Letteratura scientifica selezionata sul tema "Innovations agricoles – Environnement"

Le 1er Séminaire International sur les innovations technologiques au service de l'agriculture durable a permit de faire le point sur un certain nombre de thématiques scientifiques en se basant sur les innovations technologiques au service de l'agriculture durable et ses impacts sur l'environnement et l'industrie. IL a regroupé des chercheurs universitaires nationaux et internationaux et des industriels pour discuter, sur les innovations et nouvelles tendances en matière de production, conservation et développement de l'agriculture. Elle a été également une occasion pour développer et renforcer la collaboration entre les chercheurs et les industriels en matière de recherche scientifique dans les domaines agriculture, agro-alimentaire et environnement. Le séminaire s'est décliné en en cinq thèmes: Thème 1: Histoire d'innovations technologiques dans l'agriculture ; Thème 2: L'innovation pour relever les défis de l'agriculture pour un développement durable; Thème 3: Innovation individuelles et collectives de toutes natures; Thème 4: Évaluation des innovations apportées par les agriculteurs dans l'exploitation agricole et industrielle; Thème 5: Importance économique et commerciale des innovations technologiques pour le développement des chaînes de valeur agricoles/agro-alimentaires.

Le 1er Séminaire International sur les innovations technologiques au service de l'agriculture durable a permit de faire le point sur un certain nombre de thématiques scientifiques en se basant sur les innovations technologiques au service de l'agriculture durable et ses impacts sur l'environnement et l'industrie. IL a regroupé des chercheurs universitaires nationaux et internationaux et des industriels pour discuter, sur les innovations et nouvelles tendances en matière de production, conservation et développement de l'agriculture. Elle a été également une occasion pour développer et renforcer la collaboration entre les chercheurs et les industriels en matière de recherche scientifique dans les domaines agriculture, agro-alimentaire et environnement. Le séminaire s'est décliné en en cinq thèmes: Thème 1: Histoire d'innovations technologiques dans l'agriculture ; Thème 2: L'innovation pour relever les défis de l'agriculture pour un développement durable; Thème 3: Innovation individuelles et collectives de toutes natures; Thème 4: Évaluation des innovations apportées par les agriculteurs dans l'exploitation agricole et industrielle; Thème 5: Importance économique et commerciale des innovations technologiques pour le développement des chaînes de valeur agricoles/agro-alimentaires.

Avant-propos La demande mondiale en produits d’origine animale est en forte expansion1 et l’élevage est l’une des activités agricoles les plus fortement créatrices d’emploi et de valeur ajoutée, tant au niveau de la production et des services qu’elle utilise, que des filières de produits animaux. Mais dans le même temps, l’élevage doit faire face à des enjeux sociétaux qui nécessitent des évolutions importantes dans les modes de production : besoin de compétitivité encore accru, méthodes d’élevage contestées vis-à-vis des atteintes à l’environnement, du respect du bien-être animal et de l’usage des médicaments. Il s’agit de réfléchir ces défis au niveau européen et mondial. Produire plus, mieux et à moindre coût doit contribuer à assurer la sécurité alimentaire mondiale et à répondre aux attentes européennes en termes de systèmes de production et de marchés très diversifiés. L’Europe a ici une responsabilité toute particulière car si elle ne peut pas nourrir le monde, il est de sa responsabilité, en tant que région où la demande sociale est aujourd’hui la plus élevée, de montrer comment concilier production et environnement. Outre les innovations et les adaptations des systèmes d’élevage (cf. Numéro spécial de la revue « Quelles innovations pour quels systèmes d’élevage ? », Ingrand S., Baumont R. (Eds). INRA Prod. Anim., 27, 2), les réponses passent aussi par la recherche d’animaux qui soient d’une part, plus efficients pour transformer leur ration et plus faciles à élever dans une large gamme de conditions climatiques et de systèmes d’élevage et, d’autre part, adaptables face à des aléas climatiques, sanitaires ou économiques tout en préservant la santé, le bien-être et la qualité des produits. Par le passé, la recherche de la maximisation des performances de production (ex : vitesse de croissance, quantité de lait par lactation…) a conduit à des animaux de plus en plus spécialisés. Dans la plupart des filières, cette maximisation s’est accompagnée d’une dégradation des autres aptitudes d’élevage, aujourd’hui source d’inefficience en élevage. La recherche d’une plus grande robustesse (définie comme la capacité pour un animal d’exprimer son potentiel de production dans une large gamme d’environnements sans pour autant compromettre sa santé et son bien-être) devient une priorité. Dans le même temps,l’accès à des techniques d’exploration fonctionnelle toujours plus performantes, les innovations en cours d’appropriation ou à venir dans le domaine de la génomique ouvrent des perspectives d’investigation nouvelles plus précises. Dans ce contexte d’évolution des demandes et des possibilités d’investigation, les projets de recherche en sciences animales doivent être plus systémiques, prédictifs et permettre d’établir des relations fonctionnelles de plus en plus fines entre le phénotype des animaux, leur génotype et le milieu dans lequel il s'exprime. Face au développement spectaculaire des connaissances sur le génome, il y a un manque criant de connaissances sur l’expression des phénotypes, connaissances qui devraient permettre de répondre au mieux à une double finalité en termes d’exploitation de la variabilité des aptitudes animales : i) une sélection éclairée vers des objectifs majeurs pour améliorer l’efficience de la production et la robustesse des génotypes, et ii) un élevage de précision qui valorise la variabilité individuelle des animaux pour gagner en efficience et en résilience à l’échelle du troupeau, ou pour améliorer la conduite des animaux d’un génotype donné. En effet, d’un coté les progrès réalisés par la sélection génomique permettent aujourd’hui de repenser les critères de sélection et de les diversifier tout en raccourcissant les délais entre la définition des objectifs et l’amélioration effective des cheptels, mais cette sélection entraine de nouveaux besoins de phénotypage car elle nécessite la caractérisation d’unepopulation de référence. D’un autre coté, la connaissance plus fine de l’animal associée aux technologies en émergence de l’élevage de précision permettra de mieux piloter la conduite d’élevage pour améliorer l’efficience de l’alimentation ou de la reproduction par une approche individuelle à l’animal, ainsi que par la production d’alertes à destination de l’éleveur pour un diagnostic précoce des troubles permettant d’anticiper les ajustements requis. Le phénotypage est ainsi l’un des principaux défis que doit relever les recherches en production animale et a été reconnu comme tel par l’INRA. Deux types de phénotypage peuvent être envisagés : le phénotypage des caractères d’intérêt socio-économique et le phénotypage de caractères plus élémentaires. Les phénotypes d’intérêt socio-économique constituent la finalité recherchée. Ils résultent de mécanismes faisant appel à des régulations complexes, ils sont d’autant plus onéreux à mesurer qu’il s’agit de critères zootechniques qui doivent être observés sur des pas de temps longs. La recherche de phénotypes plus élémentaires et plus proches du mécanisme causal rend plus facile l’identification des gènes responsables. Ce phénotypage fin implique de réaliser des mesures particulièrement approfondies et à des échelles élémentaires (au niveau moléculaire, cellulaire, tissulaire…) des caractéristiques biologiques de l’animal qui expliquent un phénotype complexe observé à l’échelle de l’animal. Le phénotypage à haut débit signifie qu’une méthode de mesure des phénotypes fiable, automatisable et rapide est établie de sorte que le processus de mesure permette de générer un grand nombre de données dans un laps de temps court. Le haut débit peut s’appliquer au phénotypage fin tout comme à celui des caractères d’intérêt zootechnique. Les contributions significatives qui pourront être attendues d’un phénotypage animal fin et à haut débit concernent la biologie prédictive, à savoir la prédiction des performances à partir de caractères simples observables précocement, nécessaire notamment à la gestion des produits, à la conduite de l’élevage et à la sélection animale. Ce dossier propose le fruit d’une réflexion globale des chercheurs de l’INRA sur les perspectives qu’offre le phénotypage des animaux pour répondre aux enjeux des productions animales. Cette réflexion a eu pour objectif de définir les grands enjeux de connaissance autour du phénotypage animal et de faire émerger les questions de recherches prioritaires, transversales ou spécifiques aux différentes filières animales ainsi que les verrous techniques qui sont soulevés. Cette réflexion a été conduite par un groupe de douze chercheurs2 des départements de « Génétique Animale », « Physiologie Animale et Systèmes d’Elevage » et « Santé Animale » travaillant dans des disciplines et sur des espèces variées, missionné par la Direction Scientifique Agriculture de l’INRA. La réflexion de ce groupe s’est appuyée sur celle d’un collectif plus large de chercheurs INRA travaillant sur les animaux d’élevage par le biais d’un séminaire organisé en mai 2013 ainsi que par la rédaction partagée des articles de ce dossier. L’amélioration de la robustesse des animaux d’élevage étant un objectif central, le premier article de ce dossier développe une approche systémique de la robustesse des animaux d’élevage pour répondre au mieux à une double finalité en termes d’exploitation de la variabilité des aptitudes animales pour la sélection et pour la conduite de l’élevage. Les recherches sur le phénotypage doivent être accompagnées d’une ontologie générique c’est-à-dire d’une représentation et d’un langage communs pour partager les données et les connaissances, ainsi que l’explicite le second article de ce numéro. L’objet des trois synthèses suivantes est de mettre en perspective les fronts de science (phénotypage du microbiote intestinal), les enjeux de connaissance et les verrous techniques encore à lever pour permettre des productions animales de qualité (phénotypage de la qualité des produits) et en quantité (phénotypage de l’efficacité alimentaire), à moindres coûts économique et environnemental. 1 Selon la FAO et l’OCDE, la progression de la consommation de protéines d’origine animale sur la planète devrait se poursuivre au rythme de + 2 à + 3%/an au cours de cette décennie. Sur la période 2000-2050, la consommation totale des viandes devrait progresser de l’ordre de + 70% pour une population en augmentation de + 20%. Selon les mêmes sources et pour la même période la consommation de lait et produits laitiers dans les pays émergents devrait passer de 45 à 78 kg par habitant.

