Transcript Une agriculture intensive Domestication et sélection L’Homme a domestiqué des plantes sauvages, depuis très longtemps (-10 000ans) en ne sélectionnant que les plantes.

Une agriculture intensive
Domestication et sélection
L’Homme a domestiqué des plantes sauvages, depuis très longtemps (-10 000ans) en
ne sélectionnant que les plantes ayant une forte productivité.
Exemple de la domestication du Maïs
La téosinte : Plante sauvage à l’origine
du Maïs actuel
Épis ne dépassant pas 5 cm de long et qui
ne comptent que 5 à 12 grains
Maïs :Plante domestiquée, après
plusieurs années de séléctions
Épis de 30 cm de long et possèdent
plus de 500 grains
Pendant des millénaires, les agriculteurs amérindiens (les indiens d’Amérique) ont
sélectionné dans leurs champs les meilleurs épis de maïs pour en semer les grains.
Ce patient travail de sélection est à l’origine de très nombreuses variétés dite
« paysannes » en Amérique puis en Europe, et demande un travail de plusieurs
années.
Ces variétés paysannes sont peu productives et leurs caractéristiques ne sont
pas stables sur plusieurs générations (les graines ne sont pas de lignées pures).
L'hybridation
Depuis 1950 les chercheurs sélectionnent et croisent entre elles
des variétés pures de plantes (lignées pures ) et obtiennent des
hybrides performants: ce travail d’hybridation a permis de
multiplier le rendement par 6 en 60 ans!
Quelles sont les bases
scientifiques de l’hybridation?
Quelles sont les avantages, les
inconvénients, les limites,… de
cette technique au niveau
agronomique?
L’exemple choisit pour traiter le sujet sera celui du Maïs ….
Depuis 1950 les chercheurs occidentaux sélectionnent et croisent entre elles des
variétés pures de maïs (lignées pures ) obtiennent des hybrides performants: ce travail
d’hybridation a permis de multiplier le rendement par 6 en 60 ans!
Ex: L'hybridation du maïs
Un plant de Maïs est à la fois mâle et
femelle. Les fleurs mâles sont en tête de
chaque plante.
Après plusieurs croisement contrôlés, on dispose de deux lignées pures de Maïs:
[lignée pure : individu qui porte les mêmes allèles pour un ou plusieurs gènes]
une lignée très productive mais
à maturité tardive
une lignée peu productive mais
à maturité précoce
Contenu génétique
Contenu génétique
Le caractère « productivité » est sous contrôle d’un gène avec deux versions:
Le caractère « maturité » est sous contrôle d’un gène avec deux versions:
On veut fabriquer un hybride qui regroupe les deux caractères intéressants à
savoir: « très productif » et « maturité précoce »
on sait que l’allèle « forte productivité domine l’allèle « faible productivité » et
que l’allèle « maturité précoce » domine l’allèle « maturité tardive »
Pour cela il faut croiser les deux variétés et faire en sorte qu’un des deux pieds de maïs
ne se croise pas avec ses propres fleurs: on élimine sa fleur mâle = la castration du Maïs
Une fécondation croisée entre les deux variétés pour obtenir un hybride :
Allèles portés par les
gamètes mâle(le pollen)
X
Allèles portés par les
gamètes femelles (ovules)
Le pollen fécondera sa propre variété mais ce pied sera éliminé
Le pollen fécondera la fleur femelle de la rangée d’à côté donnant des graines
hybrides avec les allèles des deux parents :
Des graines portant les
caractères: forte
productivité et maturité
précoce
Les graines hybrides: en les semant donneront des pieds de maïs très productifs et à
maturité précoce (on les appelle les hybrides F1)
Un hybride F1 (First Filial
Generation) est le produit du
croisement de deux lignées pures
Semence et
germination
Mais….
Mais les cultivateurs ne réalisent pas toutes ces étapes et pour obtenir des semences
des hybrides F1 performants, ils doivent à présent les acheter auprès de l’agro-industrie.
La biodiversité est fortement réduite: quelques hybrides cultivés par une grande majorité
des cultivateurs;
Ces plantes sont devenues très sensibles aux parasites, sécheresse,... Pour que ces
variétés expriment leur potentiels génétiques, l’agriculteur doit leur apporter une grande
quantité d’eau, d’engrais, de pesticides,…
La multiplication par bouturage :
« Le clonage végétale »
Ex: le bouturage de la pomme de Terre
A partir d’un organe
de la plante on
fabrique
plusieurs
plants identiques à la
plante mère
Le clonage, in vitro permet de produire à faibles coûts , permet de sauver des plantes menacées de
disparition,..
Le clonage réduit la biodiversité avec le risque de perdre les plans clonés suite à une invasion de
ravageurs:
Exemple: Les scolytes, insectes qui pondent au niveau de l’écorce des arbres. Leurs larves creusent des
galeries sous l’écorce, ce qui mène à une mort rapide des arbres touchés.
Dégât après propagation des scolytes
dans une plantation d’épicéas
La transgénèse
Les OGM
Quelques géants de l’agro-industrie préparent et commercialisent une nouvelle
génération de semences: des semences génétiquement modifiées.
Maïs non résistant à
une larve ravageuse
Cellules provenant du maïs
Cellules du maïs avec
le gène de la toxine
dans leurs ADN
Infection des cellules
par la bactérie
Bactérie avec un gène
qui permet la synthèse
d’une toxine
Un OGM
Maïs dont les cellules
fabriquent la toxine d’où
résistance à la larve ravageuse
Pour ou contre les OGM?
