Agriculture

Qu'est-ce que l'Agriculture ?

L’agriculture est le mot le plus complet utilisé pour désigner les nombreuses façons dont les plantes cultivées et les animaux domestiques font vivre la population humaine mondiale en lui fournissant des aliments et d’autres produits. Le mot anglais agriculture vient du latin ager (champ) et colo (cultiver) qui, lorsqu’ils sont combinés, signifient le latin agricultura : labour des champs ou des terres. Mais le mot en est venu à englober un très large éventail d’activités qui font partie intégrante de l’agriculture et de son environnement et qui ont leurs propres termes descriptifs, comme la culture, la domestication, l’horticulture, l’arboriculture et la végétalisation, ainsi que des formes de gestion du bétail comme l’élevage mixte, le pastoralisme et la transhumance.

De nombreux attributs différents sont également utilisés pour définir des formes particulières d’agriculture, comme le type de sol, la fréquence de culture et les principales cultures ou animaux. Le terme agriculture est parfois limité à la culture de plantes, à l’exclusion de l’élevage d’animaux domestiques, bien qu’il implique généralement les deux activités. L’agriculture est donc définit comme la science et l’art de cultiver le sol, y compris les activités connexes de la cueillette des récoltes et de l’élevage du bétail, le travail du sol, l’élevage. Concentrons-nous plutôt sur les deux processus les plus fondamentaux qui ont conduit à l’agriculture que sont la culture et la domestication (des plantes et des animaux).

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La Culture

La culture est une activité par laquelle l’Homme est directement impliqué dans la gestion du cycle de vie de certaines plantes. En termes abstraits, on peut considérer qu’il s’agit d’un changement d’une approche largement extractive de la subsistance (par la collecte) vers une approche hautement régulatrice, avec une programmation saisonnière du travail pour obtenir des récoltes régulières à dates et des produits stockables.

En pratique, la culture implique la manipulation du sol, de l’eau et d’autres éléments de l’environnement végétal. Dans sa forme la plus simple, elle consiste à semer des graines sur un sol débarrassé de toute autre végétation. Dans les systèmes à faible intensité, cela peut se faire en brûlant la végétation ou en profitant des dépôts frais de limon par les crues des rivières (par exemple, l’agriculture décrue). Il s’agit généralement de préparer le sol par un travail du sol. Les méthodes et les outils de travail du sol varient de simples appareils manuels (bâtons, bêches, houes) à des outils utilisés en équipe, comme la « charrue à pied », en passant par des arcs actionnés par des animaux et de véritables charrues.

Parmi les autres variables importantes utilisées on y trouve l’ajout de nutriments au sol par des moyens tels que le fumier, la culture multiple avec des espèces fixatrices d’azote (généralement des légumineuses de la famille des Fabaceae), ou l’utilisation de rotations de cultures avec des légumineuses ou des périodes de jachère. Cela représente une composante importante de la culture, c’est-à-dire la programmation des saisons de semis et de récolte et des schémas inter-annuels de rotation des cultures et de jachère.

L’eau est également un élément clé de tout système de culture et, dans certaines régions, elle a joué un rôle central dans les origines de l’agriculture. Par exemple, le contrôle des niveaux d’eau a été essentiel dans le développement de la culture précoce du riz en Chine. Pour réussir la culture du riz japonais, il a fallu étendre les habitats peu profonds et les zones humides marginales en défrichant la végétation concurrente car l’utilisation de ces micro-environnements légèrement moins arrosés a permis d’augmenter la production de céréales. Les premiers systèmes de culture du riz consistent en de petits champs (1 à 2 m de diamètre) reliés entre eux et à de fréquentes fosses d’eau profondes qui servaient à drainer l’eau du riz (dans les plants sont en croissance).

La culture subit un changement important par l’Homme car l’on manipule le sol et la composition des communautés végétales pour améliorer le rendement de certaines plantes plus tard. Cela a conduit de nombreux chercheurs à conclure que la domestication morphologique est le résultat d’une sélection inconsciente. En d’autres termes, l’Homme n’a pas cherché à domestiquer les plantes mais à manipuler leur productivité par la culture.

