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20 novembre 2020 17:51

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Comme pour l'agriculture conventionnelle, l'amélioration des systèmes d'agriculture biologique nécessite des outils de planification agronomique pour améliorer les performances économiques. La planification de la rotation des cultures joue un rôle crucial dans les systèmes d'agriculture biologique en raison du renoncement aux engrais azotés minéraux et aux pesticides. Notre objectif était de développer un outil pour générer et évaluer des rotations de cultures spécifiques au site et agronomiquement durables pour les systèmes d'agriculture biologique en Europe centrale. Le modèle basé sur des règles statiques qui en résulte, appelé ROTOR, se compose de deux étapes de base: (A) Un ensemble d'activités de production agricole annuelle (CPA) est assemblé semi-automatiquement à partir d'opérations sur le terrain spécifiques à un site et à une culture à l'aide d'une base de données relationnelle. La base de données comprend toutes les cultures pertinentes enregistrées séparément avec les intrants et les extrants, les machines et le calendrier. En commençant par le travail du sol sur chaume et en terminant par la dernière mesure de récolte, les CPA décrivent les meilleures pratiques culturales actuelles. Différentes CPA sont incluses pour chaque culture en fonction (i) du type de culture précédant et (ii) des opérations au champ suivant: qu'il s'agisse de labour ou de labour non inversé, de sous-semis, d'utilisation de cultures dérobées, de fumage, de récolte de paille ou de lutte mécanique contre les mauvaises herbes . Le premier permet de modéliser toutes les positions possibles d'une culture dans une rotation des cultures et les effets consécutifs des cultures précédentes. Les CPA sont évalués à l'aide de modules d'évaluation basés sur des règles pour le rendement, la performance économique, l'équilibre azoté, le lessivage des nitrates et les risques d'infestation par les mauvaises herbes. Ces modules ont été développés à partir de données d'expériences sur le terrain, d'essais et d'enquêtes agricoles, de connaissances d'experts et d'un modèle de simulation sol-culture. (B) Dans le module de génération de cultures, toutes les séquences possibles de CPA sont liées à des rotations de cultures préliminaires de 3 à 8 ans. Les rotations culturales durables sur le plan agronomique sont sélectionnées en fonction de critères d'exclusion (c.-à-d. Seuils de bilan azoté, risques d'infestation par les mauvaises herbes, restrictions phytosanitaires et chronologiques) et classées, par ex. par la performance économique. Le modèle a été testé en comparant (i) estimé avec les rendements observés et (ii) généré avec les rotations existantes. Ces comparaisons, basées sur des données obtenues à partir de deux enquêtes sur les exploitations agricoles du nord-est de l'Allemagne, indiquent la validité et l'utilisabilité de l'approche modèle. On a constaté que ROTOR soutenait la planification complexe de la rotation des cultures dans les systèmes d'agriculture biologique nécessitant des rotations avec chevauchement des cultures principales et de couverture sous-épaisses. ROTOR est en mesure de réduire le risque d'échecs de planification en proposant une méthode quantitative d'optimisation de la gestion des mauvaises herbes et de l'azote spécifique au site.

As with conventional farming, the improvement of organic farming systems requires agronomic planning tools to enhance economic performance. Crop rotation planning plays a crucial role in organic arable farming systems due to the renunciation of mineral nitrogen fertilisers and pesticides. Our objective was to develop a tool for generating and evaluating site-specific and agronomically sustainable crop rotations for organic farming systems in central Europe. The resulting static rule-based model, called ROTOR, consists of two basic steps: (A) A set of annual crop production activities (CPAs) is assembled semi-automatically from single site and crop-specific field operations using a relational data base. The database includes all relevant crops recorded separately with inputs and outputs, machinery and timing. Starting from stubble tillage and ending with the last harvest measure, the CPAs describe the current best cropping practices. Different CPAs are included for each crop according to (i) the type of crop preceding and (ii) the field operations following: whether ploughing or non-inverting tillage, undersowing crops, using catch crops, manuring, straw harvesting, or mechanical weed control. The former allows for the modelling of all possible positions of a crop within a crop rotation and the consequential effects of preceding crops. The CPAs are evaluated using rule-based assessment modules for yield, economic performance, N balance, nitrate leaching, and weed infestation risks. These modules have been developed using data from field experiments, farm trials and surveys, expert knowledge and a soil–crop simulation model. (B) Within the crop generation module, all possible sequences of CPAs are linked to 3–8-year preliminary crop rotations. Agronomically sustainable crop rotations are selected according to exclusion criteria (i.e., thresholds for N balance, weed infestation risks, phytosanitary and chronological restrictions) and ranked, e.g. by economic performance. The model was tested by comparing (i) estimated with observed yields and (ii) generated with existing rotations. These comparisons, based on data obtained from two farm surveys from North Eastern Germany, indicate the validity and usability of the model approach. ROTOR was found to support the complex crop rotation planning in organic farming systems requiring rotations with overlapping undersown main and cover crops. ROTOR is able to reduce the risk of planning failures by offering a quantitative method of optimisation of weed and site-specific N management.

None

• AB - Spécifique
• FREDO adventice
• FREDO lutte
• FREDO rotation culturale
• organic farming
• technologie
• weed management

• n balance
• n supply
• phytosanitary restriction

European Journal of Agronomy

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130-143

February 1, 2007

1 février 2007

10.1016/j.eja.2006.09.002 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

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