En Afrique subsaharienne, les petits exploitants agricoles ruraux ont difficilement accès aux connaissances et informations actualisées afin d’améliorer leur revenu. Pour renforcer l’apprentissage collectif au sein des acteurs des chaînes de valeur du riz local blanc et étuvé, la vidéo et la radio ont été utilisées de façon participative. La présente étude visait à comprendre l’influence de cet apprentissage collectif sur (i) le changement des pratiques des transformations et (ii) la qualité du riz local. Des interviews et suivis hebdomadaires ont été réalisés entre 2009 et 2018 au sud et nord du Bénin auprès de 240 transformateurs choisis aléatoirement. Des échantillons de riz ont été également collectés pour des analyses de qualité au laboratoire. L’analyse des données a été faite avec les tests t de Student, Wilcoxon, ANOVA, et le modèle de régression de Poisson. Les résultats ont montré une amélioration des pratiques de 14% ; 23% et 58% respectivement dans les villages contrôles, radio et vidéo. Dans le processus d’amélioration des pratiques, les transformateurs ont renforcé leur créativité en développant des technologies appropriées à leur environnement ; ce qui a eu un impact positif sur les qualités physiques et de cuisson du riz. Dans un contexte de pauvreté, d’insécurité alimentaire, de ruralité et d’analphabétisme, l’apprentissage collectif par la vidéo et la radio locale se révèle être une opportunité pour le renforcement du système d’innovation agricole. English title: Smallholder farmers at inclusive school: Lessons learnt from collective learning through video and radio on local rice processing in Benin In sub-Saharan Africa, rural smallholder farmers have limited access to timely and up-to-date knowledge and information to improve their incomes. To strengthen collective learning among rice sector’ stakeholders, videos and radio were participatory used. This study aims to assess the impact of this collective learning on (i) changing rice processors practices and (ii) the quality of local rice. Interviews and weekly follow-ups were conducted between 2009 and 2018 in southern and northern Benin with 240 randomly selected rice processors. Rice samples were also collected for quality analysis in the laboratory. Data analysis was done with Student's t-tests, Wilcoxon, one-way ANOVA, and the Poisson regression model. The results showed an improvement in rice processors practices of 14%; 23% and 58% respectively in control, video and radio villages. During the improvement of their practices, rice processors have increased their creativity by developing appropriate technologies to their environment; and this has positively impact on the physical and cooking qualities of the rice. In a context of poverty, food insecurity, rurality and illiteracy, collective learning through video and radio seems to be an opportunity to strengthen the agricultural innovation system, and a booster for change through adoption and adaptation of innovation.

