Identifier et caractériser l'utilisation de pesticides sur 9 000 champs d'agriculture biologique

Nature Communications volume 12, Numéro d'article : 5461 (2021) Citer cet article

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Malgré la perception populaire, les impacts environnementaux de l’agriculture biologique, notamment en ce qui concerne l’utilisation de pesticides, ne sont pas bien établis. L’impasse est alimentée par le manque général de données sur les domaines agricoles biologiques et conventionnels comparables. Nous identifions l'emplacement d'environ 9 000 champs biologiques de 2013 à 2019 à l'aide de données sur l'utilisation des cultures et des pesticides au niveau des champs, ainsi que des données de certification de l'État, pour le comté de Kern, en Californie, l'un des comtés producteurs de cultures les plus précieux des États-Unis. Nous analysons comment le fait d'être biologique par rapport au conventionnel affecte les décisions de pulvérisation de pesticides et, en cas de pulvérisation, la quantité à pulvériser en utilisant à la fois les taux d'application de pesticides bruts et ajustés en fonction de l'écart de rendement, sur la base d'une méta-analyse globale. Nous montrons que la probabilité attendue de pulvérisation de pesticides est réduite d'environ 30 points de pourcentage pour les champs biologiques par rapport aux champs conventionnels, selon différentes mesures d'utilisation des pesticides, y compris le poids total appliqué et les mesures grossières d'écotoxicité. Nous signalons peu de différence, en moyenne, dans l'utilisation de pesticides pour les champs biologiques et conventionnels qui pulvérisent, bien que nous observions une hétérogénéité substantielle selon les cultures.

L'agriculture couvre environ 40 % des terres arables dans le monde1 et est l'une des principales causes de dégradation de l'environnement1. Malgré d’énormes progrès en matière de production agricole au cours des dernières décennies, la faim et la malnutrition restent un défi2, et la demande de produits agricoles continue d’augmenter3. Trouver des moyens évolutifs d’améliorer la durabilité de la production agricole est essentiel pour soutenir une population croissante et atténuer les dommages causés à la santé humaine et environnementale.

L'agriculture biologique est une approche couramment suggérée pour améliorer la durabilité de la production agricole. L’agriculture biologique ne couvre actuellement qu’environ 1,5 % des terres agricoles mondiales, mais connaît une croissance rapide en termes d’étendue et de ventes4,5. Par exemple, entre 2000 et 2015, la superficie de l’agriculture biologique mondiale est passée de 15 millions d’ha à 51 millions d’ha2 et a depuis dépassé 73 millions d’ha5. L’augmentation rapide de la demande des consommateurs pour les produits biologiques est motivée par une variété de facteurs principalement liés à la nutrition, à la sécurité des aliments et des travailleurs agricoles, ainsi qu’aux préoccupations environnementales4. Des préoccupations similaires ont suscité de nombreuses initiatives politiques visant à promouvoir la production biologique, telles que la stratégie de la ferme à la table de l'Union européenne6,7. Malgré la perception populaire, la compréhension des avantages et des inconvénients de l’agriculture biologique par production reste un domaine de recherche actif8,9,10,11,12,13.

Le nœud du débat, du point de vue de la durabilité environnementale, est de savoir si la réduction des impacts écologiques et environnementaux négatifs sur le terrain compense la réduction des rendements14,15 et l’augmentation de la variabilité des rendements16 qui ont été observées pour la plupart des cultures biologiques lors d’enquêtes de terrain réelles8. ,16,17. Bien qu’apparemment simple, répondre à cette question, même pour un sous-ensemble de résultats environnementaux, se heurte à des difficultés méthodologiques dues à l’absence d’un groupe de comparaison valide18. Il est peu probable que les champs biologiques soient placés au hasard dans le paysage, et les agriculteurs biologiques ne sont pas non plus susceptibles de constituer un tirage au sort de la communauté agricole au sens large. En d’autres termes, les fermes biologiques peuvent produire une série de cultures systématiquement différentes sur des sols systématiquement meilleurs ou pires, ou être produites par des agriculteurs ayant des comportements environnementaux ou sanitaires systématiquement différents de ceux de leurs voisins conventionnels. Bien que ces défis puissent et ont été résolus grâce à des essais sur le terrain à long terme19,20, il est crucial de comprendre la différence entre les champs biologiques et conventionnels dans des contextes réels pour comprendre les mérites des pratiques de production biologique à grande échelle. Cependant, les enquêtes sur les rendements et les pratiques auprès d’un petit nombre d’agriculteurs volontaires seront probablement entachées de biais de sélection. Ce défi de sélection des échantillons est encore aggravé par le manque de données de terrain sur les intrants et/ou les extrants en général, et sur les champs biologiques en particulier11, ce qui complique les comparaisons.