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Le point sur l’axe 1 « Démontrer et Expérimenter »
Au cours de l’année 2008, la ferme de Grignon a acquis une véritable transparence du point de vue de son impact environnemental. Une plateforme de suivi des émissions de gaz à effet de serre a été installée et le tableau de bord de gestion de l’impact environnemental a été renforcé et affiné. Les efforts accomplis en matière de solutions techniques plus « propres » se sont révélés fructueux. Ils nous encouragent maintenant à relever de nouveaux défis plus ambitieux...
1. Suivis et évaluations : la précision au service du management environnemental
Au cours de l’année 2008, le programme Grignon Energie Positive a renforcé sa capacité à suivre et évaluer les émissions de gaz à effet de serre des ateliers culture et élevage de l’exploitation de Grignon. Cet effort a été impulsé par trois besoins :
mieux comprendre les phénomènes expliquant les émissions de gaz à effet de serre
mieux comparer les émissions d’un atelier à l’autre, ou au sein d’un même atelier
mieux évaluer les émissions de l’exploitation
Afin de compléter le suivi des émissions de GES et de la consommation d’énergie, une plateforme de suivi de la biodiversité est en cours de conception.
Emissions de gaz des cultures : un dispositif de suivi performant et opérationnel
Le projet s’est doté cette année des équipements nécessaires au suivi des émissions gazeuses des parcelles de la ferme. Le protocole de suivi a été défini en concertation avec l’équipe Environnement et Grandes Cultures (EGC) de l’INRA de Grignon reconnue au niveau européen pour ses compétences en la matière. Le matériel consiste en 28 chambres statiques réparties sur 7 types de cultures. Le dispositif en place donne au projet la possibilité de suivre de façon précise les émissions de N2O et de CH4 de ses cultures. A ce jour, 1 000 échantillons ont été analysés. Les premiers résultats obtenus sont conformes à la littérature scientifique et semblables aux résultats obtenus par l’INRA EGC.
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Emissions de l’élevage : un dispositif de suivi en cours de construction
Pour suivre les éructations de méthane de nos animaux, c’est une méthode avec gaz traceur (SF6) développée par une équipe de recherche américaine qui a été retenue. L’équipement utilisé est constitué d’une capsule émettant du SF6 et placée dans le rumen de l’animal et d’un tube de PVC de stockage des gaz placé autour du cou de l’individu et connecté à une de ses narines. L’apprentissage de la technique s’est fait auprès des chercheurs de l’INRA de Theix. Un protocole a été défini pour la ferme, l’acquisition et la mise au point du matériel est en cours et les prélèvements devraient commencer à l’automne.
Une spécialiste de l’Institut de l’Elevage est venue début mai à la ferme pour prélever les gaz présents dans les bâtiments d’élevage. Elle a utilisé une méthode simplifiée d’évaluation développée par l’Institut, basée sur un bilan de masse du carbone.
Des équipements d’analyse de haute précision
Le programme prévoit d’acquérir un chromatographe en phase gazeuse en collaboration avec l’INRA EGC afin de se doter de la capacité d’analyse des gaz prélevés. Le matériel est en cours d’acquisition, il permettra la mesure des teneurs en N2O, CO2, CH4 et SF6 des échantillons prélevés et sera opérationnel d’ici la fin de l’année.
| Avec cette plateforme de suivi des émissions de GES ainsi complétée, nous aurons à la fin 2008 la capacité de tester de nouvelles pratiques culturales et d’élevage (types d’engrais, travail du sol, type d’alimentation etc.) et de mesurer finement leurs effets sur les émissions de GES et les consommations d’énergie. |
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L’expertise au service du suivi de la biodiversité
Ce dispositif a pour objectif de renseigner sur deux points fondamentaux, à savoir : l’effet des pratiques agricoles en général et des pratiques inhérentes au projet Grignon Energie Positive en particulier et les voies d’amélioration possibles pour favoriser la biodiversité sur le territoire de l’exploitation. Nous avons choisi de baser le dispositif sur quatre axes indépendants : le suivi des populations d’oiseaux, le suivi de la flore des bordures de champ, le suivi des papillons de jour et l’utilisation de la méthode IBEA (Indicateurs de Biodiversité des Exploitations Agricoles).