L’Agriculture Biologique (AB) se présente comme un mode de production agricole spécifique basé sur le respect d’un certain nombre de principes et de pratiques visant à réduire au maximum les impacts négatifs sur l’environnement. Elle est soumise à des interdictions et/ou des obligations de moyens, par exemple l’interdiction des Organismes Génétiquement Modifiés (OGM), des engrais de synthèse et des pesticides ou l’obligation de rotations pluriannuelles. Dans le cas de l’élevage, les critères portent sur l’origine des animaux, les conditions de logement et d’accès aux parcours, l’alimentation ainsi que la prévention et le traitement des maladies. Ainsi, la prévention des maladies est principalement basée sur l’utilisation de techniques d’élevage stimulant les défenses naturelles des animaux et, en cas de problème sanitaire, le recours à l’homéopathie ou à la phytothérapie ; l’emploi d’autres médicaments vétérinaires n’est pas exclu à condition de respecter des conditions réglementaires strictes1. L’AB s’inscrit dans des filières d’approvisionnement et de commercialisation incluant la transformation et la préparation des aliments, la distribution de gros et/ou de détail et le consommateur final. Dans tous les pays, agriculteurs, conditionneurs et importateurs doivent se conformer à des réglementations pour associer à leurs produits un étiquetage attestant de leur nature biologique. Les produits issus de l’AB sont certifiés et des mécanismes d’inspection assurent le respect des règlements. L’AB mondiale est aujourd’hui encore une activité marginale au regard des terres consacrées (moins de 2%), du nombre d’agriculteurs engagés ou des volumes concernés. Il s’agit toutefois d’une activité en forte croissance avec, par exemple, un triplement des surfaces mondiales dédiées entre 1999 et aujourd’hui. Le marché mondial des produits issus de l’AB était estimé à 25 milliards d’euros en 2006, soit deux fois plus qu’en 2000 (données IFOAM). La consommation est très fortement concentrée, à plus de 95% en Amérique du Nord d’une part, et en Europe de l’Ouest où les principaux marchés sont l’Allemagne, l’Italie, la France et le Royaume-Uni, d’autre part. Sur ces deux continents, les importations sont nécessaires pour pallier le déficit de l’offre domestique au regard de la demande intérieure. Ceci est particulièrement vrai en France. Selon le ministère en charge de l’agriculture (2009), «la demande [française] de produits issus de l’AB croît de 10% par an depuis 1999. Or, l’offre [nationale] de produits issus de l’AB est aujourd’hui insuffisante pour satisfaire cette demande croissante. Les surfaces des 11 970 exploitations agricoles françaises en AB ne représentent que 2% de la surface agricole. Par défaut d’organisation entre les producteurs et à cause de l’éparpillement des productions, une part significative des produits bio n’est pas valorisée». Et simultanément, 25% environ de la consommation française de produits bio est satisfaite par des importations. Cette situation a conduit le Ministre en charge de l’agriculture à proposer, dans le cadre du Grenelle de l’environnement, un plan visant le triplement à l’horizon 2012 des surfaces françaises en AB (6% de la surface agricole utile en 2012). Pour atteindre cet objectif, le plan inclut un soutien budgétaire à la structuration de la filière bio (sous la forme d’un fonds de structuration doté de 15 millions d’euros sur cinq ans), la mobilisation de la recherche (notamment sous la forme de crédits «recherche»), un soutien accru aux exploitations converties en AB (via le déplafonnement des 7 600 €/an/unité des aides agro-environnementales pour les exploitations en conversion vers l’AB et une augmentation de l’enveloppe dédiée, ainsi que la reconduction du crédit d’impôt en 2009, celui-ci étant par ailleurs augmenté) et enfin, l’obligation dès 2012 faite à la restauration collective de proposer dans ses menus 20% de produits issus de l’AB. Enfin, dans le cadre du bilan de santé de la Politique Agricole Commune (PAC) du 23 février 2009, une aide spécifique aux exploitations en AB d’un montant d’un peu moins de 40 millions d’euros a été adoptée. Le plan français en faveur de l’AB, popularisé sous le libellé «AB : objectif 2012», vise donc à développer la production domestique de produits issus de l’AB via la fixation d’un objectif quantitatif en termes de surfaces dédiées en jouant simultanément sur la demande (via une contrainte d’incorporation de produits issus de l’AB dans la restauration collective) et l’offre (via, de façon générale, un soutien augmenté aux exploitations en conversion vers l’AB et déjà converties à l’AB). Dans ce contexte, le comité éditorial de la revue Inra Productions Animales et la direction de l’Inra ont souhaité apporter un éclairage scientifique sur les acquis, les verrous et les perspectives en matière d’élevage AB. Ce numéro a été coordonné par J.M. Perez avec l’aide de nombreux relecteurs : que tous soient ici remerciés. Après une présentation du cahier des charges français et de la réglementation communautaire (Leroux et al), le numéro se décline en trois parties : une série d’articles sur différentes filières animales concernées (avicole, porcine, bovine allaitante, ovine allaitante), un focus sur deux approches à l’échelle des systèmes d’élevage (ovin allaitant et bovin laitier), et enfin des articles centrés sur les problèmes les plus aigus rencontrés dans le domaine de la gestion sanitaire et de la maitrise de la reproduction. L’article conclusif de Bellon et al fait le point sur les principales questions de recherche qui demeurent. En aviculture (Guémené et al), à l’exception de l’œuf, la production bio reste marginale, mais les filières sont bien organisées. Cette situation résulte d’une relative synergie avec les filières label rouge, avec lesquelles elles partagent plusieurs caractéristiques (types génétiques, longue durée d’élevage, parcours). Des difficultés multiples subsistent néanmoins. La production bio est pénalisée par le manque de poussins AB, des difficultés de maintien de l’état environnemental et sanitaire des parcours, la rareté de l’aliment bio et la difficulté d’assurer l’équilibre en acides aminés des rations (pas d’acides aminés de synthèse), élément susceptible d’expliquer la surmortalité constatée en pondeuse (liée à des problèmes comportementaux). Par suite, les performances sont inférieures à celles de l’élevage conventionnel (augmentation de la durée d’élevage et de l’indice de conversion) et l’impact environnemental, bien qu’amélioré quand il est rapporté à l’hectare, est moins favorable quand il est mesuré par unité produite, à l’exception notable de l’utilisation de pesticides. Prunier et al aboutissent aux mêmes conclusions dans le cas de la production de porcs AB. Relativement au conventionnel, les contraintes sont fortes sur le plan alimentaire (rareté de l’aliment AB, problème d’équilibre en acides aminés des rations) et de la conduite d’élevage (interdiction ou limitation des pratiques de convenance, âge des animaux au sevrage de 40 jours, difficultés de synchronisation des chaleurs et des mises bas, limitation des traitements vétérinaires). Ces contraintes et la grande diversité des élevages de porcs AB se traduisent par une forte variabilité des performances en termes de survie, reproduction, composition corporelle ou qualité des produits : autant de critères qu’il conviendra de mieux maîtriser à l’avenir pour assurer la pérennité de l’élevage porcin AB. Les performances zootechniques et économiques de l’élevage bovin allaitant bio sont abordées dans l’article de Veysset et al à partir d’un échantillon limité d’exploitations situées en zones défavorisées. Les caractéristiques des unités AB diffèrent peu de celles de leurs voisines en élevage conventionnel ; avec un chargement à l’hectare plus faible mais une plus grande autonomie alimentaire, les résultats techniques des élevages AB sont proches de ceux des élevages conventionnels et ce, en dépit d’une moindre production de viande vive par unité de bétail, en raison d’un cycle de production en moyenne plus long. Sur le plan économique, les charges plus faibles (pas de traitements antiparasitaires, pas de vaccinations systématiques) ne suffisent pas à compenser un moindre produit à l’hectare. Un verrou majeur est le déficit de gestion collective de la filière verticale (absence totale de débouché en AB pour les animaux maigres, en particulier) qui se traduit par un problème aigu de sous-valorisation puisque dans l’échantillon enquêté 71% des animaux sont vendus sans signe de qualité : nul doute qu’il s’agit là d’une priorité d’action. En élevage ovin (Benoit et Laignel), également sur la base d’un échantillon malheureusement restreint, les différences de performances techniques et économiques des élevages conventionnels versus bio varient sensiblement selon la localisation géographique, plaine ou montagne ; il est de ce fait difficile (et dangereux) de dégager des enseignements généraux valables pour l’élevage bio dans son ensemble. L’étude détaillée des adaptations des systèmes d’élevage aux potentialités agronomiques réalisée sur quatre fermes expérimentales montre néanmoins le rôle clé de la variable «autonomie alimentaire». Par suite, la situation économique des élevages ovins bio est plus difficile en zone de montagne où l’autonomie alimentaire, voire fourragère, est moindre (l’achat des aliments non produits sur l’exploitation représente 41% du prix de vente des agneaux dans l’échantillon enquêté). In fine, cela suggère que la variabilité des performances de l’élevage ovin bio, de plaine et de montagne, dépend plus du coût de l’aliment et de la valorisation des agneaux que de la productivité numérique. L’article de Benoit et al porte également sur l’élevage ovin biologique, plus précisément la comparaison de deux systèmes ovins allaitants AB différant par le rythme de reproduction des animaux. Cela montre que les performances de l’élevage ovin AB ne s’améliorent pas quand le rythme de reproduction est accéléré, le faible avantage de productivité numérique ne permettant pas de compenser l’augmentation des consommations d’aliments concentrés et la moindre qualité des agneaux. Au final, cela illustre la plus grande difficulté à piloter le système AB le plus intensif. L’article de Coquil et al relève aussi d’une approche systémique appliquée cette fois à l’élevage bovin laitier. Il porte sur l’analyse d’un dispositif original de polyculture-élevage mis en place à la Station Inra de Mirecourt reposant sur la valorisation maximale des ressources du milieu naturel et accordant une importance première à l’autonomie en paille et à la culture des légumineuses (protéagineux, luzerne). Le cheptel valorise les produits végétaux (prairies et cultures) et assure la fertilisation des parcelles en retour. L’autonomie alimentaire étant privilégiée, les effectifs animaux sont une variable d’ajustement, situation plutôt inhabituelle par comparaison avec des élevages laitiers conventionnels qui cherchent en premier lieu à maintenir les cheptels et les capacités de production animale. Les premiers retours d’expérience suggèrent une révision du dispositif en maximisant les synergies et les complémentarités plutôt que de considérer que l’une des deux activités, la culture ou l’élevage, est au service de l’autre. Cabaret et al proposent un éclairage sur les problèmes sanitaires en élevage biologique. Sur la base, d’une part, d’une analyse des déclaratifs des acteurs de l’élevage, et, d’autre part, d’évaluations aussi objectivées que possible, les chercheurs montrent qu’il n’y aurait pas de différence notable entre l’AB et le conventionnel sur le plan des maladies infectieuses et parasitaires (nature, fréquence). La gestion de la santé des cheptels AB repose davantage sur l’éleveur que sur les prescripteurs externes auxquels il est moins fait appel, et sur une planification sanitaire préalable privilégiant la prévention et une réflexion de plus long terme sur la santé globale du troupeau, l’ensemble des maladies qui peuvent l’affecter, etc. La planification n’est pas uniquement technique. Elle requiert aussi l’adhésion des éleveurs. De fait, l’enquête analysée dans cet article relative aux élevages ovins allaitants met en lumière l’importance de ces aspects individuels et culturels sur la gestion de la santé en élevage biologique. Les alternatives aux traitements anthelminthiques en élevage ruminant AB font l’objet de nombreux travaux (Hoste et al). Différents moyens de lutte contre les parasitoses sont mis en œuvre : gestion du pâturage de façon à limiter le parasitisme helminthique (rotations, mise au repos, assainissement), augmentation de la résistance de l’hôte (génétique, nutrition, vaccination), et traitements alternatifs des animaux infectés (homéopathie, phytothérapie, aromathérapie). Les protocoles d’évaluation objective de ces traitements alternatifs posent des problèmes méthodologiques non totalement résolus à ce jour. Mais traiter autrement, c’est aussi réduire le nombre de traitements anthelminthiques de synthèse via un emploi plus ciblé (saison, catégories d’animaux). Au total, de par la contrainte du cahier des charges à respecter, l’élevage biologique a recours à l’ensemble des moyens de lutte contre les maladies parasitaires. Dans le cadre de cette approche intégrée de la santé animale, l’élevage biologique peut jouer un rôle de démonstrateur pour l’ensemble des systèmes d’élevage concernés par le problème de la résistance et des alternatives aux anthelminthiques utilisés à grande échelle. Même si la réglementation n’impose pas de conduites de reproduction spécifiques en élevage AB, elle contraint fortement les pratiques, notamment l’utilisation des traitements hormonaux. L’impact de ces contraintes est particulièrement fort en élevage de petits ruminants (où le recours à des hormones de synthèse permet l’induction et la synchronisation des chaleurs et des ovulations) et en production porcine (où la synchronisation des chaleurs et des mises bas est très pratiquée). Néanmoins, Pellicer-Rubio et al rappellent que des solutions utilisées en élevage conventionnel peuvent également être mobilisées en élevage biologique, l’effet mâle et les traitements photopériodiques naturels notamment, et ce dans toutes les filières, en particulier celles fortement consommatrices de traitements hormonaux. De façon générale, les marges de progrès sont encore importantes et les solutions seront inévitablement multiformes, combinant diverses techniques selon une approche intégrée. Ici aussi, l’AB veut être valeur d’exemple, en particulier dans la perspective d’une possible interdiction des hormones exogènes en productions animales. L’article de Bellon et al conclut le numéro. Il met l’accent sur quatre thématiques prioritaires de recherche à développer, à savoir 1) la conception de systèmes d’élevage AB, 2) l’évaluation de l’état sanitaire des troupeaux et le développement d’outils thérapeutiques alternatifs, 3) la maîtrise de la qualité des produits et 4) l’étude des interactions entre élevage AB et environnement. A ces quatre orientations, on ajoutera la nécessité de recherches sur l’organisation des filières, la distribution, les politiques publiques, etc. dans la perspective de différenciation et de valorisation par le consommateur des produits issus de l’élevage biologique. Dans le droit fil de ces conclusions, l’Inra a lancé, ce printemps, un nouvel appel à projets de recherche sur l’AB dans le cadre du programme dit AgriBio3 (programme qui prend la suite de deux premiers programmes également ciblés sur l’AB). Les deux grandes thématiques privilégiées sont, d’une part, les performances techniques de l’AB (évaluation, amélioration, conséquences sur les pratiques), et, d’autre part, le développement économique de l’AB (caractérisation de la demande, ajustement entre l’offre et la demande, stratégie des acteurs et politiques publiques). Ce programme, associé à d’autres initiatives nationales (appel à projets d’innovation et de partenariat CASDAR du ministère en charge de l’agriculture) et européennes (programme européen CORE Organic en cours de montage, suite à un premier programme éponyme), devrait permettre, du moins nous l’espérons, de répondre aux défis de l’AB, plus spécifiquement ici à ceux de l’élevage biologique. Un enjeu important est aussi que les innovations qui émergeront de ces futurs programmes, tout comme des travaux pionniers décrits dans ce numéro, constituent une source d’inspiration pour faire évoluer et asseoirla durabilité d’autres formes d’élevage.

