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Although food from grazed animals is increasingly sought by consumers because of perceived animal welfare advantages, grazing systems provide the farmer and the animal with unique challenges. The system is dependent almost daily on the climate for feed supply, with the importation of large amounts of feed from off farm, and associated labour and mechanisation costs, sometimes reducing economic viability. Furthermore, the cow may have to walk long distances and be able to harvest feed efficiently in a highly competitive environment because of the need for high levels of pasture utilisation. She must, also, be: (1) highly fertile, with a requirement for pregnancy within ~80 days post-calving; (2) 'easy care', because of the need for the management of large herds with limited labour; (3) able to walk long distances; and (4) robust to changes in feed supply and quality, so that short-term nutritional insults do not unduly influence her production and reproduction cycles. These are very different and are in addition to demands placed on cows in housed systems offered pre-made mixed rations. Furthermore, additional demands in environmental sustainability and animal welfare, in conjunction with the need for greater system-level biological efficiency (i.e. 'sustainable intensification'), will add to the 'robustness' requirements of cows in the future. Increasingly, there is evidence that certain genotypes of cows perform better or worse in grazing systems, indicating a genotype×environment interaction. This has led to the development of tailored breeding objectives within countries for important heritable traits to maximise the profitability and sustainability of their production system. To date, these breeding objectives have focussed on the more easily measured traits and those of highest relative economic importance. In the future, there will be greater emphasis on more difficult to measure traits that are important to the quality of life of the animal in each production system and to reduce the system's environmental footprint.

Summary Designing agroecological cropping systems, which have enhanced biodiversity and that improve agroecosystem services, is recognized as the most likely method of improving the environmental sustainability of agriculture. However, tools and methods for designing such systems are lacking. To help fill this gap, we propose a revised trait-based response/effect framework as applied to agroecosystems, which takes into account farmers' decision rules. The framework consists of a “Biophysical module”, which describes the biophysical functioning of the agroecosystem on a response/effect traits basis and a “Decision module”, which encompasses the farmer's choices that follow decision rules, to account for the high degree of human control of filters and community structure operating in cultivated systems. The introduction of the Decision module and its interactions with the Biophysical module opens new research priorities related to trade-offs between services, to species choice and to the relationships between the community composition, functional structure and the functions. Synthesis and applications. We proposed a revised trait-based response/effect framework as applied to agroecosystems, which incorporates farmers' decisions. This framework has great potential to address questions related to the strategic choices associated with multispecies cropping system design, from plant (species choices) to community (optimization of community composition) scales. It also contributes to improving the rationale to manage multifunctional agroecosystems, which extend beyond yield alone, by enabling the exploration of trade-offs between ecosystem services.

European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007–2013); Conservation biological control (CBC) is a sustainable approach to pest management that can contribute to a reduction in pesticide use as part of an Integrated Pest Management (IPM) strategy. CBC is based on the premise that countering habitat loss and environmental disturbance associated with intensive crop production will conserve natural enemies, thus contributing to pest suppression. The abundance and diversity of natural enemies increases in response to a variety of conservation measures, including plant and habitat diversification, a reduction in cropping intensity, and increased landscape complexity. However, the response of natural enemy populations to conservation measures is not consistent; often it fails to translate into pest suppression or improved crop yield, and is seldom utilised in commercial crop production settings. CBC is a complex strategy drawing on a number of ecological and behavioural processes, operating at multiple scales, and mediated by management actions that are, potentially, targeted at a wide range of pest organisms. Given this inherent complexity, it is not surprising that the scientific understanding of CBC is incomplete, or that the design and adoption of reliable CBC prescriptions have proved elusive. To tackle this, we consolidate existing knowledge of CBC using a simple conceptual model that organises the functional elements of CBC into a common, unifying framework. We identify and integrate the key biological processes affecting natural enemies and their biological control function across local and regional scales, and consider the interactions, interdependencies and constraints that determine the outcome of CBC strategies. Conservation measures are often effective in supporting natural enemy populations but their success cannot be guaranteed; the greatest limitation to the development of effective CBC is due to a failure to adequately direct biological control services to achieve suppression of the target pests. By considering the performance of these and other components of CBC within the context of an integrated system, we believe that the limiting factors can be identified, and removed, allowing effective CBC strategies to be implemented.

In Central Africa, most cacao is still cultivated in low-input agroforests where cacao associated trees are traditionally valued by farmers. These systems are sustainable on the long run, support biodiversity conservation and carbon storage. Yet, little knowledge exists on the contribution of tree community management to explain such results. In Central Cameroon, we investigated cacao agroforest associated tree community contributions to the long-term (i) maintenance of tree species encountering a conservation issue and (ii) carbon storage. We further simulated the simplification of these systems by checking for the effect of tree density decrease on community functional groups or traits. Finally, we linked farmers' use of associated trees to their functional features and conservation status. Cacao agroforestry systems were able to combine high levels of species richness with long-term conservation abilities and carbon storage. Simplification emphasized consistent shifts of functional traits/groups that will change the way they function and alter the existing balances between different associated tree uses. Since traditional agroforests are now foreseen as providers of timber/non-timber forest products, our study argues that this paradigm change in such low-input systems - if carried improperly - is likely to impair the provision of the services they currently provide as well as their sustainability.

Monocultural rubber plantations have replaced tropical forest, causing biodiversity loss. While protecting intact or semi‐intact biodiverse forest is paramount, improving biodiversity value within the 11.4 million hectares of existing rubber plantations could offer important conservation benefits, if yields are also maintained. Some farmers practice agroforestry with high‐yielding clonal rubber varieties to increase and diversify incomes. Here, we ask whether such rubber agroforestry improves biodiversity value or affects rubber yields relative to monoculture.\ud \ud We surveyed birds, fruit‐feeding butterflies and reptiles in 25 monocultural and 39 agroforest smallholder rubber plots in Thailand, the world's biggest rubber producer. Management and vegetation structure data were collected from each plot, and landscape composition around plots was quantified. Rubber yield data were collected for a separate set of 34 monocultural and 47 agroforest rubber plots in the same region.\ud \ud Reported rubber yields did not differ between agroforests and monocultures, meaning adoption of agroforestry in this context should not increase land demand for natural rubber. Butterfly richness was greater in agroforests, where richness increased with greater natural forest extent in the landscape. Bird and reptile richness were similar between agroforests and monocultures, but bird richness increased with the height of herbaceous vegetation inside rubber plots.\ud \ud Species composition of butterflies differed between agroforests and monocultures, and in response to natural forest extent, while bird composition was influenced by herbaceous vegetation height within plots, the density of non‐rubber trees within plots (representing agroforestry complexity) and natural forest extent in the landscape. Reptile composition was influenced by canopy cover and open habitat extent in the landscape. Conservation priority and forest‐dependent birds were not supported within rubber.\ud \ud Synthesis and applications. Rubber agroforestry using clonal varieties provides modest biodiversity benefits relative to monocultures, without compromising yields. Agroforests may also generate ecosystem service and livelihood benefits. Management of monocultural rubber production to increase inter‐row vegetation height and complexity may further benefit biodiversity. However, biodiversity losses from encroachment of rubber onto forests will not be offset by rubber agroforestry or rubber plot management. This evidence is important for developing guidelines around biodiversity‐friendly rubber and sustainable supply chains, and for farmers interested in diversifying rubber production.

International audience; In the quest for sustainable intensification of crop production, we discuss the option of extending the root depth of crops to increase the volume of soil exploited by their root systems. We discuss the evidence that deeper rooting can be obtained by appropriate choice of crop species, by plant breeding, or crop management and its potential contributions to production and sustainable development goals. Many studies highlight the potentials of deeper rooting, but we evaluate its contributions to sustainable intensification of crop production, the causes of the limited research into deep rooting of crops, and the research priorities to fill the knowledge gaps

Knowledge on sustainable grassland management is available in the large body of literature. However, it is unclear where to look for it, and what is really relevant to the many interrelated challenges of sustainable grassland management. This special issue illustrates options to fill some of those gaps. This editorial introduces the Special Issue entitled “Grassland Management for Sustainable Agroecosystems”. Two review articles deal with (i) concepts for monitoring grassland degradation (by Tiscornia et al. Agronomy 2019, 9, 239) and (ii) impacts of alternative management practices and disturbances (by Wagle and Gowda et al. Agronomy 2018, 8, 300). One paper (by Steiner et al. Agronomy 2019, 9, 699). summarized a series of papers of the special issue. Other topics covered include four main aspects: (I) Landscape features (Ravetto Enri et al. Agronomy 2019, 9, 333), two papers by Northup et al. Agronomy 2019, 9, 329, Northup et al. Agronomy 2019, 9, 281, and Ma et al. Agronomy 2019, 9, 238; (II) climate (Zhou et al. Agronomy 2019, 9, 219, Starks et al. Agronomy 2019, 9, 235, and Moinet et al. Agronomy 2019, 9, 124); (III) soil fertility (Franzluebbers et al. Agronomy 2019, 9, 204, Poblete-Grant et al. Agronomy 2019, 9, 191); and (IV) one on modeling (Puche et al. Agronomy 2019, 9, 183). Two additional papers are from Andueza et al. Agronomy 2019, 9, 273 (on the feed value of barn-dried hay) and Úbeda et al. Agronomy 2019, 9, 340 (on the role of prescribed burns).

