Définition et fonctionnement des agrosystèmes
Un agrosystème est un écosystème agricole artificiel créé et géré par l'homme pour produire de la biomasse destinée à l'alimentation, l'énergie ou la pharmacie. Il associe plusieurs éléments : le sol, la culture ou l'élevage, l'environnement et l'exploitant.
1. Fonctionnement d’un agrosystème
- L'agriculteur modifie les paramètres des plantes ou des animaux pour augmenter la productivité.
- Une partie de la biomasse produite est exportée (récoltes, moissons), ce qui empêche son recyclage naturel et appauvrit les sols.
- Pour compenser cet appauvrissement, des intrants sont ajoutés :
| Type d'intrant | Rôle principal |
|---|---|
| Produits phytosanitaires (insecticides, herbicides, fongicides) et médicaments (antibiotiques) | Maintien de la santé des cultures et des animaux |
| Eau | Irrigation des cultures et alimentation des animaux, indispensable à leur croissance et survie |
| Engrais | Maintien de la fertilité des sols après exportation de matière organique |
Un agrosystème est un système artificiel où l'homme intervient pour maximiser la production, mais cette intervention nécessite des apports externes pour compenser les pertes naturelles.
Productivité et modèles agricoles
La productivité d'un agrosystème mesure la quantité de biomasse utile produite par unité de surface et de temps. Cette biomasse correspond à la matière végétale ou animale récoltée ou utilisée.
Le rendement écologique est le rapport entre l'énergie utile produite (biomasse) et l'énergie solaire reçue par l'agrosystème. Il traduit l'efficacité avec laquelle l'énergie solaire est convertie en biomasse.
La production agricole dépend de contraintes environnementales (nature du sol, climat) mais aussi des choix humains, notamment du modèle agricole adopté. Ce modèle inclut la quantité et la nature des intrants (engrais, eau, pesticides), le degré de mécanisation, ainsi que les types de cultures et leurs associations.
Les agrosystèmes peuvent être de deux types :
- terrestres : cultures et élevages sur terre.
- aquatiques : pisciculture, cultures aquatiques.
1. Modèles agricoles selon l'utilisation des intrants et les rendements
| Modèle agricole | Caractéristiques principales | Objectif principal |
|---|---|---|
| Agriculture suivie | Production destinée à l'auto-consommation locale, sans export ni industrie agroalimentaire | Subsistance locale |
| Agriculture extensive | Faible consommation d'intrants, productivité à court terme du sol non prioritaire | Exploitation à faible intensité |
| Agriculture intensive | Forte utilisation d'intrants et mécanisation, productivité élevée à court terme | Maximiser les rendements agricoles |
La productivité d'un agrosystème dépend à la fois des conditions naturelles et des choix humains liés au modèle agricole adopté.
Comparaison entre écosystèmes et agrosystèmes
1. Comparaison entre écosystèmes et agrosystèmes
Un écosystème est un système naturel où la matière circule en boucle :
- Les végétaux puisent la matière minérale dans le sol.
- À la mort des végétaux, les décomposeurs transforment la matière organique en matière minérale, restituée au sol.
- Cette boucle assure un recyclage naturel des éléments nutritifs, maintenant la fertilité du sol.
Un agrosystème est un système agricole créé et géré par l'homme :
- La matière produite (récoltes) est exportée hors du système, donc non restituée au sol.
- Le sol s'appauvrit progressivement en éléments nutritifs.
- L'intervention humaine est nécessaire pour compenser cet appauvrissement, notamment par l'apport d'intrants (engrais, eau, produits phytosanitaires).
- L'agrosystème est souvent intensif : usage important d'intrants pour maximiser les rendements.
| Critère | Écosystème naturel | Agrosystème |
|---|---|---|
| Circulation de la matière | Boucle fermée (recyclage complet) | Boucle ouverte (exportation de matière) |
| Rôle des décomposeurs | Transforment matière organique en minérale | Présents mais recyclage incomplet |
| Fertilité du sol | Maintenue naturellement | Diminue sans apport externe |
| Intervention humaine | Absente | Nécessaire (intrants, gestion) |
| Objectif | Équilibre naturel | Production agricole maximale |
À retenir : Dans un écosystème, la matière est recyclée naturellement, tandis que dans un agrosystème, la matière est exportée, ce qui appauvrit le sol et nécessite l'intervention humaine pour maintenir la production.
Impacts environnementaux et sanitaires des intrants
1. Impacts environnementaux des intrants
- Intrants agricoles : produits utilisés pour augmenter la production (engrais, pesticides, herbicides).
- Ils permettent une forte production de biomasse pour nourrir une population croissante.
- Effets négatifs sur l’environnement :
- Déséquilibre des écosystèmes naturels (impact sur espèces non ciblées).
- Contamination des eaux, de l’air, du sol et des organismes vivants.
- Baisse de la fertilité des sols due au manque d’apports organiques et au lessivage hivernal.
- Certaines pratiques agricoles aggravent ces impacts :
- Labour profond : perturbe la structure du sol.
- Sols laissés nus après récolte : favorise l’érosion.
- Monocultures : réduisent la biodiversité.
2. Impacts sanitaires des intrants
- Pollution des nappes phréatiques par les produits chimiques.
- Risques pour la santé des agriculteurs et consommateurs :
- Cancers.
- Malformations.
- Perturbations endocriniennes.
- Baisse de la fertilité.
3. Conséquences sur les sols et la biodiversité
| Pratique agricole | Impact sur le sol et la biodiversité |
|---|---|
| Labour profond | Perturbation de la structure du sol |
| Sols nus après récolte | Érosion accrue, perte de matière organique |
| Monoculture | Diminution de la biodiversité et appauvrissement du sol |
La gestion durable des agrosystèmes doit limiter l’usage des intrants pour préserver la fertilité des sols, la biodiversité et la santé humaine.
Pratiques durables pour la gestion des agrosystèmes
1. Gestion durable des agrosystèmes
Les pratiques durables visent à préserver la qualité des sols et à limiter l'usage d'intrants chimiques pour assurer une production agricole respectueuse de l'environnement.
2. Principales pratiques durables
| Pratique | Description | Avantage principal |
|---|---|---|
| Lutte biologique | Utilisation d’un prédateur naturel pour contrôler un ravageur. | Réduit l’usage d’insecticides chimiques. |
| Culture associée | Association de cultures avec des légumineuses capables de fixer l’azote atmosphérique grâce à des bactéries. | Apporte naturellement des nitrates, évite les engrais azotés. |
| Semis sous couvert végétal | Semer directement sur une culture intermédiaire qui protège le sol sans labour. | Protège le sol, limite son érosion et la dégradation. |
3. Autres méthodes durables
- Rotations culturales : alterner les cultures pour éviter l’appauvrissement du sol et limiter les maladies.
- Associations culturales : cultiver plusieurs espèces ensemble pour optimiser l’utilisation des ressources.
- Jachères : laisser reposer temporairement une parcelle pour restaurer la fertilité du sol.
- Techniques agronomiques durables : pratiques visant à maintenir ou améliorer la qualité des sols (ex. : travail réduit du sol, apport de matière organique).
À retenir :
Les pratiques durables favorisent la biodiversité, protègent le sol et réduisent l’utilisation d’intrants chimiques, assurant ainsi une agriculture plus respectueuse de l’environnement.