Le lait n’est pas tout à fait un aliment comme les autres puisqu’il est aussi produit par l’Homme. Cet aliment est indispensable à l’alimentation de l’enfant, car sa richesse nutritionnelle combinée à sa forme liquide en font une ration « tout en un » du jeune pendant ses premières semaines de vie. L’homme a très tôt domestiqué d’autres mammifères pour produire cet aliment nécessaire pour le jeune et l’a aussi intégré dans l’alimentation de l’adulte sous forme native ou après transformation. De fait, le lait est un des rares produits animaux avec l’oeuf qui est produit régulièrement et qu’il est possible d’obtenir sans tuer l’animal. Sa production fait pleinement partie de la fonction de reproduction et son prélèvement doit être géré pour ne pas handicaper le développement du jeune animal qui est également un élément d’avenir dans l’élevage. Les vaches laitières ont longtemps bénéficié de noms très personnalisés, voire de prénoms, jusqu’à ce que la traçabilité ne vienne proposer des identifiants plus proches du matricule de la sécurité sociale que des petits noms affectueux utilisés jusqu’alors. La traite est un moment particulier où l’éleveur se substitue au jeune pour prélever le lait plusieurs fois par jour. Tout ceci fait traditionnellement de l’élevage laitier un élevage qui associe étroitement l’homme et l’animal. Au commencement de la domestication et pendant longtemps, le principal défaut du lait a résidé dans sa faible aptitude à la conservation, nécessitant une consommation plutôt locale, le temps entre production et consommation devant rester le plus court possible. De fait, le développement de sa consommation dans les villes est récent et ne s’est pas fait sans quelques soucis (Fanica 2008). Bien entendu, les évolutions de l’industrie laitière et des transports ont permis de franchir ce double cap de la conservation et des distances, faisant en quelques décennies d’un produit local du peuple d’un terroir, riche d’identité, d’histoire et de culture (Faye et al 2010), un produit générique du commerce mondial qui s’échange entre continents suivant les règles de l’organisation mondiale du commerce et dont la demande augmente régulièrement. Ce passage du local au mondial ne s’effectue pas sans des changements radicaux des modes de production et de l’organisation des filières, avec des conséquences parfois importantes sur les territoires. La production de lait en France, pays traditionnel d’élevage bovin laitier, illustre parfaitement cette évolution et se trouve aujourd’hui à une période charnière. Riche d’une grande diversité de terroirs et de produits, la production française présente un profil original dont on ne sait pas aujourd’hui si c’est une force ou une faiblesse dans cette évolution. Depuis 1984, le système des quotas laitiers liés à la terre et non commercialisables en France a ralenti, comparativement aux pays voisins, l’évolution vers une spécialisation et une intensification des systèmes de production laitiers, mais il disparaîtra en 2015. Le contexte économique des prix des matières premières et du prix du lait devient beaucoup plus instable que par le passé. Le métier d’éleveur laitier, avec sa complexité, sa charge de travail importante, ses astreintes et la diminution de sa rémunération, devient moins attractif. La nécessaire prise en compte de l’impact de l’élevage sur l’environnement et plus globalement de la durabilité, constitue un nouveau défi qui est souvent vécu comme une contrainte supplémentaire. Cependant, les connaissances scientifiques et technologiques ont beaucoup progressé et offrent de nouveaux outils à l’élevage laitier pour construire une trajectoire originale dans cette évolution. Ce numéro spécial d’INRA Productions Animales se propose donc en quelques articles de faire un état des lieux des connaissances concernant la production laitière, ainsi que des nouveaux défis et des nouveaux outils qui s’offrent à la filière pour construire son avenir. Ce panorama n’est volontairement pas exhaustif et traitera prioritairement des vaches laitières avec cependant, lorsqu’il est apparu nécessaire, quelques exemples tirés de travaux réalisés chez les caprins. De même, il ne s’agit pas ici d’aborder la transformation du lait et les évolutions des nombreux produits transformés. Mais nous avons cherché à présenter un point sur un certain nombre de sujets en mettant en avant les avancées récentes et les défis scientifiques, techniques, économiques et organisationnels qui concernent la production laitière, en quatre grandes parties. La première plantera tout d’abord le décor du secteur laitier français. La deuxième présentera les nouvelles avancées des travaux sur la femelle laitière, la lactation et le lait. La troisième analysera les différents leviers que constituent la sélection génétique, la gestion de la santé, l’alimentation et la traite, pour mieux maîtriser la production de lait en élevage. Enfin, la dernière partie abordera des questions plus spécifiques concernant les systèmes d’élevage et leur futur. Le premier article de V. Chatellier et al fournit une analyse à la fois du bilan et des perspectives du secteur laitier français. Après une analyse du marché des produits laitiers au travers de la demande et de l’offre et des grandes stratégies des acteurs de la filière, cet article présente les spécificités françaises des exploitations laitières liées en particulier à la diversité des systèmes de production et des territoires. Cette double diversité se traduit également dans les écarts de productivité et des résultats économiques des exploitations dont la main-d’oeuvre reste majoritairement familiale, avec la question de son renouvellement qui se pose différemment selon les territoires. Enfin, à l’aune des changements importants de contexte qui se préparent avec la fin des quotas et les nouvelles relations qui se mettent en place entre producteurs et transformateurs, les auteurs étudient les différents scénarios qui en découlent et qui conduiront à l’écriture du futur du secteur laitier français dans les territoires et le marché mondial. La série d’articles sur l’animal et le lait débute par une approche systémique de l’animal laitier. La vache laitière est d’abord perçue au travers de sa fonction de production, et les modèles de prévision de la lactation se sont longtemps focalisés sur cette seule fonction. La notion d’animaux plus robustes et d’élevages plus durables (cf. Dossier « Robustesse... », Sauvant et Perez 2010) amène à revisiter cet angle d’approche pour l’élargir à ensemble des fonctions physiologiques en prenant mieux en compte les interactions entre les génotypes animaux et leurs environnements. La modélisation aborde cette complexité de deux façons contrastées, l’une plutôt ascendante en partant des mécanismes élémentaires et en les agrégeant, l’autre plutôt descendante, en partant de grandes propriétés émergeantes des principales fonctions et de leurs interactions, voire de leur compétition dans l’accès aux ressources nutritionnelles. La revue de Friggens et al aborde ainsi la question de la dynamique de partition des nutriments entre fonction physiologiques chez les vaches laitières en fonction du génotype en présentant plusieurs approches de modélisation. Cette revue s’attache à montrer l’intérêt de partir des propriétés émergeantes pour arriver à modéliser les réponses complexes (production, reproduction, composition du lait, état corporel…) d’une vache soumise à différentes conduites d’élevage au cours de sa carrière. Les outils de demain qui permettront d’optimiser la conduited’élevage face aux aléas économiques et climatiques dépendront de l’avancée de ces modèles et des connaissances scientifiques qui les sous-tendent. La fonction de lactation est la conséquence de nombreux mécanismes à l’échelle de l’animal, tout particulièrement au niveau de la glande mammaire. Le développement et le fonctionnement de cet organe caractérisé par sa cyclicité ont fait l’objet de nombreux travaux à l’Inra et dans de nombreuses équipes de recherches internationales. Il ne s’agissait pas ici de relater l’ensemble de ces travaux mais de consacrer un article aux dernières connaissances acquises sur les mécanismes de biosynthèse et de sécrétion des constituants du lait. L’article de Leroux et al présente les travaux sur la régulation de l’expression génique dans la glande mammaire avec un intérêt particulier pour les données acquises avec les nouveaux outils d’études globales de génomique expressionnelle. Ceux-ci apportent de nouvelles connaissances sur les effets des facteurs génétiques sur la biosynthèse et la sécrétion du lait, sur leur régulation nutritionnelle et sur l’interaction de ces facteurs. Ce dernier point constitue un champ d’investigation supplémentaire pour décrypter les secrets du fonctionnement mammaire avec notamment l’intervention de nouveaux acteurs que sont les petits ARN non codants (ou microARN) qui vient encore accroître la complexité du fonctionnement mammaire dans son rôle prépondérant lors de la lactation. Après avoir fait cet état des lieux des connaissances sur la biosynthèse et la sécrétion des constituants du lait au niveau de la glande mammaire, l’article de Léonil et al présente la complexité des fractions protéique et lipidique du lait et de leur assemblage en structures supramoléculaires. Ces structures finales sont sous la dépendance de la nature et de la variabilité des constituants, ellesmêmes dues aux polymorphismes des gènes responsables de leur synthèse. Ainsi, les auteurs font un état des lieux des connaissances sur la structure et le polymorphisme des gènes spécifiant les protéines coagulables du lait que sont les caséines pour arriver à l’organisation de ces dernières en micelles. Le rôle nutritionnel de ces protéines majeures du lait et leur fonction biologique sont revisitées à la lumière des connaissances croissantes sur les peptides bioactifs qu’elles contiennent. La fraction lipidique n’est pas en reste avec la présentation de sa complexité et de son organisation sous forme de globule gras ainsi que de son impact nutritionnel sur le consommateur. Enfin, la découverte récente, dans le lait, de petites particules (ou exosomes) véhiculant des protéines et des ARN ouvre de nouvelle voies d’investigation de l’impact du lait sur la santé du consommateur. La série d’articles consacrée aux leviers d’action dont disposent les éleveurs pour moduler la production laitière ainsi que la composition du lait débute par l’article de Brochard et al, qui retrace l’impact de la sélection génétique pour arriver aux apports de la sélection génomique des races bovines laitières. Un bref historique de la sélection génétique présente les progrès réalisés sur les caractères de production laitière mais aussi sur des caractères de robustesse (fertilité, mammites…) et permet ainsi de dresser le décor génétique des élevages français. L’avènement des outils de génomique grâce au séquençage du génome bovin a conduit à renouveler les perspectives de sélection des bovins laitiers (cf. Numéro spécial, «amélioration génétique" Mulsant et al 2011). La présentation brève de ces outils permet de mieux appréhender les retombées attendues. Les opportunités offertes par la sélection génomique sur les caractères laitiers sensu stricto se complètent et permettent également de proposer une sélection sur de nouveaux caractères. En effet, la prise en compte progressive d’autres caractères oriente la sélection vers une complexité accrue notamment grâce à l’établissement de nouvelles mesures phénotypiques. L’évolution vers une meilleure robustesse, une efficacité alimentaire optimisée mais aussi une empreinte environnementale réduite, sera d’autant plus envisageable que la sélection pourra s’appuyer sur des capacités de phénotypage de plus en plus fin et à grande échelle. Un autre facteur prépondérant dans l’élevage laitier concerne la gestion de la santé animale qui affecte, notamment, la durabilité des élevages sous l’angle socio-économique. Cette gestion complexe doit prendre en compte de nombreux paramètres tel que le nombre des traitements nécessaires, le temps passé, les pertes économiques directes à court et long terme, etc. Les infections ne touchent pas toutes directement la glande mammaire, mais en affectant l’animal, elles impactent la lactation, l’efficacité de production du troupeau et donc l’élevage. L’article de Seegers et al passe en revue sept maladies majeures classées en trois groupes affectant les bovins laitiers. Il présente les connaissances récentes acquises sur ces maladies et les perspectives qu’elles ouvrent pour mieux les maîtriser. Ces maladies ont bien souvent un impact économique fort sur les élevages et/ou sont transmissibles à l’Homme constituant ainsi des questionnements de recherche forts et pour lesquels les moyens d’actions sont aussi multiples que variés. De plus, les attentes sociétales visent à diminuer, autant que faire se peut, les intrants médicamenteux. L’alimentation est un levier de maîtrise de la production et de la composition du lait qui présente l’avantage d’avoir des effets rapides et réversibles. Bien que ce levier puisse également moduler la composition protéique du lait, l’impact prépondérant de l’alimentation sur la composition en acides gras du lait, dans le but de fournir aux consommateurs une qualité nutritionnelle du lait la plus favorable possible, a été mis en exergue par de nombreuses études. La détermination de la composition en acides gras des laits est de plus en plus précise, notamment du fait des nouvelles techniques qui permettent une meilleure caractérisation de ces profils. Outre l’impact de l’alimentation, les effets des apports nutritionnels chez le ruminant sur les teneurs en composés vitaminiques du lait sont également à prendre en compte dans la perspective de l’utilisation du lait comme source complémentaire naturelle de vitamines chez les sujets présentant une efficacité d’absorption réduite (tel que les jeunes ou à l’inverse les personnes âgées). L’article de Ferlay et al recense les principaux facteurs alimentaires (nature de la ration de base, supplémentation oléagineuse, différents types de suppléments lipidiques et leurs interactions) influençant la composition en acides gras et en vitamines du lait de vache. Enfin, la traite constitue un outil supplémentaire de pilotage des troupeaux en termes de production laitière mais aussi de qualité sanitaire, technologique et nutritionnelle du lait. De plus, une meilleure connaissance des effets des différentes pratiques de traite est cruciale dans le contexte actuel de gestion du travail dans les exploitations laitières (cf. Numéro spécial, « Travail en élevage », Hostiou et al 2012). Les moyens mis en oeuvre se situent à différents niveaux allant de la fréquence de traite aux systèmes de stockage des laits en passant par les réglages possibles ou les types de machines à traire. L’article de Guinard-Flament et al fait le point des connaissances actuelles sur les effets et les conséquences de modifications de la conduite des animaux à la traite. Il présente les effets de la fréquence de traite sur le niveau de production laitière et sur la composition du lait. Le contexte de la traite, avec les effets mécaniques de la machine à traire et celui du système de stockage, est également présenté dans ses multiples facettes pour souligner leur rôle prépondérant sur la qualité microbienne des laits. La conduite des vaches à la traite est également un moyen de gestion de la carrière d’une vache laitière à travers le pilotage de certaines phases du cycle de production (effets sur la reproduction et sur la durée de la lactation et leurs conséquences sur la santé de l’animal...). La dimension des systèmes d’élevage est dominée ces dernières années par la question environnementale, notamment depuis la parution du rapport de la FAO « Livestock’s long shadow » (Steinfeld et al 2006). L’élevage laitier, très consommateur de ressources de qualité, est concerné au premier rang par ce défi environnemental. Mais ces enjeux, peu perceptibles à l’échelle de l’élevage pourtant à l’origine de ces risques, sont difficiles à intégrer dans les objectifs des systèmes de production. L’article de Dollé et al sur les impacts environnementaux des systèmes bovins laitiers français apporte de nombreux éléments quantifiés sur les émissions des éléments à risque pour l’environnement par les élevages laitiers. Ces risques concernent bien entendu la qualité de l’eau, notamment via les excrétions d’azote et de phosphore, ce qui est connu depuis longtemps avec leurs impacts sur l’eutrophisation des cours d’eau et des côtes. Les risques liés à la qualité de l’air ont été pris en compte beaucoup plus récemment et concernent principalement les émissions d’ammoniac pouvant affecter la santé humaine et des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique (cf. Dossier, « Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane », Doreau et al 2011). Ensuite, l’article aborde la question de la biodiversité, auxiliaire de l’agriculture et des paysages, où l’élevage joue un rôle central au sein des territoires agricoles. L’article aborde pour finir la question de la quantification de ces impacts afin d’améliorer objectivement les performances environnementales des élevages et montre que performances environnementales et économiques en élevage laitier ne sont pas antinomiques. En guise de conclusion de ce numéro, J.L. Peyraud et K. Duhem se sont prêtés à un exercice d’analyse prospective des élevages laitiers et du lait de demain en reprenant certains des constats de l’article introductif, notamment sur la diversité des systèmes et des territoires, la restructuration rapide de la filière et la reconstruction du métier d’éleveur. La filière devra demain affronter la tension entre l’amélioration de la compétitivité et celle de la durabilité de l’élevage en tirant profit des innovations. La meilleure prise en compte des qualités nutritionnelles des produits et de l’évolution des demandes tout en améliorant l’intégration de l’élevage au sein des territoires constitue un double défi pour résoudre cette tension. L’analyse des auteurs prône cependant un maintien de la diversité et la complémentarité des systèmes dans une diversité de territoires pour mieux répondre aux enjeux de la société et des éleveurs. Ce numéro spécial montre combien la filière laitière est aujourd’hui plus que jamais à la croisée des chemins avec des défis économiques et sociétaux difficiles à relever dans un climat de plus en plus incertain. Entre diversité d'une part, et spécialisation et standardisation d'autre part, le chemin de la filière française reste complexe à définir. Les nombreuses évolutions des connaissances scientifiques permettent de disposer à court ou moyen terme de nouveaux outils pour relever ces défis. La sélection génomique pour disposer des animaux les plus adaptés à leur système, les modèles de prévision pour anticiper les aléas et leurs conséquences, les outils d’évaluation environnementale pour maîtriser les risques, les outils de monitoring et d’information des troupeaux d’élevage pour améliorer les conditions de travail et l’efficience des troupeaux, les possibilités de piloter la qualité des produits par les conduites d’élevage et en particulier l’alimentation, une meilleure connaissance des mécanismes de régulation de la lactation, la découverte de la richesse des constituants du lait et de leurs propriétés nutritionnelles et fonctionnelles sont autant d’atouts pour la filière pour affronter ces défis. A travers les articles de ce numéro, nous avons voulu illustrer quelques un de ces défis et des perspectives offertes par la recherche. L’enjeu sera de les mobiliser à bon escient dans le cadre de stratégies cohérentes. Cela nécessitera la collaboration de tous les acteurs de la recherche, de la formation, du développement et de la filière. A leur niveau, les articles de ce numéro, par les nombreuses signatures communes entre chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs de recherche-développement, témoignent de la vitalité des unités mixtes de recherche et des unités mixtes thématiques impliquées dans l’élevage laitier. De même, bon nombre de travaux relatés dans les articles de ce numéro sont le fruit de programmes de recherche co-financés et menés en collaboration étroite entre la recherche, les instituts technique et la filière. Nous y voyons un fort signe positif pour l'avenir de l'élevage laitier en France Cet avant-propos ne saurait s’achever sans remercier René Baumont et le comité de rédaction d’Inra Productions Animales pour l’initiative judicieuse de ce numéro spécial, mais aussi pour nous avoir aidés à mener à bien ce projet comprenant de nombreux auteurs, qui ont bien voulu se prêter à l’exercice difficile de la rédaction d’un article de synthèse qui conjugue la rigueur de l’information scientifique avec l’exigence de la rendre accessible à un large public. Ce numéro doit beaucoup aussi aux relectures constructives de nombreux collègues que nous remercions ici anonymement. Enfin, cet ouvrage doit aussi sa qualité à un travail remarquable d’édition technique assuré par Pascale Béraudque nous associons à ces remerciements. Nous avons eu la primeur de ces articles et nous espérons que vous partagerez l’intérêt que nous avons eu à leur lecture à la fois instructive, enrichissante et propice à nourrir notre réflexion pour le futur de la recherche-développement dans le domaine de l’élevage bovin laitier.Philippe FAVERDIN, Christine LEROUX RéférencesDoreau M., Baumont R., Perez J.M., (Eds) 2011. Dossier, Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane. INRA Prod. Anim., 24, 411-474. Fanica P.O., 2008. Le lait, la vache et le citadin. Du XVIIe au XXe siècle. Editions Quae, Paris, France,520p. Faye B., Bonnet P., Corniaux C., Duteurtre G., 2010. Peuples du lait. Editions Quae, Paris France, 160p. Hostiou N., Dedieu B., Baumont R., (Eds) 2012. Numéro spécial, Travail en élevage. INRA Prod. Anim., 25, 83-220. Mulsant P., Bodin L., Coudurier B., Deretz S., Le Roy P., Quillet E., Perez J.M., (Eds) 2011. Numéro spécial, Amélioration génétique. INRA Prod. Anim., 24, 283-404. Sauvant D., Perez J.M., (Eds) 2010. Dossier, Robustesse, rusticité, flexibilité, plasticité, résilience… les nouveaux critères de qualité des animaux et des systèmes d'élevage. INRA Prod. Anim., 23, 1-102. Steinfeld H., Gerber P., Wassenaar T., Castel V., Rosales M., de Haan C., 2006. Livestock's long shadow: environmental issues and options. Food and Agriculture Organization of the United Nations,414p.

