agronomie - agriculture et agroalimentaire.

agronomie - agriculture et agroalimentaire. 1 PRÉSENTATION agronomie, science dont l'objet est l'étude des relations entre les plantes cultivées (voir Agriculture), les climats, les sols et l'environnement dans lesquels elles se développent. Le terme agronomie, du grec, agros « champ « et nomos « loi «, définit également l'ensemble des techniques qui permettent d'améliorer les productions végétale et animale (la seconde découlant de la première). Les agronomes, terme introduit en 1760 (et désignant, à l'origine, les élèves de l'Institut national agronomique de Paris), tentent de mettre au point des techniques qui permettent d'accroître la production des cultures, d'améliorer leur qualité et d'augmenter les rendements tout en maintenant la fertilité du sol. La France possède un institut de recherche spécialisé, l'Institut national de la recherche agronomique (INRA). 2 HISTORIQUE L'existence même de l'agriculture implique la recherche de méthodes pour accroître la production, quantitativement comme qualitativement. Très tôt ont été inventés, puis progressivement améliorés, des outils destinés au travail de la terre (semis, labour, etc.). Citons l'araire, que l'on doit probablement aux Sumériens, vers 4000 av. J.-C, et qui, sous l'Empire romain, vers 300 av. J.-C., se vit doter de roues. Les premières traces écrites d'un intérêt pour ce domaine remontent à l'Antiquité, avec le poète grec Hésiode (VIIIe-VIIe siècles av. J.-C.). Cependant, c'est l'historien Xénophon (Ve-IVe siècles av. J.C.) qui est considéré comme le premier agronome. En effet, bien qu'Hésiode ait fait un certain nombre d'observations exactes sur la vie rurale, l'amélioration de la production reste pour lui le fait des divinités. En revanche, Xénophon décrit, dans son ouvrage l'Économique, des techniques destinées à améliorer les résultats des pratiques agricoles. Ce sont, par exemple, la rotation biennale (succession de plantes dans un ordre déterminé), ou l'administration optimale d'une propriété agricole. À partir du XVIe siècle, de nombreux ouvrages au moins partiellement consacrés à l'agriculture et à l'agronomie virent le jour, notamment grâce au développement de l'imprimerie. Ils exposent, d'une part, des méthodes connues depuis l'Antiquité, d'autre part, un certain nombre de nouveautés, des outils pour travailler la terre, des techniques de maintien de la fertilité des terres par ajout de déchets organiques et minéraux ou de marne, etc. Sont également présentés dans ces ouvrages l'assainissement des terres par drainage, l'irrigation, et des techniques de plus en plus perfectionnées d'assolement et de rotations. Recepte veritable par laquelle tous les hommes de France pourront apprendre à multiplier leurs thrésors (1563) de Bernard Palissy, ou encore Théâtre d'agriculture et mesnage des champs (1600) et la Seconde Richesse du mûrier blanc (1603) d'Olivier de Serres présentent une importance particulière, dans la mesure où ces deux auteurs furent les premiers à considérer les sols comme des acteurs à part entière de la vie des plantes, et non comme des supports inertes. Mais l'amélioration de la production agricole resta néanmoins, au cours des siècles, un processus d'une lenteur extrême. Citons simplement la charrue : si elle fut inventée au début de l'ère chrétienne, elle resta employée telle quelle, sans amélioration aucune, jusqu'au XVIIIe siècle. Ce n'est, en effet, qu'à partir de 1730 que divers savants se penchèrent sur la question. 3 VERS UNE AGRONOMIE SCIENTIFIQUE 3.1 Étude du système plantes-sols La fin du XVIIIe siècle et le début du XIXe virent l'avènement d'une véritable agronomie scientifique, fondée sur l'observation des phénomènes végétaux (physiologie végétale) et sur la démonstration que la croissance de ces derniers n'est pas due qu'au type de sol, mais à l'ensemble plantes-sols. La synthèse de ces travaux est présentée dans les ouvrages d'Albrecht Thäer (1752-1828), qui tenta de définir la notion de fertilité du sol. Il remarqua en particulier que celle-ci dépend non seulement de sa nature, mais également des plantes qui s'y trouvent. En effet, certaines, comme les céréales, épuisent les sols, tandis que des végétaux du type des légumineuses les enrichissent (notamment -- ce qui sera découvert plus tard -- parce qu'elles vivent en symbiose avec des bactéries fixatrices d'azote atmosphérique). Plus de deux siècles après les écrits de Palissy ou de De Serres, la pédologie, ou science des sols, prit son essor. Issue de la géologie, cette discipline s'intéresse à la physico-chimique, à l'évolution et à la répartition des sols. Ainsi, la granulométrie de ces derniers, leur plasticité ou leur capacité à retenir l'eau sont étudiées, parallèlement à la couche géologique située juste au-dessous du sol. Thäer mit en évidence le cycle de l'azote (au sein duquel le rôle des micro-organismes bactériens fut démontré à la fin du XIXe siècle), ce qui marqua la naissance de la chimie agronomique. Il fut également l'un de ceux qui proposèrent un nouveau modèle de charrue, au cours de la première décennie du XIXe siècle. Parallèlement, on étudiait la façon dont les plantes trouvent leurs nutriments de base. Nicolas de Saussure établit que la source de carbone des plantes est le gaz carbonique de l'atmosphère. Il consigna ses recherches dans un ouvrage publié en 1804, Recherches chimiques sur la végétation. Quarante ans plus tard, Liebig affirma que les plantes puisent dans le sol de l'eau et des minéraux exclusivement, et non, comme le pensait Thäer, de l'humus, produit de la dégradation des matières organiques. La recherche agronomique s'organisait. Elle put commencer à développer des outils permettant d'améliorer de façon significative la production végétale et animale. 