L’approche analytique pour une gestion environnementale plus efficace
Le tableau de bord de gestion environnementale de la ferme de Grignon a été enrichi d’une approche analytique. Il ne permet plus seulement de suivre les évolutions des impacts environnementaux par atelier, mais également par litre de lait, par kilogramme de viande et par tonne de culture. Cette approche a nécessité un travail de réflexion sur l’affectation de certains coûts environnementaux. Par exemple, le coût environnemental des effluents d’élevage doit se partager entre l’atelier élevage et l’atelier culture (qui les utilise comme amendement).
Grâce à ce suivi analytique nous sommes parvenus à calculer le bilan énergie et effet de serre d’un yaourt produit à Grignon :
L’approche analytique a permis de constater que les transformations techniques entreprises à la ferme (voir newsletters n°1 et 2) ont provoqué une amélioration visible du bilan énergie et effet de serre pour la plupart des ateliers.
NB : les schémas ci-dessous sont des courbes des émissions de GES et des consommations d’énergie cumulées sur 12 mois par atelier, par quantité de produit ou par Euros de chiffre d’affaire.
| En 2007, la stratégie était centrée sur la vente des agneaux sans renouvellement, d’où un chiffre d’affaire élevé pour l’atelier, et un faible coût environnemental. Cette logique a souffert de la baisse des prix de vente. Aujourd’hui la situation s’améliore, mais doucement, car la logique est tournée vers le renouvellement du cheptel et son augmentation, donc vers la diminution des ventes d’agneaux. | |
| Les pics observés sont dus aux décalages entre 2007 et 2008 des dates d’épandage d’engrais. | |
| Le pic observé en février est dû au fait que c’est une période de production intense et de peu de ventes. Les produits sont en effet réservés pour être vendus le mois suivant, pendant le salon de l’agriculture. | |
| Le pic observé en août est dû au décalage de la période d’épandage des effluents (affectés pour partie à l’atelier vacherie) entre les années 2006 (épandages en mars et octobre) et 2007 (épandages en mars et août). |
| Ces progrès nous incitent à poursuivre nos efforts, en nous appuyant sur notre système de gestion et de management environnemental, à chercher de nouvelles solutions et à innover. Tout cela nous servira à remplir de nouveaux objectifs ambitieux pour l’acte II du projet, qui commencera en 2009 : produire du yaourt et du blé à zéro carbone. |
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2. Expérimenter et innover pour imaginer l’agriculture de demain
Une gestion de la ferme en trois dimensions
Le logiciel PerfAgro P3 (Profit, Planète, Population), développé par le Céréopa et primé aux Inel d’Or en 2008, est utilisé dans le cadre du programme Grignon Energie Positive pour l’exploration de nouvelles solutions techniques et l’aide à la décision. Cet outil permet d’évaluer l’intérêt de solutions potentielles pour la ferme de Grignon, au regard de trois critères de performance : la marge économique, l’impact environnemental (énergie et gaz à effet de serre) et le nombre de personnes nourries. L’utilisation de cet outil pour la gestion de l’exploitation reflète notre conviction que l’agriculture est plus que jamais confrontée à trois défis : rester rentable, sans trop abîmer la planète, et en continuant de nourrir les hommes. PerfAgro P3 a également été utilisé dans le cadre d’un stage de fin d’études d’AgroParisTech pour faire un benchmark d’une quinzaine d’exploitations à travers la France.
Quels critères de décision pour les choix d’investissement ?