Quinoa (Chenopodium quinoa, Willd.) is an Andean grain crop recognized as an ally for global food security due to its high nutritional value. However, quinoa globalization entails challenges to the countries of origin. Farmers face a scenario of new concerns and competitors. In 2018, quinoa was present for research and production in 123 countries. Although 74% of global exports are still supplied by Peru and Bolivia, production outside the Andes is increasing. In addition, producer prices collapsed in 2015 while yields remained unstable, averaging 0.4–1.1 t ha−1. Understanding the reality of the new quinoa situation is fundamental to face the challenges of encouraging local biodiversity, promoting market diversification and cooperating with inclusive processes towards equitable benefits.

International audience; La agroforestería, que asocia árboles con cacaoteros, parece ser una opción posible para renovar el cultivo del cacao en África. El cultivo puro de árboles de cacao, dominante, no es sostenible y el potencial productivo disminuye con el tiempo. Por lo tanto, es urgente encontrar soluciones técnicas que estabilicen las áreas de cultivo de cacao, reduzcan la presión sobre los bosques y se adapten al cambio climático. Se puede encontrar un equilibrio entre los árboles de cacao y una mezcla de árboles escogidos por los agricultores para sus diversos usos, manteniendo al mismo tiempo un rendimiento de cacao adecuado a largo plazo. Este equilibrio también asegura servicios ecológicos como el almacenamiento de carbono y la protección fitosanitaria. Un trabajo reciente llevado a cabo en Camerún muestra que el manejo de las plantaciones de cacao agroforestales puede basarse en un indicador simple, la medición del área basal de los árboles de cacao y la de los árboles asociados. Este indicador podría ser adoptado para la certificación de cacao sostenible, mientras que la convergencia observada entre el conocimiento local y los resultados científicos podría ayudar a construir conjuntamente el asesoramiento técnico.

International audience; In French Guiana, the general environmental context and the growing need for energy and food products, linked to population growth, are responsible for increasing pressure on natural resources through land use changes. Low impact practices are emerging in the aim of reconciling production and environmental objectives. In French Guiana slash and burn practices are still used to increase agricultural area, and lead to a large loss of carbon. A field survey was carried out in order to understand the place of soil in farmers' choices, and to obtain a description of production systems and practices, focusing on identifying those with low impact on carbon dynamics. This step was realized through specific soil carbon stock measurements. Our results show that the "soil object" is mastered by farmers in terms of physical properties, and organic matter is a recognized indicator which is used to inform spatial management of farming systems. Farmers mobilizing low-impact practices have efficient production systems for their economic and environmental benefits.; En Guyane, les questions environnementales et le besoin croissant en énergie et produits alimentaires liés à la croissance démographique exercent une pression accrue sur les ressources naturelles par le changement d'affectation des sols qu'ils engendrent. Des agriculteurs testent cependant des pratiques à faible impact conciliant objectifs de production et respect de l'environnement. Une prospection dans les systèmes de production agricoles guyanais, basée sur des enquêtes de terrain, a permis la description de ces pratiques ; parmi celles-ci, les pratiques à faible impact sur la dynamique du carbone ont été sélectionnées dans des systèmes maraîchers et arboricoles, pour des mesures spécifiques des stocks de carbone des sols. En Guyane, la pratique de la défriche est toujours active afin d'étendre les surfaces agricoles utiles. Cela induit des pertes de carbone importantes. Nous cherchons donc à identifier des pratiques qui permettent de compenser ces pertes. La place du sol dans les prises de décision des agriculteurs a été appréhendée et des mesures spécifiques des stocks de carbone des sols ont complété l'enquête, pour mieux comprendre les logiques des pratiques mises en oeuvre et en cerner les effets. Nos résultats montrent que les agriculteurs maîtrisent « l'objet sol » dans ses composantes physiques ; la matière organique est un indicateur reconnu qui conditionne l'organisation des cultures sur l'exploitation. En Guyane, les agriculteurs mobilisant des pratiques à faible impact ont des systèmes de production efficients au niveau économique et environnemental (carbone et gaz à effet de serre). Mots clés : système de culture / Amazonie / petite agriculture tropicale Abstract-Identification and evaluation of agricultural practices that store soil carbon, a first step towards low impact agriculture. In French Guiana, the general environmental context and the growing need for energy and food products, linked to population growth, are responsible for increasing pressure on natural resources through land use changes. Low impact practices are emerging in the aim of reconciling production and environmental objectives. In French Guiana slash and burn practices are still used to increase agricultural area, and lead to a large loss of carbon. A field survey was carried out in order to understand the place of soil in farmers' choices, and to obtain a description of production systems and practices, focusing on identifying those with low impact on carbon dynamics. This step was realized through specific soil carbon stock measurements. Our results show that the "soil object" is mastered by farmers in terms of physical properties, and organic matter is a recognized indicator which is used to inform spatial management of farming systems. Farmers mobilizing low-impact practices have efficient production systems for their economic and environmental benefits.

Pig production systems provide multiple benefits to humans. However, the global increase in meat consumption has profound consequences for our earth. This perspective describes two alternative scenarios for improving the sustainability of future pig production systems. The first scenario is a high input–high output system based on sustainable intensification, maximizing animal protein production efficiency on a limited land surface at the same time as minimizing environmental impacts. The second scenario is a reduced input–reduced output system based on selecting animals that are more robust to climate change and are better adapted to transform low quality feed (local feeds, feedstuff co‐products, food waste) into meat. However, in contrast to the first scenario, the latter scenario results in reduced predicted yields, reduced production efficiency and possibly increased costs to the consumer. National evaluation of the availability of local feed and feedstuff co‐product alternatives, determination of limits to feed sourced from international markets, available land for crop and livestock production, desired production levels, and a willingness to politically enforce policies through subsidies and/or penalties are some of the considerations to combine these two scenarios. Given future novel sustainable alternatives to livestock animal protein, it may become reasonable to move towards an added general premium price on ‘protein from livestock animals’ to the benefit of promoting higher incomes to farmers at the same time as covering the extra costs of, politically enforced, welfare of livestock animals in sustainable production systems. © 2020 The Authors. Journal of The Science of Food and Agriculture published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.

En el cambio del siglo XX al XXI, Brasil inicia un proceso: el diseño y la implementación de políticas públicas orientadas al enfoque territorial, a partir de la necesidad de innovar en instrumentos que pudiesen revertir los críticos indicadores económicos, sociales y ambientales, evidentes en las áreas rurales de la década de 1990. En ese sentido, en 2003, el Ministerio de Desarrollo Agrario (MDA) crea la Secretaría de Desarrollo Territorial (SDT) con el objetivo de mejorar los niveles de calidad de vida de la población rural de manera sustentable por medio del apoyo y el fortalecimiento de las institucionalidades presentes en los territorios rurales. Considerando ese proceso de innovación institucional bajo la perspectiva territorial, este estudio tiene como objetivo responder a la pregunta: “doce años del Programa Desarrollo Sustentable de Territorios Rurales en Brasil, ¿cómo vamos?”. El estudio enfoca sus observaciones en ocho territorios rurales apoyados por el programa, cuya identificación buscó garantizar, por lo menos, un territorio por macrorregión geográfica, diferentes fechas de incorporación al Programa Territorios de la Ciudadanía (PTC) y territorios beneficiados por el PTC. Cada territorio fue tratado como un “caso”, con el objetivo de identificar semejanzas y diferencias entre ellos en relación con cinco criterios característicos de la implementación del desarrollo rural con enfoque territorial: i) inversión en los activos del territorio; ii) enfoque multisectorial; iii) vínculos rurale surbanos; iv) participación efectiva y empoderamiento de los actores colectivos territoriales; y v) visión colectiva de futuro. A partir de esa aproximación comparativa, fueron identificadas relaciones entre las posibles causas para alcanzar, en mayor o menor grado, los objetivos de cada una de las dimensiones señaladas.

