Les cahiers de la FAL45

(1)

lopm

11E wa

FA L •

Schriftenreihe der FAL45

Les cahiers de la FAL45

Recherche en agriculture biologique

Station Mc:Wale de recherches en agroöcologie et agriculture, Zurich-Reckenholz

Une recherche pour l'agriculture et la nature

(2)

Impressum:

ISSN 1421-4393 Schriftenreihe der FAL

ISBN 3-905608-66-9

Editeur Station federale de recherches en agroöcologie et agriculture FAL Reckenholz, Reckenholzstrasse 191, CH-8046 Zurich Töl. ++41 (0)1 377 71 11

info@fal.admin.ch www.reckenholz.ch Redaction Beat Boiler, David Dubois, Padruot M. Fried scientifique

Redaction Gregor Klaus, 4467 Rothenfluh; Marianne Bodenmann, FAL Traductions Trait d'Union, 3000 Berne

Maquette Iris Turke, 9506 Lommis; Ursus Kaufmann, FAL Prix CHF 30.00 / € 20.00, TVA incl.

Copyright by FAL 2003

(\OA FAL

(3)

Table des matieres

Avant-propos 02

Preface 03

Comparaison entre les systemes biologique et traditionnel

Comparaison a long terme de systömes de culture biologiques

et traditionnels 05

Selection et essais varietaux

L'agriculture biologique peut-elle se passer des variet6s de gramin6es

et de trifles titraploicies? 12

Essais vari6taux dans les conditions de culture de ragriculture biologique:

ray-grass d'Italie et ray-grass hybride 19

Essais varietaux de c6reales dans les conditions de l'agriculture biologique 24 Etude vari6tale pour la culture biologique des pommes de terre:

le point de la situation 30

Semences et plans

Des semences en bon 6tat sanitaire pour les cultures cerealieres biologiques 37 Le traitement a l'eau chaude pour une prevention efficace du mildiou

de la pomme de terre 42

Nutrition des plantes, fertilite des sols

Estimation de la fixation biologique de l'azote par les m6langes de tröfles

et de graminees 47

Dynamique de l'azote dans les sols de cultures biologiques 55 Qualiti du sol en culture biologique et en production integree 60

Protection phytosanitaire

Des plantes mödicinales pour lutter contre les maladies des pommes de terre 66

Les limaces adorent les radis fourragers 69

La lutte biologique contre les ravageurs du sol 72

La lutte biologique contre la pyrale du mais met-elle en danger les

especes indigenes de papillons et d'auxiliaires? 76

(4)

Avant-propos

Le developpement durable est le plus souvent cite des objectifs assignes pour l'avenir ä l'agriculture. Dans cette optique, l'agriculture biologique s'est vu attribuer une fonction de modöle. Si les premiers adeptes de ce mode de production etaient encore pris, il y a 40 ans, pour des idealistes nags, l'agriculture biologique est aujourd'hui consideree comme une forme d'exploitation economique et moderne. La demande croissante en denrees alimentaires saines, ainsi que l'emergence d'une conscience nouvelle en faveur d'une attitude responsa- ble vis-à-vis des ressources naturelles (sol, eau, air et biodiversite) ont valu ä l'agriculture biologique un essor considerable. Pour Vann& 2001 uniquement, le nombre des exploitations biologiques en Suisse a augmente de 11%, pour atteindre 5441. Une croissance comparable est egalement attendue ces prochaines annees.

Pratiquement un dixikne de l'ensemble des surfaces agricoles sont actuellement exploitees selon les directives de l'agriculture biologique.