Le nouvel environnement créé par la culture peut entraîner un asservissement involontaire de l’espèce cultivée qui s’adapte à ces nouvelles circonstances. Ces dernières années, les recherches archéobotaniques ont visé à identifier les pratiques de culture antérieures à l’émergence des espèces « domestiquées ». De telles preuves de culture peuvent être déduites par la présence de mauvais assemblages de plantes ce qui peut être démontré par la composition statistique des assemblages de graines sauvages ou par les caractéristiques écologiques modernes des espèces qui se reproduisent sur le plan archéologique mais qui ont peu ou pas d’utilisations humaines connues.

Exemple avec l'huile de colza

Avec le temps, les champs de colza jaune vif sont devenus une caractéristique de la campagne d’Europe de l’Ouest. Il produit l’une des huiles végétales les plus populaires, mais, cultivé en monoculture sur de vastes étendues de terres agricoles, son impact sur l’environnement, la biodiversité et même la santé de certaines personnes laisse beaucoup à désirer.

Le colza (ou « canola » comme on l’appelle dans certains pays) est l’une des principales cultures oléagineuses du monde et sur les 70 millions de tonnes produites annuellement, 2,2 millions de tonnes sont produites au Royaume-Uni tandis que la France fait 5,3 millions de tonnes par an. Cette culture est transformée en huile de colza, bien qu’elle n’ait pas vraiment décollé avant 1973, date à laquelle des scientifiques canadiens ont sélectionné des variétés à plus faible teneur en acide érucique et en glucosinolate, qui peuvent donner à l’huile un goût amer et la rendre impropre à la consommation humaine.

Depuis lors, sa superficie n’a cessé d’augmenter et, au cours de la dernière décennie, la popularité de l’huile de colza a grimpé en flèche. Elle contient moins de graisses saturées que les autres huiles de cuisson et des taux relativement élevés de graisses polyinsaturées oméga-3, ce qui contribue à sa popularité. Le colza est une culture de rupture à haut rendement et à fort apport en intrants. Au cours des dernières décennies, il est devenu une culture importante pour les exploitants de grandes cultures intensives car il peut leur procurer un bon revenu et s’intègre bien dans une rotation avec le blé, qui est souvent la culture céréalière la plus rentable.

La Domestication

La domestication se définit plus clairement comme un phénomène biologique, c’est-à-dire une adaptation de la culture et par lesquels ils diffèrent des proches parents sauvages. Plusieurs « syndromes de domestication » récurrents peuvent être reconnus comme des ensembles de caractères qui définissent les cultures domestiquées et caractérisent la domestication comme une forme d’évolution convergente d’une sous-culture.

Le syndrome de domestication diffère selon les types de plantes cultivées, principalement en fonction de la manière dont elles sont reproduites, par graines ou par boutures et de l’organe végétal qui est la cible de la sélection (grain, fruit, tubercule). Le syndrome de domestication le mieux défini est celui des cultures céréalières, y compris les céréales, les légumineuses et les oléagineux. Si tous ces caractères sont le produit des cycles de récolte et de semis de ces récoltes, les pressions réelles de la sélection semblent provenir de deux aspects différents de la culture. Tout d’abord, certains traits sont sélectionnés par la récolte et la dépendance croissante des cultures vis-à-vis de l’homme pour la dispersion des semences. Deuxièmement, ce sont les caractéristiques liées aux conditions du sol. Les champs labourés sont essentiellement des communautés de succession précoce sur un sol vide qui est généralement meuble et permet un enfouissement plus profond des semences.

Bien qu’il existe six traits essentiels du syndrome dans les cultures de semences, seuls les quatre premiers ont une chance de conservation archéobotanique chez certaines espèces.