PurposeThis paper investigates the incentives to coffee farmers to participate in certification schemes that require improved agricultural practices.Design/methodology/approachThe authors ran a choice experiment among 250 Brazilian coffee farmers in the state of Minas Gerais, Brazil.FindingsThe authors’ findings show that both cash and non-cash payments are likely to incentive farmers' participation in a certification scheme. Besides price premium, incentives as long-term contracts and provision of technical would encourage producers to adopt eco-certification schemes. Our results also suggest that non-cash payments may be appropriate substitutes to a price premium to some extent.Research limitations/implicationsThe large coffee producers are over-represented in our sample compared to the population of Brazilian coffee farms. However, it seems reasonable to focus on these producers, as they are usually the ones who individually adopt strategies, since small farmers are induced by collective strategies (e.g. cooperatives).Social implicationsThe result regarding technical assistance makes sense given that Brazilian farmers generally have poor access to rural extension services.Originality/valueWe contributed in the literature about adoption of sustainable agriculture practices analyzing the requirements and motivations for farmer participation in certification schemes. We also contribute private and public strategies to encourage the adoption of sustainable practices.

Pests, diseases and weeds are major constraints to cropping system intensification in sub-Saharan Africa. Four major intensification systems to achieve sustainable agriculture have been identified: conventional with high input, organic, agroecological and eco-technical 'sustainable intensive'. Those systems display advanced crop protection. Here we review the performance of those systems in the context of sub-Saharan Africa. The major points are: (1) Unlike economies of Europe and North America following World War 2, and of Asia and Latin America following the Green Revolution, sub-Saharan Africa rural economies were not transformed by conventional intensification involving cultivation of cash crops for export and over-reliance on pesticides. Genetically modified crops were used only to a limited extent at the regional level. (2) Most staple food-based cropping systems are de facto organic due to the unavailability of synthetic inputs. Organic systems are thus developing for some export cash crop sectors, with synthetic pesticides are being substituted by non-chemical pesticides. (3) Agroecological crop protection focuses on biological pest regulations such as the replacement of chemical inputs, thus implying the re-design of cropping systems. (4) For crop protection, the eco-technical pathway, which is based on principles of integrated pest management and ecological intensification, is more flexible and pragmatic than the other systems. In this review we compare the different systems, notably their contribution to six ecosystem services connected with crop protection issues: biomass production, pest and disease regulation, maintenance of water quality, biodiversity conservation, pollination and climate change mitigation. We then identify research needs in the context of food security, urbanization, trade globalization and climate change.

13ème journée de recherches en sciences sociales INRA-SFER-CIRAD, Bordeaux, FRA, 12-/12/2019 - 13/12/2019; National audience; Strategic management of farms in the current agricultural context involves renewing the traditional framework used to assess their economic performance, considering that the challenges they are facing have multiple dimensions. In this paper, we propose a broader model to evaluate the global economic performance of farms in light of a sustainable agriculture. This model is part of the multidimensional evaluative approach of performance based on a multi-criteria combination of indicators whose judgment benchmark is based on performance thresholds set with absolute values. Analytically, the structure of the proposed model lies on the new theoretical sustainability assessment framework for agriculture developed in the version 4 of the IDEA method (Indicateurs de Durabilité des Exploitations Agricoles). The global economic performance assessment model we propose here is a hierarchical combination of eleven economic indicators structured into four components (Economic and Financial viability, Independence, Transferability and Global efficiency). The contribution of this model is illustrated by three case studies at three different scales: at farm level, at the level of a group of farms, at national level (the "French farm"). Applied at farm level, the model allows to expand the individual management consulting. Applied to a group of farms, it reveals situations of differentiated fragility between farms and paves the way for the renewal of cluster analyzes as regularly implemented in a professional environment. Finally, applied at national level, it makes it possible to compare the global economic performance of different OTEX, or more generally to assess the global economic performance of the "French farm" thanks to data from the Farm Accountancy Data Network (FADN); Le pilotage stratégique des exploitations agricoles implique de revisiter la lecture traditionnelle de la performance économique pour prendre en compte la multi-dimensionnalité des défis liés au changement global en agriculture. Le travail présenté propose un modèle élargi d'évaluation de la performance économique globale des exploitations agricoles à l'aune de la durabilité de l'agriculture. Il s'inscrit dans l'approche évaluative multidimensionnelle de la performance économique à partir d'une combinaison multicritère d'indicateurs dont le référentiel de jugement est basé sur des seuils de performance fixés en valeur absolue. Au plan analytique, la structure du modèle proposé repose sur le nouveau cadre théorique d'évaluation de la durabilité en agriculture développé dans la version 4 de la méthode Indicateurs de Durabilité des Exploitation Agricoles (IDEA).Du point de vue opérationnel, le modèle d'évaluation de la performance économique globale est une combinaison hiérarchisée de onze indicateurs économiques structurée en quatre composantes (viabilité économique et financière, indépendance, transmissibilité et efficience globale). L'application de ce modèle de performance économique globale est illustrée à partir de trois études de cas à trois échelles différentes: l'exploitation agricole, le groupe d'exploitations et la ferme France. Appliqué à l'exploitation agricole, il permet d'élargir le conseil individuel de gestion. Appliqué sur des groupes d'exploitations, il permet de révéler des situations de fragilité différenciée entre exploitations et ouvre la voie à un renouvellement des analyses de groupe régulièrement mises en oeuvre dans le milieu professionnel. Enfin, appliqué au plan national, il permet de comparer la performance économique globale des différentes OTEX ou plus globalement de la « ferme France » à partir des données du Réseau d'Information Comptable Agricole

Depuis les années 1990, l’agriculture européenne a connu des rendez-vous essentiels engageant sa durabilité, depuis la réforme de 1992, jusqu'à la révision à mi-parcours, en 2003, de l’Agenda 2000. La réforme de la PAC de 1992 constitue un premier tournant dans une réorientation qui se veut plus générale. Or, les conditions de la dépendance extérieure de l’agriculture de certains espaces de grande culture, notamment le sud-est du Bassin parisien, apparaissent plus évidentes et visibles depuis...

Un espace à la limite du surpeuplement au milieu du xxe siècle Une marche forestière Ces régions de marche forestière n’ont jamais été très densément peuplées. Les densités actuelles du Châtillonnais et du plateau de Langres sont sensiblement équivalentes à celles du milieu du xviie siècle. L’importance de la forêt, laissant peu de place aux terres de culture, est un élément essentiel de la faiblesse démographique générale de ces régions. Ramenée à la superficie réellement cultivée – excluant...

Comment les plateaux de Bourgogne, de Langres et du Barrois de la Haute-Marne se sont-ils adaptés aux évolutions agricoles des années 1990, induites en partie par la PAC de 1992, mais également par une réflexion plus ouverte sur les aspects environnementaux et une définition renouvelée de l’insertion de l’agriculture dans son milieu rural local ? La condition première de la durabilité reconnue sur les plateaux est la pérennité économique de l’exploitation agricole et de l’espace agricole de p...

Les plateaux du sud-est du Bassin parisien représentent un espace agro-exportateur en grande culture dont la dépendance par rapport à des conditions économiques, politiques et administratives extérieures est devenue beaucoup plus visible depuis que la Politique agricole commune (PAC) de 1992 a introduit le paiement direct par hectare de céréales, oléagineux et protéagineux. Dans cet espace où les rendements en grande culture sont limités, où les possibilités de diversification culturale sont rares et où la densité de main-d’œuvre est très faible, les exploitants ont mené de longue date une stratégie d’agrandissement des exploitations et des parcelles de culture, de simplification des systèmes de production. Ce schéma quasi unique de développement est devenu particulièrement rigide et difficile à modifier. Ici, la dépendance est triple : économique (marchés mondiaux des matières premières agricoles reposant sur trois productions seulement), politique ou administrative (PAC) et la dépendance par rapport à un système de production peu réversible. Quelle est la viabilité à long terme de ce système de production éloigné des exigences actuelles exprimées dans la Loi d’orientation agricole française de 1999, dans l’Agenda 2000 et dans l’accord de Luxembourg de 2003 : multifonctionnalité de l’agriculture, intégration du développement rural et agricole dans des logiques convergentes et durables ? Cependant, sur cet espace où l’agriculture raisonnée s’est épanouie, des tentatives existent pour créer une agriculture davantage territorialisée, à plus forte valeur ajoutée locale, labellisée, ce qui permettrait à la fois de réduire la dépendance extérieure, mais également de mieux articuler les logiques du développement agricole et celles du développement rural local.

