TPE engrais

                  TPE de 1ère S sur les engrais
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De l'écosystème à l'agrosystème

Un écosystème est un ensemble constitué d'une association d'êtres vivants et de leur environnement. Ces organismes interagissent les uns avec les autres dans des relations trophiques (relations alimentaires entre les organismes d'un même écosystème). L'ensemble de ces relations forme un réseau trophique, par lequel circule l'ensemble de l'énergie et de la biomasse. Le réseau trophique est au cœur de l'équilibre de l'écosystème.

De l'écosystème...

Un agrosystème - nous parlerons essentiellement des cultures bien que les élevages en soient aussi - est un écosystème modifié par l'homme pour une exploitation agricole avec un rendement optimal. Le temps de renouvellement de la biomasse est extrêmement court afin de rechercher ce rendement maximum et exporter la plus grande partie de la matière produite, dans un but alimentaire (élevages animaliers, cultures de céréales...), ou encore énergétique (bio-carburants).

Cette association d'êtres vivants est appelée biocénose et leur environnement biotope. Le biotope est défini par l'ensemble des caractéristiques du milieu (luminosité, pH, humidité...). Les organismes vivants dépendent donc des propriétés du sol et des facteurs climatiques.

... à l'agrosystème

  • Les producteurs primaires, qui sont en grande partie des plantes produisant leur matière organique à partir de l'énergie solaire et de matière minérale (grâce à la photosynthèse) : ils sont dits autotrophes. Certaines bactéries sont également considérées comme autotrophes.

 

  • Les producteurs secondaires, qui ne peuvent produire leur matière organique qu'à partir de matière organique déjà élaborée par d'autres organismes : ils sont dits hétérotrophes. Ces producteurs se classent en quatre sous-groupes :

Dans un agrosystème, la culture est limitée à un seul type de plantes ; celles dites "adventices", comme le liseron, sont supprimées car elles pourraient faire concurrence à l'espèce cultivée, et donc mettre en cause un rendement optimal. Le réseau trophique est ainsi largement diminué.

  • Les phytophages, qui consomment la matière organique produite par les producteurs primaires.
  • Les zoophages, qui se nourrissent de matière organique produite par d'autres producteurs secondaires : ils n'ont aucune relation trophique avec les producteurs primaires.
  • Les omnivores, à la fois phytophages et zoophages
  • Les décomposeurs, qui décomposent la matière morte en matière minérale.

La matière organique produite dans un écosystème suit donc un cycle de renouvellement perpétuel

La suppression de certains niveaux trophiques entraîne une diminution de la biomasse ; par ailleurs, les cultures contribuent à l'appauvrissement des sols, sans apporter en quantités suffisantes des éléments nécessaires au cycle de renouvellement. Les éléments puisés dans le sol quittant l'agrosystème, il est nécessaire de faire un apport à la culture : les intrants, tels que l'eau (irrigation, si l'apport naturel en eau n'est pas optimal) et les engrais, pour combler le non-renouvellement des minéraux de la terre.

Toutes ces modifications pour un rendement optimal ne sont pas sans conséquences pour la nature : pollution, disparition d'espèces... Productivité ne semble pas rimer avec protection de l'environnement.

Il reste malgré tout des exceptions : il y a parfois des interactions entre la plante cultivée et certaines espèces vivantes ; c'est le cas par exemple des trichogrammes, parfois introduits volontairement dans la culture pour tuer les larves de pyrales (petits papillons), jugées néfastes pour la culture. Toutes ces interventions aboutissent à une tentative de contrôle de la biocénose et du biotope : le pH de la terre, la teneur en oligo-éléments, ou encore le taux d'humidité sont optimisés pour la bonne croissance de la plante.

Champs de maïs envahi par un adventice, le liseron.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Adventice - Spedona

On peut scinder les êtres vivants d'un même écosystème en deux groupes :

Afin d'approfondir notre TPE, nous avons décidé d'apporter un regard de professionnels à partir de deux témoignages de personnes travaillant en relation avec les agrosystèmes.


Nous avons tout d'abord interrogé un exploitant agricole de Plumaugat (22), dont les réponses sont résumées ci-dessous.

 

Quels engrais utilisez-vous ? D'où proviennent-ils ?

Les engrais les plus utilisés sont les engrais organiques, comme le fumier de bovin et le lisier de porc, car ils sont produits sur l'exploitation et il faut les valoriser. Mais nous utilisons aussi des compléments minéraux azotés (ammonitrates), que l'on achète à la coopérative.

Comment gérez-vous les dosages ? Sont-ils les mêmes pour toutes les cultures ?

Pour gérer les dosages, nous réalisons, avec la coopérative, un cahier de fertilisation (voir liens ci dessous) pour chaque parcelle, en tenant compte des analyses de sol effectuées, des reliquats azotés (restes dans la terre après l'hiver) présents dans le sol, des besoins de la plante cultivée et du rendement moyen obtenu sur les années précédentes. Le dosage est sensiblement le même entre chaque plante, mais il peut varier suivant la rotation des cultures. Par exemple, si l'on cultive du blé après du colza, du maïs ou de l'orge, les reliquats dans le sol peuvent varier ; on ajuste en conséquence les apports.

Echanges avec des professionnels

Nous avons également échangé avec un futur ingénieur agronome de l'ENSAR (AgroCampus Rennes) en 5ème année d'ingénierie des agrosystèmes. Il nous a fourni un état des lieux de la recherche agronomique actuelle. Nos échanges, plutôt que d'être rapportés sous forme d'une interview, ont été ajoutés dans différentes rubriques de ce site (notamment dans la partie les engrais, axe majeur des agrosystèmes).

Les écosystèmes - © InfoEngrais

Les agrosystèmes - © InfoEngrais

Les flux dans les écosystèmes - http://svtaucollege.wifeo.com/classe-de--6eme.php