte l’effet de l’irrigation
Maîtrise des pertes de pesticides dans l’air
• Objectif : Evaluation des risques de pollution atmosphérique induits par le système de culture via l'émission
de pesticides dans l’air.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : Avec :
• Position du traitement : taux d’interception par le couvert du produit phytosanitaire pulvérisé. • DT50 = Demi-vie de la substance active• DJA = Dose Journalière Admissible (toxicité humaine)• KH = Constante de Henry, déterminant le risque de volatilisation de la substance active
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation n = Durée de la rotation en annéesI-PHYSA air i : sous-module de l’indicateur I-phy de la méthode INDIGO
MPA = (Σi I-PHYSA air i) / n
I-PHYSA air i = f (Position du traitement, DT50,DJA ,KH)
Maîtrise de l’érosion
• Objectif : Risque de dégradation de la qualité des sols par érosion.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
80
Arbre satellite :
Maîtrise de l’érosion Effet du système
de culture
Maîtrise de l’état structurale du sol (cf. arbre satellite ad hoc)
Sensibilité du milieu
Défauts de couverture du sol en périodes à risque
45
55
Effet du travail du sol
10
55
35
f(pente, battance, érodabilité, intensité des précipitations)
Effet du travail du sol (ETS) Classe qualitativeSemis direct très faible
Techniques culturales sans labour (avec déchaumages) faible à moyenLabour occasionnel (moins d'un an sur trois) moyen à élevé
Labour régulier (plus d'un an sur trois) très élevé
Couverts jugés insatisfants pour les périodes à risque concernées
Intercultures sans couvertureCéréales semées en automne (Blé, Orge, Triticale…)
Cultures intermédiaires ou repousses labourées avant le 15 janvier
" printemps-été "
Périodes à risque
Cultures d’été à fort écartement et semées tardivement (Maïs, Sorgho, Tournesol, Pomme de terre, Betterave, Soja…)
" automne-hiver "
Maîtrise du statut organique
• Objectif : Evaluation de l'impact des pratiques culturales sur l'évolution la teneur du sol en matière
organique
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques : Avec IMO = 7 × P × AX / AR
P : Facteur de pondération prenant en compte le travail du sol, l’effet de l’irrigation et le système de culture (fréquence des apports organiques et devenir des résidus de récolte).AX : Apports moyens en humus sur la rotationAR : Apports nécessaires pour maintenir le sol à long terme à une teneur d'équilibre en humus
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
IMO = module d’évaluation provenant de la méthode INDIGOn = durée de la rotation en année
MSA = (Σi IMOi)/ n
Maîtrise de l’accumulation d’éléments toxiques dans le sol
• Objectif : Evaluation de la maîtrise de l’accumulation d’éléments toxiques (Cu, Pb, Cd, Zn…) dans les sols
induit par la mise en œuvre d’un système de culture
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Mode d’évaluation à spécifier localement en fonction des éléments toxiques identifiés comme présentant une menace avérée (cuivre dans les traitements fongiques, lisiers de porcs riches en zinc...).
Ce critère pourra donc être estimé directement à dires d’experts (si cela est possible) ou grâce à un modèle ou un arbre satellite approprié aux conditions locales.
Consommation d’eau en période critique
• Objectif : Evaluation de pression du système de culture sur ressource en eau en périodes critiques (périodes
sèches ou d’étiage)
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
Identification locale des périodes critiques :
Périodes sèches (principalement en été ) à faible pluviométrie pendant lesquelles il y a une diminution de la disponibilité des eaux de surface.
Moyenne sur la succession de la consommation d'eau d'irrigation en période critique
Ipc i = Quantité d’eau apportée par irrigation pour une culture i en période critiquen = durée de la rotation en années
IRRC = (∑i Ipci) / n
Dépendance vis-à-vis de la ressource en eau
• Objectif : Evaluation de l’autonomie d’un système de culture vis-à-vis de la ressource en eau. Un système
consommant seulement de l’eau pluviale ou peu d’eau pour l’irrigation aura par conséquent moins de chance d’impacter la disponibilité de la ressource locale lors des périodes sèches.
Mode de calcul ou d'évaluation :
Arbre satellite :
Dépendance vis-à-vis de la ressource en eau
Autonomie de la ressource
Demande en eau des cultures50
50
ETM i : Somme des Evapo-transpiration maximale de la culture i (du semis à la récolte)
DMEAU= (∑i ETM i ) / n
Ii : Quantité d’eau d’irrigation apportée au cycle cultural i en mm/ha
DMEAU : cf. ci-dessus
AUTEA = ∑i (Ii/DMEAUi) / n
Consommation énergétique
• Objectif : Evaluation de l’autonomie et de la pression exercée par le système de culture sur les ressources
énergétiques non renouvelables. Indirectement, cet indicateur prend aussi en compte l’effet des émissions en gaz à effet de serres
(CO2, etc.) ou polluant (Nox, etc.) liées aux quantité d’énergie consommées
• Mode de calcul ou d'évaluation :
Avec ICEN = Energie consommée directement (carburant, irrigation)
+ Energie consommée indirectement (engrais et produits phytosanitaires)
Moyenne des notes INDIGO obtenues pour chaque cycle cultural de la rotation :
ICENi = module d’évaluation provenant de la méthode INDIGOn = durée de la rotation en années
CEN = (Σi ICENi)/ n
Efficience énergétique
• Objectif : Evaluation de la performance énergétique du système de culture en effectuant le rapport entre la
consommation et de la production d'énergie.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• L’énergie consommée est calculée pour l’indicateur CEN.
