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Carsolel 2021 sommet

H. Chambaut (idele)

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CarSolEl
IDELE : L. Brun Lafleur, H. Chambaut, J.B. Dollé,
INRAE: A-I Graux, K. Klumpp, O. Thérond, F. Vertès
avec la collab. de A. Cadéro S. Buis, E. Casellas, A. Chabbi, M.L. Decau, F. Ferchaud, F. Louault, R. Martin, T.Eglin
Carbone Sols Elevage
• Les matières organiques (MO) = composés
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• En grandes cultures :
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=> intègrent la nature des cultures et du sol des ilots, les fertilisations, le
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• En exploitations d’élevage herbivore :
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permanentes (PP), non simulées par les outils grandes cultures
=> Développement d’un outil adapté aux rotations prairies-cultures
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• Objectifs :
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• En s’appuyant sur :
- Des modélisateurs et biostatisticiens + collab. de chercheurs de l’étude 4p1000
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• Financeurs
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5
7/10/2021
• L’outil de calcul vise à :
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intègre les pratiques sur cultures et prairies d’une exploitation
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Carsolel 2021 sommet

  • 1. CarSolEl IDELE : L. Brun Lafleur, H. Chambaut, J.B. Dollé, INRAE: A-I Graux, K. Klumpp, O. Thérond, F. Vertès avec la collab. de A. Cadéro S. Buis, E. Casellas, A. Chabbi, M.L. Decau, F. Ferchaud, F. Louault, R. Martin, T.Eglin Carbone Sols Elevage
  • 2. • Les matières organiques (MO) = composés carbonés d'origine végétale et animale • Elles sont alimentées par les entrées de C • Litière, racines, fertilisation org, pâturage … • Elles sont la clé de voute de l’agronomie • Nutriments, structure et rétention d’eau du sol • Elles participent à l’objectif de  des émissions de GES 2 Le stock de carbone (C) du sol : de quoi parle-t-on? 1 à 10 % de MO • Majoritaires dans l’horizon de surface • 5% vivante (racines, faune, bactéries, champignons) • + 95% mortes (« humus » + débris) 7/10/2021
  • 3. • Des stocks de carbone moyens variables entre régions, élevés sous prairies … à conserver! • Des surfaces en prairies importantes : 44% de la SAU, >70% dans certains territoires • Des évolutions dépendantes des sols, du climat et des pratiques qu’il faut pouvoir chiffrer  un besoin d’outils 3 Elevage, prairies et carbone Etat actuel des stocks C (0-30 cm) Surfaces en prairies dans la SAU Stocks moyens (0-30 cm) selon les usages 7/10/2021
  • 4. • En grandes cultures : Outils mobilisant le modèle AMG préconisés par le label Cultures => intègrent la nature des cultures et du sol des ilots, les fertilisations, le travail du sol, la gestion des résidus, les intercultures… • En exploitations d’élevage herbivore : • 88% des surfaces fourragères sont des prairies, dont les ¾ sont permanentes (PP), non simulées par les outils grandes cultures => Développement d’un outil adapté aux rotations prairies-cultures et PP dans le conseil en exploitation  projet CarSolEl (2018-2021) 4 Quels outils pour quantifier l’évolution des stocks? 7/10/2021
