Chapitre 2: La production agricole végétale et animale et pratiques alimentaires. Introduction: L’approvisionnement de l’humanité en nourriture constitue un enjeu planétaire majeur pour le 21ème siècle: il faudra nourrir environ 9 milliards d’individus et pour cela, la production agricole devra avoir doublé! De plus, la moyenne de la consommation calorique entre 1960 et 2010 est passée de 2400 ? 3000 K calories par personne et par jour..
L’agriculture doit donc faire face à deux grands défis: nourrir l’ensemble de l’humanité et préserver l’environnement et la santé en développant une agriculture durable. Comment augmenter la production agricole tout en préservant e 1) Fonctionnement d’ Un écosystème est u vivants ou biocénose 8 S. wp next page grosystème. d’organismes eux et avec le milieu (biotope) dans lequel ils vivent. La biocénose est l’ensemble des êtres vivants peuplant le biotope: il s’agit des plantes, des animaux et des micro-organismes.
Le biotope est la partie non vivante de l’écosystème caractérisée par des conditions climatiques et physico-chimiques homogènes. La forte biodiversité qui caractérise la plupart des écosystèmes naturels repose sur l’existence d’interactions complexes intra t interspécifiques, en particulier pour l’accès à la nourriture (relations trophiques). Dans un écosystème, la circulation de la matière et de l’énergie peut-être décrite
La biomasse est la quantité de matière organique exprimée par unité de surface et de volume. La quantité de biomasse fabriquée par unité de temps et de surface est la productivité. Au cours de la photosynthèse, les végétaux chlorophylliens convertissent l’énergie solaire en énergie chimique afin de abriquer des molécules organiques à partir de molécules minérales (COZ , eau, ions minéraux), prélevées dans l’atmosphère, le sol ou l’eau.
La photosynthèse se déroule dans les parties chlorophylliennes des plantes, en part’ lie Icu r les feuilles. La biomasse végétale produite par les végétaux chlorophylliens est la production primaire, c’est le premier niveau des réseaux trophiques. Les végétaux chlorophylliens sont donc des producteurs primaires. Les consommateurs primaires (phytophages) utilisent la production primaire pour fabriquer leur propre matière vivante, puis les consommateurs secondaires (et es suivants) font de même en consommant les herbivores.
Enfin, les décomposeurs se nourrissent des restes des êtres vivants et assurent la transformation de la matière organique en matière minérale, utilisable par les végétaux. Dans un écosystème, la circulation de la matière s’accompagne de pertes énergétiques à chaque niveau trophique. On estime qu’à chaque fois qu’un être vivant se nourrit d’un autre, environ 90% de l’énergie prélevée est utilisée pour la respiration et donc dissipée sous forme de chaleur! ar contre, la biomasse fabriquée par les êtres vivants est totalement recyclée par es décomposeurs (champignons, bactéries) qui assurent la minéralisation de la matière organique. un agrosystème est un écosystème artificiel créé par l’exercice de l’agriculture (cultures, élevage, échanges de produits, et contrôlé en permanence par l’homme. L’installation d’un agrosystème implique d’éliminer la végétation naturelle et le reste de la biocénose afin de favoriser pour la plante cultivée, l’accès à la lumière, l’eau, aux sels l’accès à la lumière, l’eau, aux sels minéraux.
La biodiversité végétale est maintenue artificiellement à un taux très bas grâce ? a déforestation, le désherbage mécanique ou chimique, le travail du sol par les labours, le paillage, l’utilisation des pesticides… Le terme de pesticides regroupe les substances chimiques destinées à repousser, détruire ou combattre les ravageurs et les espèces indésirables de plantes ou d’animaux causant des dommages aux denrées alimentaires (herbicide, insecticide, fongicide, nématicide… . Dans un agrosystème, le biotope est modifié par le travail du sol afin de favoriser l’installation du système racinaire ainsi que par l’irrigation afin de satisfaire les besoins en eau des cultures. Par exemple, la plupart des végétaux utilisent l’azote, non pas sous forme de gaz mais sous forme d’ions nitrates (N03-) ou ammonium (NH4+) qu’ils prélèvent dans la solution du sol. Mais le lessivage des sols lors des fortes pluies peut emmener les ions nitrates..