La forte hausse des rendements agricoles, observée tout au long des 150 dernières années, est, pour une large part, due à l’amélioration des variétés, résultant elle-même essentiellement de processus de recherche et développement. L’optimalité sociale de l’effort de recherche entrepris par les firmes de ce secteur, ainsi que des institutions encadrant l’activité de recherche, constituent un sujet important pour les politiques publiques. L’objet de cette thèse est de contribuer à éclairer cette question, en s’efforçant de tenir compte de l’impact sur l’environnement de l’innovation en matière de variétés agricoles. Nous examinons ce sujet à travers trois prismes différents : celui de l’innovation en tant que telle, celui du processus de recherche, et celui du cadre institutionnel offert aux entreprises de recherche. Nous montrons que la prise en compte des effets environnementaux de la recherche en modifie les optima, et devrait donc conduire à une adaptation du cadre incitatif et règlementaire
The sharp increase in agricultural yields in the past 150 years owes a lot to the improvement of plant varieties, which, to large extent, is the result of the research and development process. Whether the research and development effort undertaken by firms operating in this sector and institutions regulating research are socially optimal is an important question for public policies. This thesis aims to contribute to tackling this issue, and its main contribution is to endeavor to account for the impact of crop innovation on the environment. We address the question through three different perspectives: innovation per se, the research and development process, and the institutional framework available to research firms. We show that environmental externalities of research significantly modify social optima