Les plateaux du sud-est du Bassin parisien présentent un cas particulier d’adaptation aux évolutions de la PAC depuis 1992 dans la mesure où les spécialisations en céréales et oléoprotéagineux y sont quasiment exclusives et que des alternatives sont difficiles à trouver. Si la définition des rendements de référence et le revenu fixe apporté par les paiements compensatoires au gel des terres leur a été plus favorable que dans les régions aux systèmes de production plus intensifs, le changement...

Les contrats territoriaux d’exploitation Les GTE inscrits dans la loi d’orientation agricole de 1999 représentent une politique concrète de mise en place d’une agriculture multifonctionnelle et durable et, à l’origine, leur financement est en partie assuré par la modulation des aides directes introduite par la LOA française de 1999. Après une phase de démarrage lente et parfois difficile, ils ont trouvé leur rythme de croisière, puisqu’on a connu, en 2002, une moyenne de quatre cent cinquante...

Accentuation de la spécialisation en blé et colza depuis 1992 Sur les plateaux, la SAU déclarée dans les fichiers PAC-ACS représente plus de 95 % de la SAU totale, hors cantons viticoles (Yonne) ; ces fichiers représentent une bonne source d’information statistique sur l’évolution agricole au cours des années 1990. Les COP occupent très généralement plus de 70 % de la SAU. Les superficies en COP sont constituées à 23,6 % de colza, avec un maximum de 31 % pour le canton de Chevillon en Barrais...

La réforme de la PAC intervient dans un espace agricole qui, du fait des conditions agronomiques, ne peut guère diversifier les cultures pratiquées, alors que ses capacités de production sont limitées par rapport aux régions de grande culture du centre du Bassin parisien. Or, ces conditions pèsent de plus en plus dans l’évolution d’un système de production condamné à ajuster le plus possible ses coûts à l’hectare. C’est par le biais de la nécessaire réduction des coûts de production, face à d...

Les plateaux de Bourgogne, de Langres et du Barrois s’intègrent dans un espace agricole plus vaste au sein du Bassin parisien, comportant des caractéristiques agronomiques, de systèmes de production et de développement agricole, moins spécialisées et moins intensives qu’au centre du Bassin parisien. On peut les qualifier d’espaces intermédiaires. Des espaces intermédiaires Les systèmes agricoles des marges sud-est du Bassin parisien Les exploitations agricoles des départements qui composent l...

Diversification agricole Dans le cadre des réflexions sur le développement local, rural et agricole menées en France au cours des années 1990, le Conseil économique et social a rendu en février 1997 un avis sur l’agriculture et les activités nouvelles, « facteur de dynamisme du monde rural ». Ce rapport donne une définition de l’agriculture plurielle, concernant autant la diversification que la valorisation des produits du terroir, inscrivant sa démarche dans la perspective du développement d...

Ce travail mené sur les plateaux de Bourgogne, de Langres et du Barrois, couvre trois départements (Yonne, Côte-d’Or et Haute-Marne). Il a nécessité des entretiens, une collecte d’informations et des enquêtes de terrain parmi les institutions agricoles et rurales, la profession agricole, les chambres d’agriculture, les divers services d’encadrement agricole, rural, forestier des trois départements. Toutefois, une partie de l’étude concerne les conséquences plus générales de la PAC en grande c...

Agriculture et environnement : un nouveau discours Agriculture durable et développement durable : une approche globale Le concept d’agriculture durable est multidimensionnel et englobe des aspects économiques, sociaux, écologiques et éthiques, dans la perspective d’un développement qualitatif, à différentes échelles géographiques, tant rural qu’urbain, agricole, industriel ou tertiaire. Sa définition date des années 1990, même si sa maturation est plus ancienne, dès les années 1970, autour de...

L’encadrement de l’espace de production par les organismes stockeurs Cet espace de production est organisé autour de la livraison et de la collecte de matières premières agricoles valorisées hors de la région. Cinq organismes stockeurs se partagent le marché des plateaux ; ils ont connu une concentration accélérée depuis la mise en place de la PAC de 1992. Les coopératives 110 Bourgogne et Dijon céréales interviennent prioritairement sur les plateaux de Bourgogne de l’Yonne et en Côte-d’Or. E...

Les aspects principaux de la réforme Réforme de la PAC et accords internationaux : mécanismes généraux Avec la réforme de la PAC de 1992 (voir l’organigramme page 96), on passe d’un système fondé essentiellement sur le soutien par les prix, à un soutien du revenu des exploitants basé sur des aides directes à l’hectare de terre cultivée. La maîtrise de la production est assurée par le gel des terres, obligatoire pour la première fois dans l’Europe communautaire. Les principaux aspects économiq...

Les informations suivantes proviennent des rencontres et entretiens avec les agriculteurs concernés, sur les plateaux, en février et juin 2000. Un défrichement lié au programme des friches de l’Est Les exemples du GAEC de A., de celui de B. et d’une troisième exploitation, individuelle, illustrent particulièrement les évolutions agricoles connues sur ce plateau depuis les années 1960 : un défrichement lié au programme des friches de l’Est, l’orientation vers la grande culture dominante, puis,...

Sources et documents utilisés Il a été possible – mais de façon inégale selon les départements – d’avoir accès aux documents de gestion des centres de fiscalité et d’économie rurale. Ces documents ne revêtent pas un caractère exhaustif puisque seuls les agriculteurs au bénéfice réel y sont comptabilisés, ce qui écarte généralement les plus bas revenus et les plus petites exploitations. Le centre de comptabilité et d’économie rurale de Haute-Marne (CCER) exclut, dans les moyennes, les exploita...

Le changement climatique, lié à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre, a des conséquences drastiques sur les écosystèmes et sur les sociétés humaines. Si ces émissions sont essentiellement causées par les pays développés, ce sont les populations des pays en développement qui en subissent le plus fortement les conséquences. Le développement durable, qui concerne tous les pays de façon différentiée, exige de "décarboner" les économies et de trouver des voies nouvelles permettant le développement humain, tout en atténuant le changement climatique.

The large French research project GENIUS (2012–2019, https://www6.inra.genius-project_eng/ ) provides a good showcase of current genome editing techniques applied to crop plants. It addresses a large variety of agricultural species (rice, wheat, maize, tomato, potato, oilseed rape, poplar, apple and rose) together with some models (Arabidopsis, Brachypodium, Physcomitrella). Using targeted mutagenesis as its work horse, the project is limited to proof of concept under confined conditions. It mainly covers traits linked to crop culture, such as disease resistance to viruses and fungi, flowering time, plant architecture, tolerance to salinity and plant reproduction but also addresses traits improving the quality of agricultural products for industrial purposes. Examples include virus resistant tomato, early flowering apple and low-amylose starch potato. The wide range of traits illustrates the potential of genome editing towards a more sustainable agriculture through the reduction of pesticides and to the emergence of innovative bio-economy sectors based on custom tailored quality traits.

Existing methods that apply the planetary boundary for the nitrogen cycle in life cycle assessment are spatially generic and use an indicator with limited environmental relevance. Here, we develop a spatially resolved method that can quantify the impact of nitrogen emissions to air, soil, freshwater or coastal water on “safe operating space” (SOS) for natural soil, freshwater and coastal water. The method can be used to identify potential “planetary boundary hotspots” in the life cycle of products and to inform appropriate interventions. The method is based on a coupling of existing environmental models and the identification of threshold and reference values in natural soil, freshwater and coastal water. The method is demonstrated for a case study on nitrogen emissions from open-field tomato production in 27 farming areas based on data for 199 farms in the year 2014. Nitrogen emissions were modelled from farm-level data on fertilizer application, fuel consumption and climate- and soil conditions. Two sharing principles, “status quo” and “gross value added”, were tested for the assignment of SOS to 1 t of tomatoes. The coupling of models and identification of threshold and reference values resulted in spatially resolved characterization factors applicable to any nitrogen emission and estimations of SOS for each environmental compartment. In the case study, tomato production was found to range from not transgressing to transgressing its assigned SOS in each of the 27 farming areas, depending on the receiving compartment and sharing principle. A high nitrogen use efficiency scenario had the potential to reverse transgressions of assigned SOS for up to three farming locations. Despite of several sources of uncertainty, the developed method may be used in decision-support by stakeholders, ranging from individual producers to global governance institutions. To avoid sub-optimization, it should be applied with methods covering the other planetary boundaries.