Plantes transgéniques rendues résistantes à des maladies virales, à des attaques de
champignons, à des attaques de ravageurs,…
Mais il y a le risque que le parasite développe une résistance à la toxine et qu'il faille,
par conséquent utiliser des produits plus puissants pour s’en débarrasser.
L’utilisation de plantes transgéniques par l’agriculteur le place dans une position où il
utilise un produit breveté, ce qui lui interdit de le réutiliser l’année suivante (par
réensemencement de son champ avec une partie de la récolte de l’année
précédente) : il devra donc racheter des semences chaque année.
OGM: deuxième génération
Modification de la valeur nutritive de la plante
Exemple : Le riz Golden, auquel on a ajouté
un gène de jonquille permettant ainsi à la
graine de produire du beta-carotène qui est
l'élément principal de la vitamine A.
L'objectif est de combler une carence dont
100 à 140 millions d'enfants souffrent et qui
entraîne chaque année la cécité (la cécité est
l'absence complète de vision d'un ou des deux
yeux) de 500 000 d'entre eux.
Les recherches sur ce type d'OGM n'en
sont encore qu'à leurs débuts et sont à
l'étude en ce moment.
Ces innovations de hautes technologies sont prometteuses en terme de rendement, et de
traitement de certaines maladies mais suscitent aussi beaucoup de craintes quand à leurs
impacts sur la biodiversité, l’environnement, la santé,..
Etat des lieux en France
La France cultive déjà des plantes transgéniques, essentiellement à destination de
l'alimentation animale. Un projet de loi est en cours pour imposer aux agriculteurs qui
cultivent des OGM de les déclarer au ministère de l'Agriculture (avant la déclaration était
facultative).
Les OGM sont-ils déjà présents dans nos
assiettes
?
le seul OGM autorisé pour l'alimentation
humaine est le maïs doux BT11. Mais on
peut trouver dans l'alimentation humaine
certains ingrédients issus de plantes
transgéniques.
Les hautes technologies au service de l’agriculture….
Vers une agriculture de précision
Des satellites prennent des mesures et photographient à 800 kilomètres d’altitude
avec une précision de 100m2 les parcelles des exploitations.
Carte satellite de parcelles
Les observations de la végétation ou des
cultures,
permettent
d’extraire
des
informations en relation directe avec le
stade de développement, la biomasse, les
anomalies de croissance ou les maladies.
Zone avec bonne
croissance
Zone de mauvaise
croissance
L’ensemble des données sont ensuite collectées par des cabinets d’agronomes qui
déterminent de manière extrêmement poussées la dose d’engrais nécessaire à chaque
parcelle en fonction de ses besoins.
Certains agriculteurs font appels à des sociétés et reçoivent des conseils issus des
données satellites (abonnement payant!)
Ces sociétés transmettent directement au GPS du tracteur, les zones concernées, les
doses à appliquer; entraînant ainsi une utilisation efficace des engrais, de l’arrosage,
des pesticides… sur la durée tout en limitant l’utilisation des intrants.
Une agriculture paysanne
Exemple: L’agroforesterie
L'agroforesterie réintroduit les arbres, à faible densité, dans les systèmes de
production agricole.
Culture d’orge sous peupliers
La motorisation et l'intensification des pratiques culturales ont condamnés des millions
d'arbres auparavant associés aux cultures… Ces arbres rendaient de multiples services:
bois, fruits, protection contre le vent et le ruissellement, habitat pour des espèces
(insectes, oiseaux,..).
Culture d’orge traditionnelle
Culture d’orge sous peupliers
Aujourd'hui, des chercheurs démontrent qu'il est encore possible de faire cohabiter
arbres et grandes cultures, mais aussi que l'association se révèle très bénéfique sur
de nombreux plans:
Ex: en plantant 113 arbres par hectare avec des cultures alternées de blé et de
colza entre les arbres on obtient les résultats suivants:
Tableau récapitulant l'évolution de certains paramètres
(résultats moyens sur 60 années)
Productivité
des cultures
Productivités totale
(biomasse des cultures + des
arbres)
Stockage de carbone
(troncs, racines,..)
Erosion des sols
Fertilisation par
l'azote
-40%
+60%
+106t/ha
-60%
-50%
Exemple: Les AMAP
« Association pour le maintien de l’agriculture paysanne »
Une association qui consiste en un partenariat entre une ferme locale et un
groupe de consommateurs qui désirent consommer des produits de la ferme
(les plus souvent biologiques) et soutenir une agriculture de proximité.
L’AMAP est basée sur un système de distribution de « paniers »
Une AMAP, c’est aussi un contrat solidaire, reposant sur l’engagement des deux
partenaires:
 Le paysan
s’engage à exclure
tout produit
chimique, et à
privilégier les
variétés de terroir
ou anciennes.
 le consommateur
qui achète à l’avance
sa part de récolte qu’il
récupère pendant la
saison de production.
L’achat à l’avance
garantit un revenu
stable à l’agriculteur et
lui permet le maintien
de l’activité agricole.
La proximité de la ferme (au maximum 100 km) du lieu de consommation
minimise les transports et l’usage d’emballage: une économie locale performante,
sociale et solidaire.
L’agriculture durable…… une équation complexe!!
Respect de l’environnement, viabilité économique, vie sociale acceptable…
Les objectifs de l’agriculture durable font l’objet d’un large consensus et chacun les
façonne à sa manière
FAIM…