La forte hausse des rendements agricoles, observée tout au long des 150 dernières années, est, pour une large part, due à l’amélioration des variétés, résultant elle-même essentiellement de processus de recherche et développement. L’optimalité sociale de l’effort de recherche entrepris par les firmes de ce secteur, ainsi que des institutions encadrant l’activité de recherche, constituent un sujet important pour les politiques publiques. L’objet de cette thèse est de contribuer à éclairer cette question, en s’efforçant de tenir compte de l’impact sur l’environnement de l’innovation en matière de variétés agricoles. Nous examinons ce sujet à travers trois prismes différents : celui de l’innovation en tant que telle, celui du processus de recherche, et celui du cadre institutionnel offert aux entreprises de recherche. Nous montrons que la prise en compte des effets environnementaux de la recherche en modifie les optima, et devrait donc conduire à une adaptation du cadre incitatif et règlementaire
The sharp increase in agricultural yields in the past 150 years owes a lot to the improvement of plant varieties, which, to large extent, is the result of the research and development process. Whether the research and development effort undertaken by firms operating in this sector and institutions regulating research are socially optimal is an important question for public policies. This thesis aims to contribute to tackling this issue, and its main contribution is to endeavor to account for the impact of crop innovation on the environment. We address the question through three different perspectives: innovation per se, the research and development process, and the institutional framework available to research firms. We show that environmental externalities of research significantly modify social optima