La productivité d’un agrosystème est très importante sur un temps très court (plusieurs tonnes de matière sèche! ) et la majeure partie de la biomasse produite est exportée pour l’alimentation humaine. Une telle productivité implique des prélèvements importants d’ions mineraux et d’eau dans le sol. Le flux de matière organique recyclée dans un agrosystème est très éduit ce qui implique l’utilisation d’intrants pour augmenter le rendement ou pour lutter contre les espèces indésirables. 2) Utilisation d’intrants et conséquences écologiques.
Les techniques agricoles modernes ont permis d’accroitre les rendements mais elles sont coûteuses en énergie non renouvelable et exigent de nombreux intrants semences sélectionnées et traitées, pesti non renouvelable et exigent de nombreux intrants: semences sélectionnées et traitées, pesticides, irrigation, énergies fossiles pour produire les engrais et faire tourner les machines agricoles… ‘eau est un élément clé des agrosystèmes. 5 % de l’eau absorbée par un végétal est restituée à l’atmosphère par transpiration: L’eau disponible dans le sol est donc un facteur important dans le cycle de vie d’un végétal.
Un stress hydrique provoque la diminution de la production végétale. Les aléas de la pluviométrie dans certaines régions nécessitent de recourir à l’irrigation afin d’assurer la production et sécuriser i rigation doit cependant être réalisée après les rendements. L’ r établissement d’un bilan hydrique, de manière à ajuster de façon précise le supplément d’eau… Une irrigation mal maîtrisée peut ntraîner des problèmes de salinisation des sols ainsi que la baisse des nappes phréatiques.
La ressource en eau est limitée ? la surface de la planète et se pose le problème du partage entre ses diverses utilisations (agricole, industrielle et domestique). La productivité importante des agrosystèmes implique une compensation des exportations d’ions minéraux grâce à un apport d’engrais, soit sous forme de matières organiques (lisiers, fumier), soit sous forme minérale (engrais azotés, phosphatés et potassiques). Les engrais minéraux sont produits à partir des minerais du sous sol (phosphate, potasse) et sont le plus ouvent composés de plusieurs éléments chimiques (NPK).
Le lisier, engrais organique, est un mélange de déjections danimaux d’élevage et d’eau, dans lequel domine l’élément liquide. Il peut également contenir des résidus de litière (paille) en faible quantité et provient des élevages de porcs, de bovins et de volailles qui n’emploient pas, ou peu, de litière. Les él 4 OF des élevages de porcs, de bovins et de volailles qui n’emploient pas, ou peu, de litière. Les éléments nutritifs apportés par les engrais ne sont pas toujours utilisés en totalité par les plantes et le surplus est lessivé.
Tout fertilisant en excès ou épandu à des périodes inappropriées est perdu par ruissellement et lessivage en périodes de fortes pluies. Les nitrates et les phosphates non assimilés par les cultures sont entraînés par lessivage dans le milieu naturel: rivières, lacs et nappes phréatiques. Les phosphates et/ou les nitrates des engrais provoquent la prolifération d’algues vertes en milieu aquatique. Les nitrates s’accumulent à l’embouch ure des cours d’eau, ce qui entraîne, près des côtes, la prolifération d’algues vertes pour lesquelles ils constituent un nourriture idéale: on parle de marée verte.
Les algues sont ensuite décomposées par des bactéries qui, non seulement, dégagent des gaz toxiques (méthane et sulfure d’hydrogène), mais consomment tout le dioxygène disponible dans l’eau. Cela entraine la disparition de la faune aquatique (poissons, mollusque, crustacés), c’est l’eutrophisation. Ajuster les apports d’engrais aux besoins des cultures, périodes d’intercultures sans sols laissés à nu, sont des pistes permettant de limiter la perte d’éléments minéraux par lessivage, et donc de diminuer la pollution des cours d’eau.