D’autres critères de choix d’investissement utilisés sont les profits (économique ou énergétique) actualisés. La comparaison entre les profits actualisés pour différentes solutions techniques fournit des informations importantes pour le choix d’investissement. Ce type d’information a en effet permis de mettre la priorité sur la solution « récupération de menue paille + non labour » par rapport aux solutions récupération de menue paille seule et centrale à eau glacée, dont les profits énergétique et économique actualisés se sont révélés plus faibles. Nous utilisons aussi le critère Profit (MJ) / Investissement (€), pour sélectionner les projets les plus intéressants. Le temps de retour sur investissement est de même un critère important.
| Notre dispositif de gestion environnementale, composé du tableau de bord, de l’outil PerfAgro complété par nos critères de décision, est efficace, précis et éprouvé. Il est maintenant transposable à d’autres exploitations. |
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Tester la récolte de la menue paille
La récolte de la menue paille permet de retirer du champ les semences d’adventices et ainsi de réduire l’utilisation d’herbicides avant le semis suivant. Cette solution technique se prête tout particulièrement à un système de culture en non labour. L’étude avec le logiciel PerfAgro d’un système associant la récupération de la menue paille et le non labour a montré que cette solution permet d’augmenter la marge économique par rapport à une situation avec labour et sans récupération de menue paille (situation initiale). Ce faisant, elle maintient les performances environnementales, et améliore la performance nourricière (jusqu’à 200 personnes nourries en plus). En outre, dans la situation – inévitable – où le coût de l’énergie continuerait d’augmenter, l’intérêt économique de la récupération de menue paille est renforcé : l’écart de marge économique par rapport à la situation initiale se creuse.
C’est pourquoi, en juillet 2008, en partenariat avec les établissements Thierart, la ferme s’est dotée d’un récupérateur de menue paille installé sur la moissonneuse-batteuse.
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Explorer la culture du miscanthus
Le début de l’année 2008 a été l’occasion de réaliser un travail de synthèse de l’état de l’art des connaissances (d’ordres technique, technologique et économique) sur les cultures énergétiques, et plus précisément sur le miscanthus, en partenariat avec l’ADEME. Il a été complété par une étude de la place du miscanthus dans l’économie de l’exploitation grâce au logiciel PerfAgro. Nous avons ainsi trouvé qu’à partir d’une quarantaine d’hectares cultivés en miscanthus, la ferme de Grignon devient une véritable ferme à énergie positive : elle produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Ce faisant, la marge économique n’est réduite que de 4%. Cependant, la ferme nourrit 800 personnes de moins, parce que le miscanthus remplace des terres cultivées en blé.
Les conclusions tirées de cette étude nous ont conduit à proposer d’intégrer la culture de miscanthus dans l’axe d’innovations du projet, afin de mieux en cerner les avantages et les limites. Nous avons choisi de passer par une première phase d’évaluation d’une culture pilote de miscanthus, d’un peu moins de 2 hectares de surface, et lancée début mai 2008 en partenariat avec Novabiom (anciennement Bical Biomasse France).
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Essayer les engrais inhibiteurs de nitrification
Des engrais inhibiteurs de nitrification ont été testés sur le blé en partenariat avec COMPO. Les phénomènes de nitrification et de dénitrification sur le champ étant à l’origine des émissions de protoxyde d’azote par les cultures, une réduction des émissions est attendue. Un suivi est réalisé au moyen de prélèvements de gaz dans des chambres statiques.
Compléments sur l’Axe 1
Parallèlement à ces nouvelles transformations, les mesures mises en place en 2006 et en 2007 sur les fourrages, le pâturage et les rations alimentaires ont été poursuivies. Pour plus d’informations sur les transformations déjà mises en place, vous pouvez consulter les newsletters n° 1 et 2.
Le projet d’installation d’une unité de méthanisation à la ferme de Grignon prend forme peu à peu. Cette unité traitera des déchets agricoles comme des déchets des centres urbains avoisinants (tonte de pelouse, déchets de restauration, fumier de cheval etc.) et permettra à la ferme de s’insérer dans une logique d’écologie industrielle.
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