• L’énergie produite correspond au cumul de l’énergie contenue dans les divers produits végétaux récoltés ayant une valeur d'usage (alimentation humaine ou animale, matière première pour l'industrie). Les résidus de culture sont exclus du calcul.
• Energie produite = biomasse sèche récoltée × coefficient énergétique de la culture
Rapport moyen sur la rotation entre l’énergie produite et l’énergie consommée:
EPi : énergie produite l’année i en MJ/ha/anETi : énergie consommée l’année i en MJ/ha/ann : durée de la rotation en années
EEN = [ (∑i EPi / ∑i ETi ) ] / n
Pression Phosphore
• Objectif : Evaluation de la pression exercée par un système de culture sur les ressources biogéochimiques non
renouvelables en phosphore, par le recours à des matières fertilisantes fabriquées à partir des gisements de phosphates minéraux ou organo-minéraux (guano).
• Mode de calcul ou d'évaluation :
Moyenne sur le système de culture des apports de P2O5 provenant de ressources non renouvelables (gisements de phosphates minéraux)
QPNRi : Quantité de Phosphore non renouvelable apportée par an en kg P2O5
n : durée de la rotation en années
PSPH = (∑i QPNRi ) / n
Conservation des insectes volants
• Objectif : Estimation par expertise de l’impact du système de culture sur l’abondance et la diversité des
insectes volants.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
88
Arbre satellite :
Conservation des insectes
volants
IFT Insecticides
Effet de la diversité des familles cultivées50
50IFTI = ∑ IFT Ii / n
Effet de la diversité des familles cultivées
0 < IFTI ≤ 0,75 faible
0,75 < IFTI ≤ 1,5 moyenIFTI > 1,5 élevé
IFTI = 0 nulle
IFT insecticides (IFTI) Classe qualitative
Indice de Simpson (diversité + équitabilité)
Conservation de la macrofaune du sol
• Objectif : Estimation par expertise de l’impact du système de culture sur l’abondance et la diversité de la
macrofaune du sol.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
89
Arbre satellite :
Conservation de la macrofaune du sol
IFT Insecticides
Effet du travail du sol
40
Effet des apports de matières organiques
Effet du travail du sol (ETS) Classe qualitativeSemis direct très faible
Techniques culturales sans labour (avec déchaumages) faible à moyenLabour occasionnel (moins d'un an sur trois) moyen à élevé
Labour régulier (plus d'un an sur trois) très élevé
0 < IFTI ≤ 1 faible 1 < IFTI ≤ 2 moyen
IFTI > 2 élevé
IFT insecticticides (IFTI) Classe qualitative
IFTI = 0 nulle
IFTI = ∑ IFT Ii / n
35
25
Cf. Maîtrise du statut organique
Diversité floristique
• Objectif : Estimation par de l’impact du système de culture sur la diversité floristique de la parcelle cultivée.
Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
90
Arbre satellite :
Diversité floristique
Gestion des bords de champs
Effet de la diversité des périodes d’implantation
50
15
Utilisation d’herbicides à spectre large
Nb de périodes d’implantation dans la rotation : 5 classes :
(Automne précoce/ moyennement précoce / tardif Printemps précoce/tardif)
Classe
faible
moyenne
élevée
Gestion des bords de champs (GBC)
Gestion non différenciée du reste de la parcelle
Conduite différenciée et extensive (réduction importante des intrants, réduction du travail du sol…)
Implantation d'un mélange multi-espèces adaptées ou d'un couvert naturel spontané
35
IFTHSL ≥ 1 élevée
IFT herbicides à spectre large (IFTHLS)
Classe qualitative
IFTHSL = 0 nulle
0 < IFTHSL < 1 faible à moyenne
Abondance floristique
• Objectif : Estimation par expertise de l’impact du système de culture sur l’abondance floristique dans la parcelle
cultivée.
Mode de calcul ou d'évaluation :
Ce critère peut-être estimé grâce au résultat de l’arbre satellite Maîtrise des adventices en inversant l’échelle de classe :
ex : Maîtrise des adventices élevée = Abondance floristique faible
Lien vers l’arbre satellite Maîtrise des adventices
Conservation de la micro-organismes du sol
• Objectif : Estimation par expertise de l’impact du système de culture sur l’abondance et la diversité des
micro-organismes du sol.
• Mode de calcul ou d'évaluation :
• Remarques :
92
Arbre satellite :
Conservation des micro-organismes
IFT Total
40
Effet des apports de matières organiques
IFTT = ( ∑ IFT Ti )/ n
35
25
Effet de la diversité des familles cultivées
Classenul
faiblemoyenélevé5 < IFTT
IFT Total (IFTT)IFTT = 0
0 < IFTT ≤ 33 < IFTT ≤ 5
Indice de Simpson (diversité + équitabilité)
Cf. Maîtrise du statut organique