Pourtant, l'offre en produits biologiques ne parvient pas ä repondre ä la demande. Le degre d'autoapprovi- sionnement de la Suisse en Me panifiable biologique est tombe de 45% en 1991 ä 25% en 2000. Les produits d'origine animale egalement, tels que les oeufs et la viande de boeuf, ne peuvent actuellement pas ötre livr6s en quantites suffisantes dans la qualite biologique. Cette situation insatisfaisante doit ötre mise principalement au compte des problömes lies ä la technique de production de l'agriculture biologique. La recherche est sollicitee dans cette perspective. La Station federale de recherches en agroecologie et agriculture (FAL) s'oc- cupe des questions d'ecologie agricole depuis quelques temps dejä, ainsi que des aspects lies ä la technique de production biologique des vegetaux. Elle a concentre ses efforts dans ces domaines au cours des dernires annees. Le maintien et la promotion de la fertilite du sol, ainsi que les essais varietaux sur les pommes de terre, les cereales et les plantes fourragäres dans les conditions de la production biologique, ou encore le developpement de methodes phytosanitaires alternatives en font partie. Les etudes sont souvent effectuees de concert avec les producteurs biologiques et les partenaires de la recherche, en particulier l'Institut de recherche de l'agriculture biologique (FiBL).

La presente serie de publications n'est pas le seul temoin des activites de la recherche. Au mois de mai 2002, le FiBL et la FAL se sont faits les porte-parole de l'agriculture biologique auprs de la communaute scientifique internationale. Plusieurs chercheurs de ces deux instituts ont presente dans « Science », revue scientifique renommee s'il en est, un essai de culture au champ qui compare la pratique agricole conventionnelle ä.

l'agriculture biologique sur une duree de 24 ans. L'article a suscite dans la presse nationale et internationale un echo fantastique. Les resultats impressionnants de cet essai ont demontre que l'agriculture biologique rend possible une production de denrees alimentaires durable et efficace, tout en respectant les ressources naturelles. L'agriculture biologique s'est implantee en Suisse et represente aujourd'hui un element fondamen- tal de la mise en oeuvre du projet « agriculture suisse multifonctionnelle». Les taux de croissance sont re- jouissants. Mais ä l'avenir, la recherche devra consentir encore davantage d'efforts dans ce domaine. La FAL va par consequent focaliser son activite future sur la production biologique. En collaboration avec le FiBL, elle a d'ailleurs cree un organe de coordination commun, destine ä formuler de nouvelles propositions quant au contenu et ä la methode de developpement de la recherche en agriculture biologique. Par ce biais, le transfert des connaissances de la recherche vers le conseil et la pratique s'en trouvera intensifie.

Station federale de recherches en agroecologie et agriculture (FAL Reckenholz) Zürich-Reckenholz, mai 2003

Paul Steffen,Steffen, Directeur

(5)

Preface

Sustainable development is the most frequently quoted among the objectives identified for the future of agriculture. In terms of sustainability, organic agriculture is often considered to be a model production system.

Whereas, 40 years ago, the first proponents of this mode of production were considered as naive idealists, organic agriculture is nowadays recognized to be an economic and modern method of exploitation. Increasing demand for healthy foodstuffs, as well as the emergence of a new awareness towards a more responsible attitude in relation to natural resources (soil, water, air and biodiversity) have given organic agriculture a considerable impetus. During 2001 alone, the number of organic farms in Switzerland increased by 11% and reached 5,441. A similar rate of growth is expected during the coming years. Almost one tenth of the total agricultural land is currently farmed according to organic agriculture guidelines.

Nevertheless, the supply of organic produce does not yet meet the demand. The proportion of Switzerland's internal supply of organic wheat suitable for bread making has fallen from 45% in 1991 to 25% in 2000.

Similarly, the supply of organic quality products of animal origin, such as eggs and beef, is still insufficient This unsatisfactory situation is due principally to problems related to organic agricultural production techniques. Research is required to focus on this matter. The Federal Research Station for Agroecology and Agriculture (FAL) has already been working on matters relating to agricultural ecology for some time, as well as on questions related to organic crop production methods. During the last few years, it has concentrated its efforts in these areas. The maintenance and increase of soil fertility, varietal tests on potatoes, cereals and fod- der plants under organic production conditions and the development of alternative phytosanitary methods form part of these studies. They are often carried out in conjunction with organic producers and research part- ners, in particular the Institute of Organic Agricultural Research (TRAB).