Le terme de pesticides regroupe les substances chimiques estinées à repousser, détruire ou combattre les ravageurs et les espèces indésirables de plantes ou d’animaux causant des dommages aux denrées alimentaires, aux produits agricoles, au bois et aux produits ligneux, ou des aliments pour animaux. Les pesticides représentent un risque important pour l’environnement lorsqu’il s’agit de produits pas ou peu biodégradables. On peut les retrouv pour l’environnement lorsqu’il s’agit de produits pas ou peu biodégradables.
On peut les retrouver aussi bien dans l’atmosphère, dans l’eau, les sols.. . ils se concentrent dans les chaînes alimentaires par bio accumulation (ou bio concentration), ? des concentrations telles qu’ils peuvent devenir toxiques pour la faune et pour llHomme (cancers, dérèglements hormonaux… )- Le concept de développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs. c’est un développement, économiquement efficace, socialement équitable et écologiquement soutenable.
Il est respectueux des ressources naturelles et des écosystèmes. Les pratiques agricoles futures doivent donc concilier productivité et gestion durable de l’environnement; Les problématiques de l’énergie et des ?missions de gaz à effet de serre (GES) en agriculture sont aussi de plus en plus présentes. L’agriculture doit émettre moins de gaz à effet de serre: CH4 provenant de la rumination des animaux et N20 provenant du stockage de ces déjections d’élevage, C02 dégagé par les engins agricoles et usines fabriquant les engrais et pesticides.
Plusieurs pistes permettent de réduire l’impact des intrants sur l’environnement et la santé: comme la rotation des cultures, l’agriculture raisonnée, la lutte biologique, l’utilisation de la biodiversité naturelle comme préserver les haies ou les bandes nherbées en bordure de champs… 3) La production animale possède un rendement réduit par rapport à la production végétale. En France, la part des produits animaux représente 35 % de la ration alimentaire: un français consomme en moyenne 80 kg de viande par an, soit deux fois plus que les quantités consommées par nos grands-parents.
La consommation d’un prod 6 OF deux fois plus que les quantités consommées par nos grands- parents. La consommation d’un produit d’origine végétale ou bien de viande n’ont pas les même conséquences sur le plan de l’énergie ainsi que sur la quantité d’intrants employés. Les réseaux trophiques montrent qu’il existe des pertes de biomasse et d’énergie lorsque l’on passe d’un niveau trophique à l’autre. Plus la chaîne alimentaire est courte et plus les pertes de matières et d’énergie sont réduites…
Pour obtenir une même quantité d’énergie alimentaire, la production de viande nécessite plus d’énergie solaire et de surface cultivable. Le rendement dépend de la place du produit dans la pyramide de productivité: il faut l’équivalent de 10 kg de végétaux pour obtenir 1 kg de bœuf. Les vaches sont des herbivores, leur alimentation est composée rincipalement de matières végétales riches en fibres (fourrage, céréales,… ), mais également de concentrés riches en énergie (granulés, farines,… ) en minéraux et en vitamines. Chaque jour une vache mange environ 70 kg de végétaux et boit environ 80 litres d’eau !
Il faut aussi 100 kg de végétaux (plancton végétal) pour produire IO kg de petits poissons qui seront consommés pour permettre à un poisson d’élevage de grossir de 1 kg! La demande en produit animaux augmente fortement la pression exercée sur les ressources naturelles (les sols, l’eau, le pétrole) et elle libère plus de gaz à effet de serre. 5 % des céréales produites dans le monde sont destinées à l’alimentation animale. L’efficacité énergétique des élevages varie fortement selon la production considérée (volaille, porc, bœuf… ) mais aussi suivant les pratiques d’élevage adoptées.