La thèse explore le rôle du bricolage en tant que cadre d’analyse pour l’adaptation des agroéquipements en vue de promouvoir la durabilité des systèmes agricoles. Les résultats initiaux des enquêtes menées auprès des concessionnaires et des conseillers agricoles soulignent des lacunes telles qu'un biais commercial et des confusions terminologiques. Une étude complémentaire basée sur des vidéos YouTube met en lumière l'importance du bricolage agricole, en se focalisant notamment sur le sol et le semoir. Les entretiens avec les agriculteurs mettent en évidence leur intérêt croissant pour l'agriculture de conservation des sols en tant que réponse au changement climatique, ainsi que leur propension à adapter leurs équipements, notamment les semoirs, pour les rendre plus adaptés aux nouvelles pratiques agricoles. La modularité des équipements agricoles émerge comme une nécessité pour répondre aux besoins évolutifs des agriculteurs et encourager une agriculture plus résiliente et durable. Enfin, l'interaction entre les avancées techniques en agronomie et le bricolage des équipements est mise en avant, soulignant l'importance de l'innovation technologique adaptée aux besoins pratiques des agriculteurs pour une agriculture plus flexible et durable
The thesis explores the role of tinkering as a framework for analyzing the adaptation of agricultural equipment to promote the sustainability of agricultural systems. The initial results of surveys conducted with dealers and agricultural advisors highlight shortcomings such as commercial bias and terminological confusions. An additional study based on YouTube videos sheds lights on the importance of agricultural DIY, particularly focusing on soil and seed drills. Interviews with farmers reveal their growing interest in soil conservation agriculture as a response to climate change, as well as their tendency to customize their equipment, especially seed drills, to make them more suitable for new agricultural practices. The modularity of agricultural equipment emerges as a necessity to meet the evolving needs of farmers and promote more resilient and sustainable agriculture. Lastly, the interaction between technical advances in agronomy and equipment DIY is emphasized, underscoring the importance of technology innovation tailored to the practical needs of farmers for a more flexible and sustainable agriculture

L’agriculture française, pérennisant un objectif d’après-guerre selon les critères d’efficacité alors admis, a été guidée par la recherche d’une plus grande productivité. Cette orientation favorisée par la politique agricole commune et par la mondialisation des marchés, a été généralement celle des États à fort potentiel agricole, notamment en Europe, la France y jouant un rôle moteur. Cette évolution a été accompagnée et favorisée par l’innovation scientifique et technologique sous la triple impulsion de l’autorité publique, du monde agricole et des groupes industriels qui en ont été les premiers promoteurs. L’innovation scientifique dans les domaines de la protection des plantes et de la qualité des végétaux a rendu nécessaire une implication croissante de l’autorité publique face aux alertes d’acteurs de la protection environnementale et sous l’impulsion de courants d’opinion largement montés en puissance. L’essor d’une législation nationale relayée depuis vingt ans par une réglementation européenne foisonnante, visant à assurer un compromis entre sûreté alimentaire et sécurité sanitaire, protection de l’environnement et progrès industriel, conduit à faire un état des lieux et à s’interroger sur l’existence d’un système cohérent gouvernant aujourd’hui le droit applicable aux cultures et à leur conduite sur le territoire français, à s’interroger sur l’existence de lignes juridiques directrices de l’innovation scientifique en matière agricole végétale et sur l’éventualité de limites qu’elle peut rencontrer. Cette thèse a pour objet « les droits français et européen à l’épreuve de l’innovation scientifique en matière agricole végétale »
French agriculture, which perpetuated an after-war objective of established efficiency criteria, was guided by the search for a greater productivity. This direction, promoted by both the Common Agricultural Policy and the globalisation of the markets, was mostly driven by States with strong agricultural potentials, especially France playing a leading role. This evolution was guided by scientific and technology innovations, carried by three initial promoters: the public authorities, the agricultural sector and industrial groups. Scientific innovations, in an effort to protect the plants and improve the quality of vegetables, triggered a growing involvement of public authorities which faced alerts from environmental activists and increasing public opinion on the matter. The expansion of a national legislation has been followed up over the last twenty years by a growing European regulation. The latter aims at establishing a compromise between health and food safety as well as protecting the environment and industrial progress. It also questions the coherence of the existing legal framework for agricultural crops applied to the French territory, the current legislation on scientific innovations for plant agriculture and it's possible limits. This thesis deals with 'The French and European Law Facing Scientific Innovation for Plant Agriculture'

Le texte présenté (l'exploitation agricole dans un environnement changeant : innovation, aide à la décision et processus d'accompagnement) retrace l'évolution des travaux de recherche sur plus de 20 ans pour en produire une synthèse. Il s'articule autour de la compréhension du pilotage de l'exploitation par le producteur et sa famille, les méthodes et outils du conseil à l'exploitation, les coordinations entre producteurs au sein de leurs organisations et avec les acteurs de l'aval des filières, et enfin les processus d'appui à ces organisations dans une perspective de promotion de l'innovation. Ces travaux s'appuie sur des analyses fines de situation en Afrique de l'Ouest et en Amérique Centrale et mobilisent largement les démarches de recherche-action.

Le développement des biocarburants soutenu par la communauté internationale connait un essor depuis le début des années 2000 à l'échelle mondiale pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, répondre aux préoccupations énergétiques des pays industriels et diminuer la pauvreté énergétique dans les pays du sud. Cette stratégie rencontre plusieurs controverses qui portent sur les impacts socio-économiques des biocarburants et les trajectoires technologiques les mieux adaptées aux besoins de développement des pays d'Afrique sub-saharienne. L'objectif de la thèse est de comprendre les déterminants des processus d'innovation technologique sur la production des biocarburants. La thèse pose pour cela deux hypothèses. La première hypothèse structurée par le croisement entre les théories de la transition et les analyses systémiques de l'innovation repose sur le déterminisme institutionnel des processus d'innovation technologique qui structure l'émergence du secteur des biocarburants. La seconde hypothèse suppose que l'émergence et le développement du secteur bioénergétique résulte des conditions d'adoption micro-économiques et territoriales de la production des cultures énergétiques. Le test de ces hypothèses est réalisé en mobilisant un référentiel d'analyse en termes de système d'innovation dans le cas de la filière Jatropha au Burkina Faso. Les résultats soulignent que l'émergence des technologies biocarburants dans les pays d'Afrique subsaharienne est liée aux changements institutionnels induits par les crises énergétiques et environnementales. Ces changements institutionnels activent des ressources favorables à l'émergence et à la dissémination des technologies sur les biocarburants. Au Burkina Faso, ces changements sont impulsés par les politiques européennes et celles d'organisations sous régionales telles que l'UEMOA et la CEDEAO. Une modélisation économétrique permet de manière complémentaire de tester les conditions d'adoption micro-économique et d'implémentation des innovations technologiques sur les biocarburants. Les facteurs structurels de l'exploitation agricole (capital foncier, situation alimentaire, perception) ; la proximité des acteurs de la filière ; ainsi que les variables institutionnelles inhérentes au renforcement des capacités et compétences apparaissent structurants de ces processus d'adoption sur le Jatropha. Cette adoption dépend enfin des modèles technologiques qui permettent d'intégrer d'un point de vue territorial les phases de production de la matière première, transformation et utilisation dans un mécanisme de réponse aux besoins prioritaires du développement du Burkina Faso
Biofuel development supported by the international community expands since the early 2000s globally to reduce emissions of greenhouse gases, meet the energy concerns of industrial countries and reduce energy poverty in the countries of south. This strategy meets several controversies that address the socioeconomic impacts of biofuels and the most appropriate technological trajectories to the needs of developing countries in sub-Saharan Africa. The aim of the thesis is to understand the determinants of the process of technological innovation on the production of biofuels. The thesis raises two hypotheses for this. The first assumption structured by intersection between the theories of transition and systemic analysis of innovation based on institutional determinism of technological innovation process that structures the emergence of the biofuel sector. The second assumption is that the emergence and development of the bioenergy sector resulting conditions of micro-economic and territorial adoption of the production of energy crops. The test of these hypotheses is achieved by mobilizing an analytical reference in terms of innovation system in the case of the Jatropha sector in Burkina Faso. The results highlight the emergence of biofuels technologies in sub-Saharan Africa is related to institutional changes induced by the energy and environmental crises. These institutional changes enable favorable resources to the emergence and diffusion of technology on biofuels. In Burkina Faso, these changes are driven by European policies and those of sub-regional organizations such as UEMOA and ECOWAS. Econometric modeling allows complementary way to test the conditions of microeconomic adoption and implementation of technological innovations on biofuels. Structural factors of the farm (land capital, food situation, perception); the proximity of the actors of the sector; and institutional variables inherent in capacity building and skills appear structuring of these processes of adoption of Jatropha. This adoption also depends technological models that integrate a territorial perspective the production phases of the raw material, processing and use in a response mechanism to the priority needs of the development of Burkina Faso