3.2 Enrichissement et études modernes des sols À partir de ces nouvelles connaissances, il devint possible de fabriquer des engrais artificiels (contrairement aux engrais « naturels « comme le fumier, déjà couramment, mais empiriquement, employés) contenant les éléments minéraux nécessaires aux plantes, afin d'enrichir des sols pauvres. Furent également mises au point des techniques de solubilisation permettant une meilleure assimilation de ces produits par les terres. La recherche agronomique se poursuivait afin de déterminer tous les éléments nécessaires au développement des plantes, même s'ils ne doivent être présents qu'à l'état de traces pour être efficaces (oligoéléments). Enfin, la seconde moitié du XIXe siècle vit l'avènement de la pédologie moderne, avec les Russes Dokoutchaev, Sibirtsev et Glinka, qui classèrent les sols selon leur origine géologique et firent des relevés cartographiques systématiques. Aujourd'hui, ces cartes sont employées pour établir l'utilisation possible des terrains ou leur amélioration. Elles sont encore améliorées par l'existence de cartes météorologiques (précipitations, températures, etc.). 4 RECHERCHES ACTUELLES L'apport des sels minéraux dans les engrais chimiques est toujours, aujourd'hui, objet de recherche. Les travaux modernes cherchent surtout à déterminer les concentrations optimales de chaque sel minéral, ainsi que son seuil de toxicité, pour chaque plante. Ces recherches trouvent une de leurs applications dans les méthodes de cultures artificielles, comme la culture hors sol, ou culture hydroponique, qui remplace les sols par des solutions nutritives. 4.1 Amélioration et protection L'un des problèmes majeurs de l'agriculture a toujours été l'existence de parasites et de ravageurs des cultures, tels que le mildiou de la pomme de terre, un champignon microscopique, ou le phylloxéra (un insecte). Ainsi, à la fin du XIXe siècle, en France, ce dernier tua plus des trois quarts des ceps de vigne, frappant gravement la production viticole (voir Vin). Pour lutter contre cet insecte, on imagina de greffer les variétés françaises sur des pieds américains résistants à ce parasite. Dans d'autres cas, des techniques empiriques furent mises au point, comme l'utilisation de la bouillie bordelaise, mélange d'une solution de sulfate de cuivre et de chaux. Ce n'est que plus tard que la recherche développa des insecticides chimiques : cependant, leur toxicité sur l'environnement et l'apparition de plantes naturellement résistantes forcèrent les ingénieurs agronomes à concevoir de nouvelles approches, comme l'utilisation de virus s'attaquant spécifiquement aux parasites végétaux dont on veut se débarrasser (voir Parasites, lutte contre les). Il faut non seulement protéger les plantes, mais aussi améliorer leur productivité. Puisque l'enrichissement des sols ne résout qu'un aspect du problème, les recherches ont porté sur l'amélioration des espèces en elles-mêmes. C'est ainsi que la notion de « vigueur hybride « (les hybrides de deux lignées pures végétales sont plus grands, produisent plus et sont plus résistants que leurs parents) permit l'obtention de nouvelles variétés végétales et révolutionna, entre autres, la culture du maïs. Des méthodes de sélection furent développées pour conserver et multiplier les souches les plus intéressantes ( voir Amélioration des plantes). Aujourd'hui, les progrès réalisés en biologie moléculaire permettent d'obtenir des plantes « artificielles « au génome desquelles on ajoute des gènes aux propriétés intéressantes, comme la résistance à certaines maladies ou à des désherbants (voir organismes génétiquement modifiés). 4.2 Protection de l'environnement Depuis un demi-siècle surtout, l'activité humaine entraîne des modifications à grande échelle de l'environnement. Il en va ainsi de l'urbanisation et de l'industrialisation intensives, les produits issus de cette dernière se déversant peu à peu dans les sols, les rivières, les nappes phréatiques, etc. La prise en compte de l'effet de serre est désormais capitale dans le domaine de l'agriculture. Mais, assez paradoxalement, l'agriculture intensive elle-même a des retombées sur l'environnement, mettant en péril sa propre existence, avec, notamment, la pollution par les engrais chimiques et par les insecticides. Le génie génétique agronomique a également un rôle à jouer dans ce domaine : pour éviter l'emploi d'engrais azotés, des gènes permettant la fixation de l'azote atmosphérique pourraient être ajoutés au patrimoine génétique des végétaux ne vivant pas en symbiose avec les bactéries Rhizobium. Il revient désormais aux agronomes de déterminer quels sont les risques de pollution, de bouleversements climatiques ou de catastrophes écologiques. La simulation sur ordinateur est l'une des avancées technologiques mises à profit dans ce domaine. Il faut rester prudent dans le domaine des organismes transgéniques, qui, répandus dans la nature, pourraient être à l'origine de déséquilibres de la flore et de la faune naturelles (comme a pu l'être l'introduction par l'Homme d'espèces continentales sur des îles). L'un des autres défis de l'agronomie est la protection de la biodiversité, qui, en agriculture tout particulièrement, ne cesse de reculer (la plupart des espèces cultivées en masse le sont aux dépens d'espèces plus marginales parce que moins consommées). En près de deux siècles, le visage de la recherche agronomique a changé du tout au tout : après avoir voulu tirer le maximum du sol et de la végétation, il s'agit maintenant, en outre, de protéger un patrimoine : proposer des solutions préventives, d'une part, curatives, d'autre part (dépollution, rétablissement de la diversité végétale, etc.), tout en développant une production de qualité. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.