La terre a traversé plus de 4 milliards d’années en gardant à sa surface des températures compatibles avec la vie la plupart du temps. Le cycle géologique du carbone au travers l’érosion des roches et des éruptions volcaniques contribue avec d’autres processus à réguler le climat. Cependant, à travers le temps, la co-évolution entre les organismes vivants et leur environnement aboutit parfois à des ruptures de la chimie de l’atmosphère (gaz à effet de serre, GES) et du climat entrainant une extinction des espèces. Ainsi l’Homme peut être vu comme la dernière innovation technique de l’évolution en passe de provoquer un accident climatique et écologique global. La combustion d’énergie fossile et l’agriculture et ont fait passer la teneur en CO2 atmosphérique, principal GES, de 280 à 400 ppm en 150 ans avec des conséquences visibles sur les glaciers, le climat et le niveau des mers. Ces modifications anthropiques s’accompagnent d’une chute de la biodiversité. Les prévisions pour le 21ème siècle prévoient une accélération des émissions de GES et des événements climatiques extrêmes qui devraient entrainer des déplacements de populations et des conflits. Cependant, à l’inverse des autres espèces par le passé, l’Homme a la capacité de prendre conscience de ces changements et d’en corriger la trajectoire. Outre, les défis socioéconomiques que posent le changement climatique et qui ne sont pas le sujet de ce manuscrit, l’Homme a besoin de connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes en lien avec la biodiversité afin d’anticiper les effets du réchauffement et de disposer de leviers d’actions. Ce manuscrit d’HDR résume quinze années de recherche sur les cycles biogéochimiques des écosystèmes terrestres dans un contexte de changement climatique et de développement d’une agriculture durable. Mes travaux de recherche ont contribué à 1) explorer les métabolismes et les facteurs contrôlant les flux de carbone et d’azote, en particulier dans le sol et la rhizosphère des plantes, 2) identifier les stratégies de vie des microorganismes décomposeurs et des plantes au regard de ces cycles et 3) une analyse systémique des échanges de matière entre les organismes vivants afin de comprendre les cascades d’effet et les boucles de rétroactions. La finalité première de mes recherches est de prévoir l’impact des changements globaux (réchauffement climatique, chimie de l’atmosphère et modèles agricoles) sur les services écosystémiques adossés aux processus biogéochimiques (productions, stockage de carbone...). Les résultats indiquent une capacité des sols des écosystèmes peu perturbés et diversifiés (prairies permanentes, forêts) à accumuler des matières organiques créant un puits de carbone. Le stockage de carbone dans les sols n’augmente pas nécessairement avec les entrées de carbone, il peut même diminuer. Ainsi l’augmentation de la production primaire sous CO2 élevé n’augmentera pas ou peu le puits de carbone. Cependant, les retombées d’azote atmosphérique, la fixation symbiotique et la dégradation des roches par les mycorhizes devraient intensifier le puits de carbone en levant les contraintes stœchiométriques (azote, phosphore) des plantes et des microorganismes stockeurs de carbone du sol. Le transfert du carbone organique du sol dans les horizons profonds permet un stockage de celui-ci pendant des millénaires dans certaines conditions. Cependant, un changement de profondeur d’enracinement des végétaux peut soudainement réactiver sa minéralisation en CO2 par les microorganismes de la rhizosphère. Mes investigations ont mis en lumière le paradoxe de la synchronisation entre l’offre microbienne en nutriments minéraux et la demande des végétaux dans les écosystèmes naturels. Défi majeur en l’agriculture, cette synchronisation a très peu de chances de se produire de manière spontanée puisqu’elle dépend de deux organismes indépendants dont les réponses à l’environnement diffèrent. Un mécanisme de régulation ajustant l’offre à la demande a été identifié : deux groupes fonctionnels microbiens créent un tapis roulant de nutriments minéraux sur lequel se nourrit la plante. De cette façon de grandes quantités de nutriments peuvent être transférée du sol à la plante tout en évitant les pertes par lessivage et dénitrification. Il semblerait que les cultures annuelles aient perdu ce mécanisme de synchronisation offre-demande expliquant leur piètre performance environnementale. Cependant, l’association d’un blé avec des plantes pérennes a permis de rétablir la synchronisation offre-demande et les services qui lui sont associés. Ces résultats suggèrent de nouvelles pistes de recherche. La biodiversité contribuerait à créer des systèmes auto organisés où les échanges de matière sont optimisés afin de garantir la pérennité des parties et une utilisation de l’énergie lumineuse maximisée dans le temps. Elle pourrait également contribuer à adapter les écosystèmes aux évolutions climatiques. Ainsi le rôle de la coopération entre les organismes vivants dans le processus de sélection naturelle et le fonctionnement des écosystèmes pourrait être largement sous-estimé. S’inspirant de ces nouvelles connaissances, des nouveaux systèmes de culture bio-diversifiés et à hautes performances environnementales peuvent être conçus., The earth has passed more than 4 billion years, keeping on its surface temperatures compatible with life most of the time. The geological cycle of carbon through erosion of rocks and volcanic eruptions contributes with other processes to regulate the climate. However, over time, the co-evolution between living organisms and their environment sometimes leads to breaks in the chemistry of the atmosphere (greenhouse gases, GHGs) and climate leading to species extinction. Humans can be seen as the latest technical innovation of evolution causing a global climatic and ecological accident. The combustion of fossil fuels and agriculture has increased the atmospheric CO2 concentration, the main GHG, from 280 to 400 ppm in 150 years with visible consequences on glaciers, climate and sea levels. These global changes are accompanied by a drop in biodiversity. Forecasts for the 21st century predict an acceleration of GHG emissions and extreme weather events that should lead to population displacements and conflicts. However, unlike other species in the past, humans have the capacity to become aware of these changes and to correct their trajectory. In addition to the socio-economic challenges posed by climate change, which are not the subject of this manuscript, humans need knowledge on the functioning of ecosystems in relation to biodiversity in order to anticipate the effects of global warming and to levers of action. This HDR manuscript summarizes fifteen years of research on the biogeochemical cycles of terrestrial ecosystems in the context of climate change and the development of sustainable agriculture. My research has helped to 1) explore the metabolisms and factors controlling carbon and nitrogen fluxes, especially in the soil and plant rhizosphere, 2) identify the life strategies of microorganisms and plants vis-à-vis of biochemical cycles and 3) a systemic analysis of the exchange of matter between living organisms to understand the cascade effects and the feedback loops. The applications of my research are to 1) improve the predictions on the impact of global changes (global warming, atmospheric chemistry and agricultural models) on ecosystem services backed by biogeochemical processes (production, carbon storage ...), 2) optimize the managements of grasslands and their services and 3) eco-design new grain production system inspired from the functioning of permanent grasslands. The results indicate a capacity of undisturbed biodiverse ecosystems (permanent grasslands, forests) to continuously accumulate organic matter in soil creating a global carbon sink. Carbon storage in soils does not necessarily increase with carbon inputs, it can even decrease. Thus, the increase in primary production in response to the rising atmospheric CO2 concentration will not increase the soil carbon sink. However, atmospheric nitrogen deposition, symbiotic fixation, and mycorrhizal degradation of rocks are expected to intensify the soil carbon sink by alleviating the stoichiometric constraints (nitrogen, phosphorus) of plants and soil-carbon-storing microorganisms. The transfer of organic carbon into deep soil horizons allows storage of this carbon for millennia under specific conditions. However, a change in rooting depth of plants can suddenly reactivate its mineralization in CO2 by microorganisms of the rhizosphere. My investigations have highlighted the paradox of the synchronization between the microbial supply of mineral nutrients and the demand of plants in natural ecosystems. Representing a major challenge in agriculture, this synchronization is unlikely to occur spontaneously since it depends on two separate organisms whose responses to environment factors differ. A regulating mechanism that adjusts supply to demand has been identified: two microbial functional groups create a conveyor belt of mineral nutrients on which the plant feeds. In this way large amounts of nutrients can be transferred from the soil to the plant while avoiding leaching and denitrification losses. It seems that annual crops have lost this supply-demand synchronization mechanism, which explains their poor environmental performance. However, the combination of a wheat with perennial plants has restored the synchronization supplydemand and services associated with it. These results suggest new lines of research. Biodiversity would help to create self-organized systems where exchanges of matter are optimized to ensure the durability of the parties and a maximal use of light energy. It could also contribute to adapting ecosystems to climate change. Thus the role of cooperation between living organisms in the process of natural selection and the functioning of ecosystems could be largely underestimated. Inspired by this knowledge, new bio-diversified and sustainable grain production systems can be designed.