L'élimination de la dispersion naturelle des grains

Le premier est l’élimination de la dispersion naturelle des graines, par exemple par le rachis non éclaté des céréales et la gousse non déformée des légumineuses et des oléagineux. Cette caractéristique est souvent considérée comme la plus importante des caractéristiques de domestication car elle rend cette espèce dépendante de l’agriculteur pour sa survie. Cela signifie également que le travail de l’Homme doit être utilisé pour battre les cultures et séparer les graines, les gousses ou les épillets au lieu de la dispersion naturelle qui se produit à la maturité. Cette caractéristique ne peut évoluer que dans les conditions de récolte, comme l’arrachage, l’utilisation de faucilles ou la récolte lorsque les cultures sont mature plutôt que vert. Ce trait est facilement identifiable dans les restes de rachis ou de spikelets de céréales et a été étudié dans le riz, le blé, l’orge, le millet perlé et le maïs. Cependant, il est moins évident dans les restes conservés de nombreuses autres cultures. Mais il existe des systèmes concevables de « culture sans domestication ». Il convient de noter que toute plante individuelle, ou tout spécimen archéologique présente une dispersion de type sauvage ou de type domestiqué.

Réduction des aides à la dispersion des graines sauvages

Un deuxième trait connexe est la réduction des aides à la dispersion des graines sauvages. Les plantes ont souvent une série de structures qui favorisent la dispersion des graines, notamment des poils, des barbes, des alènes et même la forme générale de l’épillet dans les herbes. Ainsi, les épillets de blé domestiqués sont moins poilus, ont des aines plus courtes ou pas d’aines, et sont dodues, alors que dans la nature ils sont fortement poilus, barbelés, et de forme aérodynamique. Les variétés de riz sauvage sont toujours munies d’ailerons et fortement barbelées, tandis que de nombreux cultivars sont dépourvus d’ailerons et ceux qui en possèdent ont moins de barbelures. Plutôt que d’être positivement sélectionnés par la récolte, ces caractères sont obtenus par la suppression de la sélection naturelle pour les adaptations de dispersion de type sauvage, et donc, dans le cadre de la domestication, ces caractères nécessitent moins de dépenses métaboliques. Ce trait peut parfois être visible dans le matériel archéobotanique, mais il est rare et non diagnostique et ne permet pas d’identifier définitivement la domestication sur le plan archéologique. Comme ce trait évolue progressivement et sans diagnostic, on peut considérer qu’il indique une « semi-domestication ».

Le tallage et la maturation synchrone

Deux autres traits du syndrome de domestication peuvent être répandus, mais ils ne sont pas récupérables sur le plan archéologique : le tallage et la maturation synchrones, comprenant parfois un passage de pérenne à annuel. La plantation en une fois et la récolte en une fois favoriseront les plantes qui poussent en synchronisation.

La dominance apicale

Une autre caractéristique est un port de croissance plus compact avec une dominance apicale, comme une réduction des ramifications latérales et des épis ou têtes de graines plus denses. Chez certaines espèces, comme dans le cas de plusieurs légumineuses, cela implique le passage d’un comportement grimpant à un comportement autonome. Les méthodes de récolte, comme celles qui sélectionnent les types non ébranlants, peuvent également favoriser la récolte des plantes à parties simples et compactes.

Pourquoi les agricultures utilisent-ils des engrais ?

Tous les éléments nutritifs de notre alimentation proviennent à l’origine du sol. Afin de créer des cultures saines et riches en nutriments, les agriculteurs doivent travailler avec des sols sains. Les sols contiennent naturellement de nombreux éléments nutritifs comme l’azote, le phosphore, le calcium et le potassium. Ces éléments nutritifs permettent aux plantes de pousser. Lorsque les éléments nutritifs du sol manquent ou sont en quantité insuffisante, les plantes souffrent d’une carence en éléments nutritifs et cessent de croître. Lorsque le niveau de nutriments est trop faible, la plante ne peut pas fonctionner correctement et produire la nourriture nécessaire pour nourrir la population mondiale.