La recherche en agriculture a un rôle important à jouer pour la population mondiale si on la considère comme un domaine stratégique pouvant fournir des connaissances ainsi qu´une base technologique à la production agricole. Ce secteur génère des extrants, des résultats ayant des impacts spécifiques dans les zones rurales, les filières agricoles, l'économie, la société et l'environnement. La recherche et l'innovation agricoles représentent un élément clé pour permettre d´atteindre les objectifs du développement durable imposés par les Nations Unies (ODD), en particulier les ODD 2 et 12 – c´est-à-dire réduire les inégalités sociales, éliminer la faim et accroître durablement la production alimentaire. Ainsi, l'évaluation de l'impact dans le domaine économique, politique, social et environnemental des recherches et des innovations devient fondamentale dans un objectif de recherche croissante de la durabilité des pays et de la planète. Les bailleurs de fonds, les institutions supérieures de contrôle, le parlement, le gouvernement, les producteurs, les filières agricoles, les consommateurs et toute la société civile ont besoin de transparence, d'efficacité et d'efficience de la part des organismes publics : ils doivent démontrer un retour sur investissement public, un impact positif sur l'économie et la société, tout en minimisant les impacts négatifs sur l'environnement. L'objectif principal de cette thèse est donc de répertorier les approches théoriques et pratiques déjà réalisées pour l'évaluation d'impact, en particulier en se penchant sur les expériences de quatre organismes de recherche, et de développer un modèle conceptuel du système de gestion de l'évaluation d'impact de l'innovation, en particulier un modèle qui sera applicable aux organismes de recherche agricole. Nous adoptons une méthodologie basée sur la revue de littérature, quatre cas d'étude comparative d'organismes de recherche agricole (le Cirad et l´Inra en France, l´Embrapa au Brésil, et le CSIRO en Australie). Les contributions innovantes de cette thèse sont : I. La construction d'un modèle conceptuel d'un système de gestion de l'évaluation d'impact basé sur le processus d'innovation ; II. Le modèle du système de l'évaluation d'impact d'innovation considèrant une vision transversale de durabilité, intégrant les dimensions environnementale, sociale, politique et économique ; III. Le système d'analyse d'impact de l'innovation reposera sur un processus unique de gestion, notamment concernant les étapes d'évaluation ex ante et ex post selon leur temporalité respective ; IV. La gestion du processus de l'innovation et de l'évaluation d'impact prévoyant l'insertion d'approches comportementales telles que les concepts d'holisme, de constructivisme et de transdisciplinarité. Cette thèse présente donc une approche originale car fournissant un outil de gouvernanceà la recherche, tout en mettantun accent innovant sur la gestion de l'impact ex-ante et ex-post. Elle aide les organisations de recherche et d'innovation à fournir chaque fois plus de solutions durables dans le cadre de leurs missions institutionnelles, et contribuant ainsi à participer aux objectifs de développement durable de l'ONU pour aller vers une agriculture plus productive et plus durable
Agricultural research has an important role for the world population by considering it as a strategic area for providing knowledge and technological base for agricultural production. This sector generates outputs, outcomes with respective impacts to rural zones, supply chains, economy, society and environment. The agricultural research & innovation represents a key piece for reaching the United Nations sustainable development goals (SDG), especially to SDG 2 and 12 – to promote sustainable agricultural to eliminate hunger and improving nutrition, as well as to promote sustainable consumption and production, respectively. In order to check whether agricultural research organizations generate sustainable impacts, it is necessary to assess the impacts of their innovations. Funders, supreme auditing institutions, parliament, government, producers, supply chains, consumers and all society require transparency, efficacity, and effectivity of public organizations: they must highlight return of public investment as well as generate positive impact to the economy and society, and minimize negative impacts to the environment. Many public research organizations around the world have developed impact assessment processes. There is no flawed theories and practices approaches to impact assessment context. Therefore, this research seeks to fill gaps or to supplement the existing approaches. The main thesis objective is to summarize theoretical and practical studied approaches on impact assessment, including the experiences of four research organizations, and to develop a conceptual model of innovation impact assessment management system, especially applicable to agricultural research organizations. It adopts a methodology based on literature review, four cases of a comparative study of agricultural research organizations (Cirad and Inra from France, Embrapa from Brazil, and CSIRO from Australia), and benchmarking these experiences studied. The innovative contributions of this thesis are I. construction of a conceptual model of an impact assessment management system based on the open innovation process; II. the model of innovation impact assessment management system considers a cross-cut view of sustainability, integrating the environmental, social, political and economic dimensions; III. the innovation impact assessment system will be based on a unique managerial process that regards ex-ante and ex-post assessment stages according to its respective temporality; IV. the management of the innovation and impact assessment processes foresees the insertion of behavioral approaches such as concepts of holism, constructivism, transdisciplinarity and agile management practices as essential requirements for the effective engagement of the internal and external actors and the effectiveness of the evaluation process. This thesis has an original approach by bringing a research governance tool with an innovative focus on ex-ante and ex-post impact management, helping research and innovation organizations to become increasingly sustainable in their institutional missions, thus contributing to the achievement of the UN's sustainable development goals towards more productive and sustainable agriculture

Malgré la mise en œuvre de dispositifs visant à diminuer leur impact sur l'environnement, les pratiques agricoles n'évoluent qu'à la marge, et les critiques à leur égard se renforcent. La mission environnementale attribuée à l'agriculture est complexe, car sujette à de multiples interprétations. Cette thèse s'est donnée pour objectif, d'une part de comprendre de quelle manière des acteurs différents (agricole et non-agricoles) s'engagent en pratique dans des processus de transition vers une agriculture plus écologique, d'autre part de saisir l'effet de leurs interventions sur les pratiques des agriculteurs. Pour cela nous avons choisi une approche pragmatique permettant de mettre en évidence les « frictions » au cœur de ces processus, ainsi que les « prises » élaborées par les acteurs et surtout de restituer au plus près leurs interprétations et leurs expériences. À partir d'une analyse socio-historique et de trois terrains franciliens, nous avons mis en évidence les conditions d'émergence des mobilisations en faveur des changements de pratiques agricoles, les processus d'enrôlement à travers lesquels la question des transitions prend du sens pour tous et enfin, les changements qui ont lieu et qui concernent tant les pratiques agricoles que les modes de gouvernance du changement en agriculture. Les processus de transition sont donc le résultat d'ajustements entre différents groupes d'acteurs ancrés dans des milieux différents. Cette analyse suggère l'émergence d'un modèle de changement en agriculture « contributif territorialisé » au sens où, dans les territoires, les différents acteurs peuvent contribuer par leurs activités aux processus d'écologisation de l'agriculture
In spite of measures aiming to reduce the environmental impact of agriculture, changes in farming practices remain modest while societal concerns continue to rise. The environmental mission assigned to agriculture is complex and subject to interpretation. The growing number of diverse stakeholders turning their attention to farming increases the demands placed on agriculture. In this context, the goal of this thesis is first, to understand how a diversity of agricultural and non-agricultural stakeholders involve themselves in transition processes towards more environmentally-soundagriculture and second, to understand the effect of their involvement on farmers practices. To achieve this, I relied on a pragmatic approach wich highlights "frictions", as well as "holdfasts" used by stakeholders and makes it possible to give a faithful account of their interpretations and experience of transition processes. Based on a socio-historical analysis and three case-studies from the Paris region, I characterized, first, the conditions of the emergence of movements promoting change in agriculture practices, second, the enrollment processes throught wich the issue of transition makes sense and, third, the changes in terms of both agricultural practices and forms of governance of those changes as well. The study shows that transition processes emerge as the result of adjustements between diverse stakeholders embedded in different communities. This analysis suggests the emergence of a "territoire-based contribution" model of change, where a diversity of stakeholders contributes by their discourse and actions to the ecologization of agriculture in their territoire

Les mesures ont ete faites, pres du sol, dans une region accidentee (4**(o)s-1**(o)e) de 1978 a 1984. L'aerosol est surtout constitue de composes du carbone, et sa distribution dimensionnelle est formee de 3 modes dont le plus important est centre vers 0,1 micron. Les variations et la composante submicronique sont interpretees en termes de formation et d'evolution des particules et de melanges dans l'atmosphere. Les plus petits noyaux sont formes a partir de gaz emis par la biosphere, principalement au cours de reactions photochimiques. Pendant les heures ensoleillees, la production totale est estimee a 1,8. 10**(5) cm**(-2). S**(-1). 70% des particules formees restent alors dans les vallees, mais sous le couvert forestier la production est faible, et les concentrations augmentent, en fin d'apres-midi, lorsque les melanges amenent les particules formees, le jour, en altitude