Global change is a complex process encompassing environmental, climatic, social, economic, cultural and political changes. It has always affected agro-pastoral systems worldwide and compromised their sustainability resulting in tremendous changes of the pastoral systems including a decline in rangeland resources and the number of herds, sedentarism trends, diversification of livelihoods and even abandon of farming activities.Based on the hypothesis that agro-pastoralists in contrasted areas of the world face similar challenges and share same concerns but their adaptive strategies are affected by their local context which either enhances or weakens their sustainability, this research project aims at assessing the sustainability of agro-pastoral systems in Lebanon which are undergoing global forces of changes.First, the challenges affecting the sustainability of agro-pastoral systems in Lebanon have been identified through a review of the literature on pasture and land use in Lebanon. Six main challenges have been identified: i) Lack of policies and laws related to pastoralism and land tenure; ii) Urbanization and rural migration; iii) Encroachment by agriculture; iv) Deforestation and overgrazing; v) Lack of technical skills and data for range management; and vi) Climate variability.Second, the perception of change of small ruminant farmers in the West Bekaa of Lebanon has been assessed and their adaptation strategies identified. The constraints perceived by the farmers varied based on the production system they belonged to and were mainly related to pasture access and quality, market and political uncertainties, climate variability, on-farm socio-economic conditions and animal health. In the absence of government support, farmers from all systems developed short-term adaptive strategies involving more time spent on pastures, more feed supplementation and a decrease in herd size. Moreover, herd movement was limited to the pastures around the villages hence evincing the shift to sedentarism.Thirdly, the sustainability of agro-pastoral systems in the West Bekaa and Chouf was evaluated through the analysis of the value chain of the traditional cheese “kishk” typically prepared with goat milk. Kishk production has been maintained by rural women and kishk proved to be a resilient product despite the changes in wheat varieties and fluctuations in the source and quantity of milk. Small ruminant systems were found to be more resilient than wheat production systems.Fourthly, the dairy bovine systems in the West Bekaa and Chouf-Aley were identified using a system typology, in an attempt to present them as a model for intensification for some agro-pastoralists particularly in feed optimization, use of appropriate technologies, diversification of activities and market access. The dairy bovine system provided an insight for the intensification of the small ruminant sector in Lebanon for those who can afford it.At last, a comparative analysis was done between the Lebanese case-study and seven short movies filmed in contrasted areas of rangelands (Tibetan Plateau, Canadian Great Prairie, Egyptian Bedouin area, Senegalese Sahel, Uruguayan Pampa, Brazilian Serra Gaucha and French Provence). The gaps and challenges reported in the seven movies were found comparable to those identified in Lebanon specifically in regard to climate variability and the need for specific policies that regulate the use of rangelands and valorize their diversity.Agro-pastoralists in Lebanon and around the world are facing similar forces of change namely climate variability, inadequacy of rangeland policies and the uncertain future of youth. The implementation of specific rangeland policies integrating the perception of agro-pastoralists ensures the efficiency of these policies and the sustainability of traditional pastoral systems.; Le changement global est un processus complexe englobant des changements environnementaux, climatiques, sociaux, économiques, culturels et politiques. Il a toujours affecté les systèmes agropastoraux du monde entier et compromis leur durabilité, entraînant de profonds changements tels qu’un déclin de la ressource pastorale, du nombre de troupeaux, une tendance au sédentarisme, une diversification des moyens de subsistance et même un abandon d’activités pastorales.Partant de l’hypothèse que les agro-pasteurs de régions différentes font face à des défis similaires et partagent les mêmes contraintes mais que leurs stratégies d’adaptation sont affectées par leur contexte local qui améliore ou affaiblit leur durabilité, ce projet de recherche vise à évaluer la durabilité des systèmes agro-pastoraux au Liban face au changement global.Premièrement, les défis affectant la durabilité des systèmes agro-pastoraux au Liban ont été identifiés à travers une revue de la littérature sur les pâturages et l'usage des terres. Six principaux défis ont été identifiés : i) Manque de politique spécifique au pastoralisme et au régime foncier, ii) Urbanisation et migration rurale, iii) Concurrence de l'agriculture, iv) Déforestation et surpâturage, v) Manque de compétences techniques et de données pour la gestion des parcours et vi) Variabilité climatique.Deuxièmement, la perception du changement des éleveurs de petits ruminants de la Beqaa Ouest a été évaluée et leurs stratégies d’adaptation identifiées. Les contraintes perçues par les pasteurs variaient selon le système de production auquel ils appartenaient et étaient principalement liés à l'accès et la qualité des pâturages, aux incertitudes de marché et politiques, à la variabilité climatique, aux conditions socio-économiques sur l'exploitation et à la santé animale. En l'absence de soutien gouvernemental, les agriculteurs de tous les systèmes ont mis au point des stratégies d'adaptation à court terme qui impliquent plus de temps consacré aux pâturages, davantage de fourrage et une réduction de la taille du troupeau. De plus, le mouvement des troupeaux se limitait aux pâturages autour des villages ce qui témoignait du passage au sédentarisme.Troisièmement, la durabilité des systèmes agro-pastoraux de la Beqaa Ouest et du Chouf a été évaluée à travers l'analyse de la filière du fromage traditionnel «kishk» typiquement préparé avec du lait de chèvre. La production de kishk a été maintenue par les femmes rurales et le kishk s'est révélé être un produit résilient malgré les changements dans les variétés de blé et les fluctuations dans la source et la quantité de lait. Les systèmes de petits ruminants se sont avérés plus résilients que les systèmes de production de blé.Quatrièmement, l’analyse de systèmes de bovins laitiers dans la zone d’étude a pour but de scénariser l'intensification possible pour quelques agro-pasteurs, notamment l'optimisation de l'alimentation, l'utilisation de technologies appropriées, la diversification et accès au marché.Enfin, une analyse comparative a été réalisée entre l’étude de cas libanaise et sept courts métrages filmés dans des zones de parcours contrastées (plateau tibétain, grande prairie canadienne, région bédouine égyptienne, Sahel sénégalais, pampa uruguayenne, Serra Gaucha brésilienne et Provence française). Les propos et contraintes signalées dans les sept films ont été confrontés à ceux du Liban en particulier la variabilité du climat et la nécessité de politiques spécifiques régulant l'utilisation des parcours et valorisant leur diversité.Les agro-pasteurs du monde entier sont confrontés à des forces similaires de changement comme la variabilité climatique, l'inadéquation des politiques et l'avenir incertain de la jeunesse. La mise en oeuvre de politiques pastorales spécifiques intégrant la perception des agro-pasteurs assure l’efficacité de ces politiques et la durabilité de ces systèmes.