Une fois que les cultures sont récoltées pour la consommation humaine, l’approvisionnement naturel en éléments nutritifs du sol doit être « reconstitué ». C’est pourquoi les agriculteurs ajoutent des éléments nutritifs à leurs sols (et aujourd’hui malheureusement au détriment de notre santé…). Les éléments nutritifs peuvent être ajoutés à partir de diverses sources : matières organiques, engrais chimiques et même par certaines plantes. Cela permet de maintenir la fertilité du sol, de sorte que l’agriculteur peut continuer à faire pousser des cultures nutritives et des cultures saines.

Les agriculteurs se tournent vers les engrais car ces substances contiennent des nutriments pour les plantes tels que l’azote, le phosphore et le potassium. Les engrais sont simplement des éléments nutritifs pour les plantes appliqués aux champs agricoles pour compléter les éléments nécessaires que l’on trouve naturellement dans le sol. Les engrais sont utilisés depuis le début de l’agriculture. Les Amérindiens utilisaient des engrais bruts, comme pour enterrer un poisson dans leurs parcelles de maïs, et les agriculteurs biologiques utilisent des engrais de source naturelle, comme le compost. Aujourd’hui, la plupart des agriculteurs utilisent des engrais qui sont soit extraits, soit fabriqués.

Mettre en valeur le rôle des engrais dans l'agriculture mondiale - RootsForGrowth

Quelle que soit la source de l’engrais, toutes les plantes utilisent les mêmes formes d’engrais inorganiques pour la fertilisation du sol. L’objectif étant d’obtenir des rendements bien plus important que naturellement. Parfois, la source d’azote peut être des plantes appelées « fixateurs d’azote ». De nombreux agriculteurs utilisent des cultures, telles que le soja et la luzerne (appelées légumineuses), qui peuvent éliminer l’azote naturellement présent dans l’atmosphère et le placer (« fixer ») dans le sol pour que les futures cultures puissent l’utiliser. L’utilisation d’engrais est très coûteuse et peut nuire à l’environnement si elle n’est pas utilisée correctement. C’est pourquoi, avant d’ajouter des engrais, les agriculteurs envoient un échantillon de sol à un laboratoire pour des tests de référence.

En analysant leur sol, les agriculteurs savent quels éléments nutritifs (et en quelle quantité) ils doivent appliquer au sol. Si l’on n’en ajoute pas assez, les cultures ne produiront pas autant qu’elles le devraient. Si l’on en ajoute trop, ou au mauvais moment, les éléments nutritifs en excès s’écouleront des champs et pollueront les cours d’eau et les eaux souterraines. Ainsi, si les engrais ont un rôle important à jouer, les agriculteurs doivent veiller à utiliser la bonne quantité, au bon moment, pour éviter les effets négatifs potentiels sur l’environnement. Pour rester en bonne santé, l’homme doit acquérir les éléments nutritifs essentiels à partir de nombreuses sources alimentaires différentes. La demande de denrées alimentaires et d’autres produits issus des systèmes agricoles va augmenter au cours des prochaines décennies. Cela signifie que nous devons maintenir nos sols en bonne santé et pleins de nutriments afin de nourrir la population croissante.

La Science de l'Agriculture animale

La science de l’Agriculture des animaux s’intéresse à la science et à l’activité de production des espèces de bétail domestiques, y compris les bovins à viande, les bovins laitiers, les chevaux, la volaille, les moutons et les porcs. Un zootechnicien applique les principes des sciences biologiques, physiques et sociales aux problèmes liés à la production et à la gestion du bétail. La science animale s’intéresse également aux aliments d’origine animale : la viande, les produits laitiers et les œufs. L’industrie alimentaire est l’une des plus grandes et des plus importantes industries des pays développés. En outre, la science animale s’intéresse aux aspects des animaux de compagnie, y compris leur nutrition, leurs soins et leur bien-être. Elle permet la connaissance de sujets de base tels que le comportement et la gestion des animaux, la génétique, la microbiologie, la nutrition, la physiologie, la reproduction et la science de la viande.