  • 5. Le projet CarSolEl • Objectifs : - Produire un outil adapté aux grands bassins d’élevage en France métropole - Donner des Repères d’évolution des stocks en élevage : situations types en région • En s’appuyant sur : - Des modélisateurs et biostatisticiens + collab. de chercheurs de l’étude 4p1000 - 3 sites expérimentaux long terme INRAE - Des ingénieurs IDELE, conseillers plan carbone en élevage et des éleveurs • Financeurs Ademe avec le soutien des filières lait et viande : Interbev, Cniel, CNE 5 7/10/2021
  • 6. • L’outil de calcul vise à : • Estimer la variation moyenne annuelle du stock C à moyen terme (30 ans) qui intègre les pratiques sur cultures et prairies d’une exploitation • Etre utilisable dans le cadre des plans d’action climat : accessibilité données, rapidité calcul, variations sur les 30 premiers cm de sol (IPCC) • Etre fiable dans l’estimation des tendances d’évolutions des stocks de C et représentatif d’une majorité de situations … sans être exhaustif 6 Le cahier des charges de l’outil Empreinte carbone du lait Carbon Dairy, 3 135 fermes 6
  • 7. 7 Résolution spatiale fine < 1x1 km Sur chaque « unité spatiale » : - Sol & Climat -Occupations de sols - Rotations incluant +Prairie temporaire + prairie permanente - Pratiques « actuelles » et « stockantes » Évolution moyenne du carbone des sols > 500 000 simulations Etude INRAE « 4p1000 » Construction de l’outil : démarche générale Méthode statistique La variation de SOC moyenne annuelle à 30 ans Un nombre réduit de variables explicatives accessibles en ferme  Métamodèle(s) ou « résumés statistiques » intégrés à une interface Nos contraintes Projet CarSolEl Nos besoins Modèle Culture STICS Modèle Prairie PaSim 7 V0 : version des modèles STICS et PaSim utilisée dans l’étude V1 : version améliorée des modèles STICS et PaSim
  • 8. • Comparaison des simulations avec une modele de culture (STICS) et de prairie (PaSim) aux observations du C des sols de 3 sites INRAE long terme. Construction de l’outil : évaluation et amélioration des modèles 8 Kerbernez 1 rotation avec PT de 3 ans, 1 PP MO: 4.7%; COS: 81t C/ha (0-25cm) 7 obs. de COS&NOS + rdt MS et %N Lusignan 3 avec PT de 3 ou 6 ans, 1 PP MO: 1.9%; COS: 48t C/ha (0-30cm) 5 obs. de COS&NOS + rdt MS et %N ; BM %N %C des racines (prairies); eau et Nmin du sol Theix 4 PP MO: 7% COS 69 t C/ha (0-20cm); 3 obs. de SOC&SON; + rdt et %N Evaluation limitée à des situations de prairie fauchée 4 N+ 6 N- 6 10 3 N+ N- STICS
  • 9. • Comparaison des simulations avec une modele de culture (STICS) et de prairie (PaSim) aux observations du C des sols de 3 sites INRAE long terme. Construction de l’outil : évaluation et amélioration des modèles 9 Kerbernez 1 rotation avec PT de 3 ans, 1 PP MO: 4.7%; COS: 81t C/ha (0-25cm) 7 obs. de COS&NOS + rdt MS et %N Lusignan 3 avec PT de 3 ou 6 ans, 1 PP MO: 1.9%; COS: 48t C/ha (0-30cm) 5 obs. de COS&NOS + rdt MS et %N ; BM %N %C des racines (prairies); eau et Nmin du sol Theix 4 PP MO: 7% COS 69 t C/ha (0-20cm); 3 obs. de SOC&SON; + rdt et %N Evaluation limitée à des situations de prairie fauchée 4 N+ 6 N- 6 10 3 N+ N- PaSim
  • 10. • L’outil est-il Compréhensible? Accessible? Intéressant? Fonctionnel?  Développement de l’interface conseiller éleveur Groupe conseillers lait Nord, polyculture Carbon Dairy Groupe conseillers viande, herbagers Beef carbone 10 Construction de l’outil : test auprès d’utilisateurs Stage A.Buzay, IUT Brabois Nancy 2020
  • 11. 11 Sélectionner la zone correspondant à la ferme Climat moyen : Pluviométrie et températures min/max moyennes annuelles (30 ans) de la zone Sol => par défaut, référentiel INRAE sol ( Moyenne locale des pixels 4/1000 sélectionnés) • Profondeur de sol, taux de cailloux, • Texture (argile, sable), • pH et CaCo3 • Etat du stock initial (taux de matières org….) => Modifiable avec analyses de sol de l’exploitation Mise en œuvre : Localiser la ferme et renseigner le pédoclimat 11