Salinization of water and soil is a major process of degradation of arable land. At the same time, salt and salt areas, such as estuaries, are hot spots for biodiversity. These areas should therefore be considered as complex systems that need to be studied in order to preserve their ability to perform different ecosystem functions and services.The work of thesis is positioned in the global framework of the understanding of the evolution of agricultural lands of coastal margins, subjected to the processes of salinization. The main objective was to contribute to the production of knowledge on the functioning of these systems, with a view to proposing sustainable remediation strategies. For this we have adopted a multi-step approach, based on observation and analysis of the system at different levels of organization: from the production perimeter to the soil aggregate. Specifically, we conducted our study on the town of Sérignan (Hérault - France) downstream of the Orb river basin.Landscape-level observations required easy-to-access characterization methods that allowed for high throughput analysis. We have therefore opted for methods based on the measurement of the electrical conductivity of soils and water. The analysis of the spatial distribution of the variable "electrical conductivity" allowed us to quantify salt pressure, identify salt sources and specify the nature of the processes responsible for increasing salt concentrations in the root area. Then, in order to gather our observations and hypotheses in a formalism that represents the salinization process, we have constructed a conceptual model of the water flows between the different compartments that make up this complex system.The observation at the landscape level, also allowed us to identify six reference plots, suitable to translate different hydro-pedological operations. On these plots, the detailed morpho-structural and geochemical analysis of the soil profiles as well as the monitoring of the piezometric levels allowed us to test the robustness of the structural stability as an indicator of the capacity of the soils to perform their functions. This overall assessment at the soil profile level seemed relevant to us i) to judge the overall salt leaching capacity, and ii) to integrate the entire root volume surveyed by the vine. The correlative analysis shows that A horizon horizons (MWD) appear to be more dependent on land cover, organic matter content and clay fraction whereas for B horizons, stability values are more correlated with the salt content strongly related to the presence of the underlying saturated zone. Moreover, the detailed analysis of the Na+ and Cl- contents suggests that the salts are precipitated in the pore volume, rather than adsorbed (Na+ case) on the CEC. There is therefore a potential for "desalination", without the need for desorption, based on the solution, leaching and export of solutes via the drainage network.Finally, for these 6 plots, we compared the physico-chemical characteristics and the microbiological activity of the A horizons. Here, our interest was in the global evaluation of the mineralization potential function of organic matter from respiration measurements, using MicroRespTM devices. We have shown that for A horizons, structural stabilities were significantly higher in wasteland conditions than in vineyard conditions. However, these wasteland conditions had the highest values for the electrical conductivity of soils. One possible explanation is that stability is more important in relation to the higher organic matter content at the surface of the fallow soils, as well as higher levels of labile carbon. This explanation is consistent with the observation of plant cover dominated by species inducing rhizodepositions. In addition, some studies suggest that the labile fraction of organic carbon and total nitrogen increase the potential for macro-aggregation, especially for fallow soils.; La salinisation des eaux et des sols constitue un processus majeur de dégradation des terres arables. Dans le même temps, les zones sodiques et salines telles que les estuaires, constituent des hot-spot de biodiversité. Ces zones doivent donc être considérés comme des systèmes complexes qu’il est nécessaire d’étudier afin de préserver leur capacité à assurer différentes fonctions et services écosystémiques.Le travail de thèse se positionne dans le cadre global de la compréhension de l’évolution des terres agricoles de marges côtières, soumises aux processus de salinisation. L’objectif principal était de contribuer à la production de connaissances sur le fonctionnement des ces systèmes, en vue de proposer des stratégies de remédiation durables. Une démarche d'adaptation en plusieurs étapes, fondée sur l’observation et l’analyse du système à différents niveaux d’organisation : du périmètre de production à l’agrégat de sol. Nous avons mené notre étude sur la commune de Sérignan (Hérault - France) en aval du bassin du fleuve Orb.L’observation au niveau du paysage nécessitait adopter des méthodes de caractérisations faciles d’accès et autorisant un haut débit d’analyse. Des méthodes fondées sur la mesure de la conductivité électrique des sols et des eaux. L’analyse de la distribution spatiale de la variable « conductivité électrique », nous a permis de quantifier la pression saline, d’identifier les sources de sel et de préciser la nature des processus responsables de l’augmentation des concentrations en sel dans la zone racinaire. Nous avons construit un modèle conceptuel des flux d’eau entre les différents compartiments constitutifs de ce système complexe que représenter le processus de salinisation.L’observation au niveau du paysage, nous a aussi permis d’identifier six parcelles de référence, propres à traduire différents fonctionnements hydro-pédologiques. Sur ces parcelles, l’analyse morpho-structurale et géochimique fine des profils de sol ainsi que le suivi des niveaux piézométriques nous a permis de tester la robustesse de la stabilité structurale comme indicateur de la capacité des sols à assurer leurs fonctions. Cette évaluation globale à l’échelon du profil de sol nous semblait pertinente i) pour juger de la capacité globale de lixiviation des sels, et ii) pour intégrer l’ensemble du volume racinaire prospecté par la vigne. L’analyse corrélative montre que les stabilités (MWD) des horizons. A semblent plus dépendantes de l’occupation des sols, de la teneur en matière organique et de la fraction argileuse alors que pour les horizons B, les valeurs de stabilité sont plus corrélées à la teneur en sels fortement liée à la présence de la zone saturée sous-jacente. Par ailleurs, l’analyse détaillée des teneurs en Na+ et Cl- suggère que les sels sont précipités dans le volume poral, plutôt qu’adsorbés (cas de Na+) sur la CEC. Il existe donc un potentiel de « désalinisation », sans nécessité de désorption, fondé sur la mise en solution, lixiviation et exportation des solutés via le réseau de drainage.Enfin, pour ces 6 parcelles, nous avons confronté, les caractéristiques physico-chimiques et l’activité microbiologique des horizons A. Là, notre intérêt s’est porté sur l’évaluation globale de la fonction de potentiel de minéralisation des matières organiques à partir de mesures de respiration, à l’aide des dispositifs de type MicroRespTM. Nous avons montré que pour les horizons A, les stabilités structurales étaient significativement plus élevées en conditions de friches qu’en condition de vignoble. Pourtant, ces conditions de friches présentaient les valeurs les plus élevées pour la conductivité électrique des sols. Une explication possible est que la stabilité soit plus importante en relation à la teneur en matière organique plus élevée en surface des sols en friches, ainsi qu’à des teneurs plus élevées en carbone labile.

Milk safety and quality are critical issues for human health and welfare. MILKQUA is a PRIMA* cross-multidisciplinary project engaging five EU partners from four countries (France, Italy, Spain, and Portugal) that will team with five Tunisian partners representing research, development, extension and farmers. It aims at enhancing milk and dairy food quality and safety, and decreasing milk-associated health hazards, by reducing the use of conventional antimicrobial products in Tunisian farms to align with the concept of One Health approach. The main objectives of this project are the following: 1- to set up an extension-based national milk program (QMP) to reduce the incidence of mastitis, and the consequent use of antibiotics in Tunisia, 2- to explore the potential use of essential oils and plant extracts with antibacterial activities in diets of dairy cattle to decrease the burden of mastitis, and to increase feed efficiency, and to improve animal welfare and the sustainability of milk production system, and 3- to improve milk quality including the shelf life of dairy products. The project will strongly rely on up-to-date system biology (both in vitro and in vivo assays) and OMICs methodologies. MILKQUA ambition is to enhance the role of Tunisian dairy producers as providers of sustainable food supply to consumers. It will also intend to lay the foundation of an accountable and dynamic system that will stimulate the economy growth and promote prosperous and resilient communities across the country and elsewhere, providing new knowledge about the biological effects of natural compounds that will be extended to other Mediterranean countries. * Partnership on Research and Innovation in the Mediterranean Area (PRIMA) partly funded by EU's research and innovation program Horizon 2020

The article is supported in the research "Towards an accounting structure for the agricultural sector, pertinent to the exploitation of nature", (USTAColombia, Grupo INDERCON), and incorporates research from the classroom in the face of socioenvironmental problems due to the exploitation of nature and, ignoranceof their contributions, alterations and their environmental effects. In fact, traditional accounting recognizes the financial condition, without providing data on environmental sustainability; considering an accounting structure that complements agricultural accounting and is used to reveal environmental conditions and changes and, as an example, it was taken into account, information from the Hacienda Villa Isabela; whose accounting system is supported in commercial and manufacturing accounting, without recognition of the contribution of nature to the agricultural business and less on environmental impacts.The study takes in to account international standards (IFRS), in addition to the rationality on the value provided by nature, calculated and explained in the article. El artículo se soporta en la investigación “Hacia una estructura contable para el sector agropecuario, pertinente con la explotación de la naturaleza”, (USTA –Colombia, Grupo INDERCON), e incorpora investigación desde el aula de clases ante la problemática socioambiental por explotación de la naturaleza y, desconocimiento de sus aportes, alteraciones y sus efectos ambientales. De hecho, la contabilidad tradicional reconoce la condición financiera, sin aportar datos sobre la sostenibilidad ambiental; planteándose una estructura contable que complementa la contabilidad agropecuaria y sirve para revelar condiciones y cambios ambientales y, a modo de ejemplo, se tuvo en cuenta información de la Hacienda Villa Isabella; cuyo sistema contable se soporta en la contabilidad comercial y manufacturera, sin reconocimiento del aporte de la naturaleza al negocio agropecuario y menos sobre impactos ambientales.El estudio tiene en cuenta las normas internacionales (NIIF) , e n complemento de la racionalidad sobre el valor aportado por la naturaleza, calculado y expuesto en el artículo. L'article est soutenu dans la recherche "Vers une structure comptable pour le secteur agricole, pertinent pour l'exploitation de la nature", (USTAColombie, Groupe INDERCON). Elle intègre depuis la salle de classe des recherches à la problématique socioenvironnementale par l'exploitation de la nature et la reconnaissance de leurs contributions, de leurs modifications et de leurs effets sur l'environnement. En fait, la comptabilité traditionnelle reconnaît la situation financière, sans fournir de données sur la durabilité environnementale, envisageant une structure comptable qui complète la comptabilité agricole et qui sert à révélerles conditions etles changements environnementaux; à titre d'exemple,on a pris en compte des informations provenant de la propriété Villa Isabella, dont le système de comptabilité est pris en charge dans la comptabilité commerciale et de fabrication. Ce système n'a pas de reconnaissance de la contribution de la nature à l'activité agricole ni sur les impacts environnementaux.L'étude prend en compte les normes internationales (IFRS), en addition à la rationalité sur la valeur fournie par la nature, calculée et expliquée dans l'article. O artigo é apoiado na pesquisa "Rumo a uma estrutura contábil para o setor agrícola, relevante para a exploração da natureza", (USTA-Colômbia, Grupo INDERCON), e incorpora a pesquisa a partir da sala de aula à problemática socioambiental pela exploração de a natureza e desconhecimento de suas contribuições, alterações e seus efeitos ambientais. De fato, acontabilidade tradicional reconhece a condição financeira, sem fornecer dados sobre a sustentabilidade ambiental; considerando um a estrutura contábil que complemente a contabilidade agrícola e sirva para revelar as condições e mudanças ambientais e, por exemplo, as informações da Hacienda Villa Isabella foram levadas em consideração; cujo sistema contábil é apoiadona contabilidad ecomercial ed e manufatura, sem o reconhecimento da contribuição da natureza para o negócio agrícola e menos sobre os impactos ambientais.O estudo leva em consideração os padrões internacionais (IFRS), além da racionalidade sobre o valor fornecido pela natureza, calculado e explicado no artigo.