Aujourd’hui, les forces mondiales exigent davantage de l’industrie agricole. Une population mondiale croissante avec des modes d’alimentation changeants exige davantage de nourriture, de bonne qualité et toujours dans le respect du « bien-être animal » (autant que faire se peut…). Cette production alimentaire doit avoir lieu sur une quantité limitée de terres et avec un changement climatique qui pointe le bout de son nez fortement en fait un défi majeur. En effet, elle doit être intégrée aux besoins des personnes mais aussi dans le respect de l’environnement. Les défis complexes du siècle prochain exigent des professionnels de l’agriculture capables d’identifier les opportunités et de concevoir des solutions innovantes.

Le défi mondial de l'Agriculture

Le traitement des animaux de ferme est le plus grand problème du bien-être animal au monde et il prend de l’ampleur. D’ici 2050, la production animale sera deux fois plus importante qu’en 2000. À l’heure actuelle, plus de 70 milliards d’animaux sont élevés pour l’alimentation chaque année, dont les deux tiers dans des conditions qui les empêchent de se déplacer librement ou de vivre naturellement. Plusieurs campagnes font étapes pour le progrès, que cela soit pour l’élevage, leur transport ou bien l’abattage. Nous savons que le changement est possible sur ces points et cela a commencé depuis plus de dix ans avec l’obligation de l’abattage sans cruauté ce qui a permis d’améliorer la vie de huit milliards d’animaux. Mais ce combat n’est pas homogène, et de nombreux centres ne respectent toujours pas ces réglementations.

L'impact de l'agriculture animale sur le changement climatique

Bien qu’une grande partie du monde s’efforce de renoncer aux combustibles fossiles pour lutter contre le changement climatique, il existe un autre coupable du changement climatique, souvent négligé : l’agriculture animale et son impact sur l’environnement. L’agriculture animale est le deuxième plus grand contributeur aux émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine après les combustibles fossiles et est une cause majeure de déforestation, de pollution de l’eau et de l’air et de perte de biodiversité.

Ressources et production

L’agriculture animale exerce une forte pression sur une grande partie des ressources limitées en terres, en eau et en énergie de la Terre. Afin d’accueillir les 70 milliards d’animaux élevés chaque année pour la consommation humaine, un tiers de la surface terrestre libre de glace de la planète, ainsi que près de seize pour cent de l’eau douce mondiale, est consacré à l’élevage. En outre, un tiers de la production céréalière mondiale est utilisée pour nourrir le bétail. D’ici 2050, la consommation de viande et de produits laitiers devrait augmenter respectivement de 76 et 64 %, ce qui augmentera la charge en ressources de l’industrie. Le bétail est de loin la plus grande source d’émissions de l’agriculture animale, une étude récente montrant que dans un régime alimentaire américain moyen, la consommation de viande de bœuf crée 900 kilos de CO2 par an. Remplacer la viande de bœuf par des plantes permettrait de réduire ce chiffre de 96 %, le ramenant à seulement 33 kilos de CO2.

La plupart des émissions de gaz à effet de serre en sont la conséquence

Du méthane libéré par la fermentation entérique et partiellement par le fumier animal. Aux États-Unis, le méthane provenant des processus digestifs normaux des animaux s’élevait à 164,3 millions de tonnes de CO2e en 2014.
Perte de carbone stocké dans les forêts et les sols en raison du changement d’affectation des terres et de leur dégradation
Les émissions « induites par le bétail » (défrichement extensif des arbres pour l’expansion de l’agriculture) s’élèvent à environ 0,65 gigatonne de CO2 par an.
Combustibles fossiles brûlés pour produire des engrais minéraux destinés à la production d’aliments pour animaux.
Environ 2 % de l’énergie mondiale utilisée produisent 100 millions de tonnes d’engrais azotés artificiels par an à appliquer sur des cultures à haute énergie comme le maïs.

Conséquences et impacts

« Tackling Climate Change Through Livestock« , un rapport 2013 de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture largement cité, estime qu’environ 14,5 % des émissions mondiales des Gaz à Effet de Serre (GES), soit 7,1 gigatonnes d’équivalent CO2, peuvent être attribuées chaque année au secteur de l’élevage. Cela équivaut globalement aux émissions de tous les carburants brûlés par tous les véhicules de transport du monde, y compris les voitures, les camions, les trains, les bateaux et les avions.