  • 12. Regrouper les parcelles et les décrire 12 Regrouper par grand type de modes de gestion et de sol Cultures/cultures - cultures/prairies - Prairies perm. de fauche ou pâture Années en prairies 12 Nombre de coupes et rendement moyen annuel d’herbe et/ou chargement au pâturage en UGB.JPE/ha et par an Fertilisations minérales ou organiques (doses, types) Fixation légumineuses Années avec cultures Nombre d’années en cultures et en prairie (si rotation) Types de cultures et rendement moyen Fertilisations minérales ou organiques (doses, types) Fréquence d’implantation de couverts intermédiaires Irrigation ( oui/non)
  • 13. Aperçu de l’outil 13 3. Lancer un simulation pour chaque groupe de parcelles 13 Curseurs => Renseigner la pratique moyenne
  • 14. Résultat immédiat • Carsolel estime la variation du stock de carbone de chaque conduite renseignée - Pour les 30 premiers centimètres de sol - Sur une année moyenne ( 30 ans) => Fonction d’export des résultats obtenus sur le groupe de parcelles considéré 7/10/2021 13 • Si valeur positive : stockage de carbone La conduite agricole permet d’enrichir le sol en matières organiques • Si valeur négative « dé-stockage de carbone » La conduite actuelle ne permet pas de conserver le stock de matières organiques héritées du passées
  • 15. Exemple massif central Discuter avec l’éleveur : suggestion à long terme, réallouer un peu des épandages de l’ilot en rotation vers les prairies permanentes 2 coupes BV 13- Océanique altéré Rotation cultures 2ans/ PT 7 ans Epandage 40 N org/ha/an en moyenne 60u min PT uniquement pâturée 280 JPP Prairies perm. 2 coupes et 50 JPP avec 10 kg N org/ha/an en moyenne 100 U min Prairies perm. 1 coupes et 130 JPP avec 10 kg N org/ha/an en moyenne 40 U min 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 M/B/PT7ans Prairie perm. 2coupes Prairie perm. 1 coupes Evolution sur 30 ans du stock de carbone (T/Ha) sol 0-30 cm initial après 30 ans Chataigneraie => Climat océanique altéré 1 184 mm/an Sol 21% d’argile 40% sable Taux cailloux : 20%, pH 5 Carsolel V0 Stock cultures Fr
  • 16. Pour réfléchir globalement à un scénario de l’exploitation 16 Adapter la gestion stock/pâturage • Baisser chargements sur ilots proches bâtiment VL, périodes sèches (râteliers) • Accroitre les ares pâturables (aménager accès, clôtures, points d’eau, échanges parcelles…) => surface pâturée et durée annuelle aux prés Zone hors surface épandage des effluents • Ilot cultures : augmenter la fréquence des CI, insérer de la prairie temporaire, de la luzerne • Ilot rotation prairie/culture : accroitre durée des prairies (Flore, implantation sous couvert), meilleure gestion des récoltes <=> Rdt, ferti min. En zone épandable Mieux répartir sur la surface épandable => substitution N min par N org. Comparer l’évolution du carbone du sol CARSOLEL pour 1 ou 2 scénarios cohérents
  • 17. Conclusions • Une évaluation plus précise de l’évolution possible des stocks de carbone dans les exploitations herbagères • Une vue globale de son exploitation et une exploration de leviers pour veiller au maintien de la fertilité des sols et contribuer à la réflexion sur le climat • Un outil et des fiches repères disponibles en 2022 17
  • 18. Prochain temps d’échange Retrouvez les diaporamas de nos conférences sur idele.fr Au Sommet de l’élevage stand Idele stand C1 (Hall 1) Stand Idele Sommet de l’élevage