National audience; La communauté scientifique peut s'interroger pour savoir si la révolution numérique est porteuse de promesses pour rendre plus rapide, plus direct et plus simple l'avènement d'une agriculture durable sur tous les fronts économiques, environnementaux et sociaux. Les travaux scientifiques en agroécologie soulignent l'importance des processus biologiques qui sous-tendent l'efficacité et la maitrise des pratiques. Le constat est qu'encore trop peu d'avancées numériques visent explicitement à alimenter la qualification, la quantification puis la certification du fonctionnement de l'agroécosystème ou permettre un pilotage de processus éminemment dynamiques. On peut énoncer sans grand risque que les voies numériques cantonnées dans l'optimisation et la précision ne viendront pas redonner à l'agriculture ses lettres de noblesse ni restaurer la confiance, juste poursuivre dans la voie de son industrialisation et de sa standardisation. On pourra partager une réflexion et quelques illustrations sur ce que le numérique non seulement peut mais doit mettre en chantier. Son pouvoir transformant réside dans la capacité à « rendre visible l'invisible » : la réalité des régulations biologiques, la perception du milieu par ses occupants eux-mêmes, l'efficience des flux de matière et d'énergie, le couplage explicite des productions alimentaires à leur origine et mode de production.

International audience; Models of world agriculture and food systems are used widely to predict future scenarios of land and resource uses. Starting with a brief history of world agriculture modelling since the 1960s, this paper demonstrates the hybrid character of these models as well as their limitations in representing real world diversity and options, and presents an alternative modelling experience. As we argue, models are tools of evidence, hence “truth machines”, but also tools of government, with a multi-faceted political dimension. For instance, the virtual realities that conventional models build, incorporate value judgements about the future that remain invisible and difficult to challenge. For ease of computation and comparison, they standardise functional forms and parameters, eliding observable diversity and blacklisting policy options such as those based on agroecology and biological synergies. They are designed for prediction and prescription rather than for supporting public debate, which is also a (comfortable) political stance. In contrast, the Agrimonde experience – a foresight initiative based on the Agribiom model – shows that a model of world agriculture can be constructed as a “learning machine” that leaves room for a variety of scientific and stakeholders’ knowledge as well as public debate. This model and its partners unveiled some virtual realities, processes and actors that were invisible in mainstream models, and asserted their own vision of sustainable agri-food systems by 2050. Agribiom and Agrimonde improved knowledge, policy-making and democracy. Overall, they highlighted the need for epistemic plurality and for engaging seriously in the production of models as learning machines.

The invasive fruit fly Bactrocera dorsalis poses a major threat to the production and trade of mango in sub-Saharan Africa. Farmers devise different innovations to manage the pest in an attempt to minimize yield loss and production costs while maximizing revenues. Using survey data obtained from Embu County, Kenya, we analyzed farmers’ knowledge and perception as regards the invasive fruit fly, their innovations for the management of the pest, and the determinants of their adoption and dis-adoption decisions of recently developed and promoted integrated pest management (IPM) technologies for suppression of the pest. The results show that farmers consider fruit flies as a major threat to mango production (99%) and primarily depend on pesticides (90%) for the management of the pest. Some farmers (35%) however use indigenous methods to manage the pest. Though farmers possess good knowledge of different IPM strategies, uptake is relatively low. The regression estimates show that continued use of IPM is positively associated with the gender and education of the household head, size of a mango orchard, knowledge on mango pests, training, contact with an extension officer, and use of at least one non-pesticide practice for fruit fly management, while IPM dis-adoption was negatively correlated with the size of the mango orchard, practice score and use of indigenous innovations for fruit fly management. We recommend enhancing farmer′s knowledge through increased access to training programs and extension services for enhanced adoption of sustainable management practices for B. dorsalis.

New farming technologies such as improved fallow of herbaceous legumes have been developed over the last 20 years as alternatives to traditional yam cropping systems in areas where shifting cultivation is no more possible. One aim of this research was to analyze actual adoption by smallholders of such a technology and influencing factors in the Southern Guinea Savannah in Benin (West Africa). On the other hand, a second objective was to measure agronomic and economic performances of the innovative yam-based cropping systems in comparison with the usual ones under producers’ natural and socioeconomic circumstances in order to discuss the technology potential for large scale adoption. Smallholders with limited land access now develop as usual cropping systems a one-year fallow of Andropogonon gayanus–yam rotation or a maize–yam rotation. Innovative sedentary yam-based systems consist of an Aeschynomene histrix intercropped with maize–yam rotation or a Mucuna pruriens intercropped with maize–yam rotation. Factors potentially affecting adoption were included in a polynomial logit model. Agronomic and economic performances were assessed by the multiple regression and net present value of the 4-years double rotation. Ranking matrix was used to highlight constraints that may impede adoption. Benefits, lessons, and challenges are discussed in this article.

International audience; Agricultural research has to tackle complex questions such as the design of sustainable cropping systems. System experiments are innovative approaches to address this challenge and a framework to iteratively design annual cropping systems has been proposed by Debaeke et al. (2009). However, specificities of some other cropping systems are not considered. Orchards are complex perennial agroecosystems formed of grass and tree layers aiming at the production of fresh fruit that require specific design and management over space and time. To identify orchard specificities and adapt the design framework to such perennial systems, we used two case studies of orchards aiming at decreasing pesticide use in temperate (apple, system experiment) and tropical (citrus, on-farm network) fruit productions. Specificities to take into account in the design framework are: (1) the spatial heterogeneity of the orchard with grass and tree layers, and tree rows and alleys; (2) the succession and interrelations among a young unproductive and then a productive stage; (3) the permanency of the fruit-tree crop constraining the management of soil fertility, (4) ground cover and (5) pest control, especially for pests that complete their lifecycle in the orchard and can build up important populations or inoculum across years. This is especially true in tropical areas where there is no dormant season. (6) Conversely, the permanency of the orchard habitats facilitates the sowing, planting or conservation of plant assemblages (e.g., ground covers, lining hedgerows) to enhance conservation biocontrol and/or compete weeds, provided non-disruptive practices are applied. Because of their longevity, orchards contribute to foster both plant-mediated (e.g., bottom-up) and natural enemy-mediated (e.g., top-down) processes in the foodweb to avoid direct measures against pests. Interactions among the orchard life stages, spatial and functional dimensions and practices need to be explicitly considered to optimize the efficiency of the system as a whole. Using the generic framework proposed by Debaeke et al. (2009) to design annual cropping systems, our framework includes adaptations to account for orchard specificities: (i) Agronomic objectives have to be fixed for each orchard stage; (ii) The cultivar choice and the composition and spatial arrangement of plants within the orchard are key elements to provide the expected services in the long term. This entails to include an additional step of perennial spatial design; (iii) Within-time and −space interactions have to be considered in the decisional system; (iv) Evaluation has to consider all the orchard stages in the global impact or performance, to account for carry-over effects and possible ‘paybacks’ of a given stage or period to the orchard whole lifetime. Last, to handle such complex interactions, design needs knowledge from many stakeholders in the food system (growers, advisors, scientists etc.) and requires more and renewed interactions among those stakeholders in a co-design process.

The functioning of agricultural extension, henceforth referred to as agricultural (or rural) advisory systems, is of renewed interest to researchers and agricultural policy-makers in many countries...