L’agriculture animale en particulier :

Représente cinq pour cent des émissions mondiales de dioxyde de carbone d’origine anthropique.
Représente 44 % des émissions de méthane anthropiques, le principal facteur de changement climatique lié au bétail, car le méthane est 34 fois plus puissant que le dioxyde de carbone sur 100 ans.
Représente 44 pour cent de toutes les émissions anthropiques d’oxyde nitreux, le GES le plus puissant
Il représente 75 à 80 % des émissions agricoles totales.

En outre, la pollution de l’air et de l’eau peut être directement attribuée au secteur de l’élevage, qui est le plus grand contributeur à la pollution mondiale de l’eau. Le secteur de l’élevage est également l’un des principaux moteurs de la déforestation mondiale, et est lié à 75 % de la déforestation historique de la forêt amazonienne brésilienne. Près d’un tiers de la perte de biodiversité à ce jour est lié à l’agriculture animale. En amplifiant encore la pollution de l’eau et de l’air, le bétail mondial produit sept à neuf fois plus d’eaux usées que les humains, dont la plupart ne sont pas traitées. Ils rejettent également des pesticides, des antibiotiques et des métaux lourds dans les systèmes d’eau.

L’agriculture animale est liée à :

55 % de l’érosion.
60 % de la pollution par l’azote.
70 % de l’empreinte globale du phosphore alimentaire.

Les exploitations d’élevage concentré présentent des risques supplémentaires pour la santé publique des communautés avoisinantes car les maladies virales peuvent se propager du bétail malade à l’homme et l’utilisation accrue des antibiotiques encourage la résistance aux antibiotiques. Une gestion irresponsable du fumier provenant d’installations à haut volume risque d’entraîner la formation d’aérosols de matières fécales qui peuvent atteindre les maisons voisines et causer des problèmes respiratoires. Les déchets du bétail peuvent également passer à travers le sol jusqu’aux eaux souterraines, qui peuvent alors contaminer les ruisseaux et les rivières avoisinants avec des nitrates et des agents pathogènes.

Atténuation et action

Les émissions mondiales de GES du secteur de l’élevage ont augmenté de 51 % entre 1961 et 2010, en raison d’une hausse de 54 % des émissions de méthane et d’oxyde nitreux provenant des effluents d’élevage. En outre, environ une gigatonne d’équivalent dioxyde de carbone des aliments d’origine animale est gaspillée chaque année dans le monde.

Si la consommation mondiale de viande et de produits laitiers continue à augmenter au rythme actuel, le secteur agricole pourrait consommer environ 70 % du budget autorisé pour l’ensemble des émissions de GES d’ici le milieu du siècle (2050). Pour atteindre l’objectif mondial de limitation du réchauffement à 2°C, les émissions annuelles doivent être réduites de 49 gigatonnes de CO2 aujourd’hui à environ 23 gigatonnes en 2050. L’agriculture consommerait 20 de ces gigatonnes ce qui ne laisserait que trois gigatonnes pour le reste de l’économie mondiale.

L’intensité en GES du régime alimentaire occidental moyen pourrait être réduite de moitié en adoptant un régime alimentaire à base de plantes. Les émissions agricoles peuvent également être limitées grâce à une manipulation plus intelligente du bétail, à un contrôle technologique de l’application des engrais, à de simples changements dans la disposition des champs et à d’autres techniques agricoles plus efficaces. Des groupes comme « Solutions from the Land » travaillent avec les agriculteurs américains pour trouver des moyens de réduire les émissions sans sacrifier la production, et le ministère américain de l’agriculture a mis en place des « Climate Hubs » pour aider les agriculteurs à s’adapter au changement climatique et à l’atténuer. Parallèlement, des groupes internationaux tels que le Consortium des chercheurs agricoles internationaux et l’Institut international de recherche sur les politiques alimentaires mènent des recherches novatrices pour déterminer l’impact du changement climatique sur les agriculteurs et ce qu’ils peuvent faire pour y remédier.