En milieu marin,la surpêche a provoqué l’effondrement des populations de poissons et a entrainé le déséquilibre des réseaux trophiques. La l’effondrement des populations de poissons et a entraîné le déséquilibre des réseaux trophiques. La consommation de viande ou d’un produit végétal a donc un impact écologique différent… BILAN: L’agriculture exploite la propriété qu’ont les végétaux chlorophylliens de produire de la matière organique à partir de C02, à la lumière. Un écosystème naturel est constitué d’un biotope et d’une biocénose en équilibre.
L’agrosystème est un écosystème naturel modifié par l’homme afin de subvenir ? ses besoins alimentaires: L’homme favorise une seule espèce au dépend des autres en agissant à la fois sur le biotope mais aussi sur la biocénose et exporte la quasi-totalité de la biomasse. Un important facteur limitant de la production primaire est la quantité de sels minéraux présents dans le sol. En effet, les végétaux pompent les sels minéraux (surtout N, P et K) avec l’eau. Dans les écosystèmes naturels, les ions sont rendus au sol par la dégradation des restes animaux et végétaux dans la litière.
Mais dans un agrosystème, ce phénomène a souvent totalement disparu, les sols sont exploités au maximum et peu de temps leur est laissé pour régénérer les ions. L’apport d’intrants comme les engrais permet de compenser l’exportation d’éléments minéraux au moment de la récolte. Grâce à cela, la productivité est importante et l’on peut enchaîner les périodes de culture sans laisser le sol se régénérer. Plusieurs inconvénients existent cependant. SI la productivité est effectivement améliorée avec les engrais, Au-delà de l’optimum, l’engrais n’est plus efficace sur la productivité, il existe même des doses toxiques.
De plus, les engrais non absorbés restent dans le sol, puis sont lessivés par les eaux de ruissellement: on les retrouve dans les nappes phréatiques ou dans les baies comme en B BOF ruissellement: on les retrouve dans les nappes phréatiques ou dans les baies comme en Bretagne. Ces substances y stimulent la productivité des algues vertes, qui finissent par envahir le milieu, se déposer et pourrir sur place. C’est ce que l’on appelle les « marées vertes ntroduction: L’approvisionnement de l’humanité en nourriture faudra nourrir environ 9 milliards et pour cela, la production agricole devra avoir doublé! http://raymond. odriguezl. free. fr/Documents/Agro-alim ‘population_mondlale. jpg ‘malnutrition3. jpg http://www. fao. org/news/story/fr/ltem/35571/icode/ L’agriculture doit donc faire face à deux grands défis: nourrir l’ensemble de l’humanité et préserver un environnement et la santé en développant une agriculture durable. Comment augmenter la production agricole tout en préservant environnement et santé? ) Fonctionnement d’un écosystème et d’un agrosystème. Un écosystème est un ensemble dynamique d’organismes vivants, la biocénose qui interagissent entre eux et avec le milieu ou biotope dans lequel ils vivent.
La biocénose est l’ensemble des êtres vivants peuplant s’agit des plantes, des 8 trophiques). minérales prélevées dans l’atmosphère ou l’eau (C02) et dans le sol ou l’eau (eau, Ions minéraux). ‘photosynthese. jpg La biomasse végétale constitue le premier niveau des réseaux trophiques. Les consommateurs primaires (phytophages) l’utilisent pour fabriquer leur propre matière vivante, puis les onsommateurs secondaires (et les suivants) font de même en consommant les herbivores.
Enfin, les décomposeurs se nourrissent des restes des êtres vivants et assurent la transformation de la matière organique en matière minérale, utilisable par les végétaux. /decomposition. jpg ‘recyclage 1 . jpg http://svt. ac-dijon. fr/schemassvt/affiche_image. php3? id document=5880 http://lamap. inrp. fr/bdd_image/eco. jpg consommateurs secondaires ou zoophages (et les suivants) font de même en consommant les herbivores ou phytophages. Enfin, les décomposeurs se nou tes des êtres vivants et 0 8