The current series of publications are not the only result of the research activities. During May 2002, the TRAB and the FAL have become the mouthpiece of organic agriculture to the international scientific commu- nity. Several researchers from these two institutes have published in « Science », which is one of the most re- spected scientific magazines, an article based on an unique field trial that compares conventional agricultural practices to organic agriculture over a period of 24 years. The article resulted in an overwhelming feedback in the national and international press. The impressive results of this field trial , showed that organic agriculture enables the sustainable and efficient production of foodstuffs while preserving natural resources.

Organic agriculture has been well established in Switzerland and represents today a fundamental element of the implementation of the concept of « Swiss multifunctional agriculture ». The growth rates are encour- aging, but in the future, research will have to make even more efforts in this area. The FAL will therefore focus many of its future activities on organic production. In collaboration with the TRAB, it has already creat- ed an agency for joint coordination, designed to formulate new proposals for developing research into organic agriculture. Moreover, FAL plans to promote the transfer of scientific knowledge to organic farmers and ex- tension services.

Federal Research Station for Agroecology and Agriculture (FAL Reckenholz) Zürich-Reckenholz, May 2003

Paul Steffen, Steffen, Director

(6)

Agriculteurs biolo giques et chercheurs collaborent ä la planification de l'essai.

Figure 1 / David Dubois, FAL

Comparaison a long terme de systemes de culture biologiques et conventionnels

David Dubois, Lucie Gunst, Werner Stauffer, Paul Mäder, Andreas Fliessbach, Urs Niggli et Padruot Men Fried

Quelles sont les repercussions a long terme de la reconversion a l'agricul- ture biologique? Comment les rendements et la fertilite des sols övoluent-ils?

En quoi les methodes organo-biologique et bio-dynamique se distinguent-elles?

L'essai DOC, lance en 1978 ä Therwil (canton de Bäle-Campagne) permet de repondre ä ces questions. Les resultats obtenus jusqu'il ce jour montrent que les systemes de culture biologiques permettent d'obtenir des rendements correspondant a 80% de ceux des systemes de culture conventionnels, et ce malgre des apports de matieres nutritives recluits et des traitements moins frequents. Les methodes bio-dynamique et organo-biologique n'ont pas pre- sente de grande difference au niveau des rendements. La culture biologique a conduit a un appauvrissement des sols en phosphore et en potasse. En revanche, l'activite biologique du sol a quant ä elle ete favorisee par cette methode.

Des les ann6es 1940, les machines et les produits auxiliaires ont permis ä l'agriculture europ6enne d'obtenir des rendements toujours plus elev6s. Mais la durabilit6 de l'agriculture moderne est remise en cause par de nombreux problemes apparus au cours du temps: d6terioration de la structure des sols, 6rosion, pollution due aux produits de traitement phytosanitaire, chute des prix des produits agricoles. La question des alternatives possibles — telles que l'agriculture biologique — se pose done avec de plus en plus d'insistance. L'essai DOC, qui a pour but d'etudier et de comparer diff&ents systemes de culture sur le long terme, est un dispositif d'exp6rimentation unique au monde. Le pr6sent article se propose de donner une vue d'ensemble des r6sultats obtenus ä ce jour quant aux effets ä long terme sur le rendement et sur certains parametres du sols.

David Dubois Lucie Gunst Werner Stauffer Padruot M. Fried Station födörale de recherches en agrobcologie et agriculture, FAL Reckenholz, CH-8046 Zurich Paul Mader Andreas Fliessbach Urs Niggli

Institut de recherche de I/agriculture biologique (FiBL), CH-5070 Frick

(7)

L'essai DOC, installö ä Therwil (BL), a pour but de comparer sur le long terme des modes de culture biologiques et conventionnels.

Figure 2 /Joseph Hättenschwiler, IUL

Tableau 1

L'essai DOC

L'essai DOC, qui a pour but de comparer les systemes de culture bio-dynamique (D), organo-biologique (0) et conventionnel (C), a ete installe en 1978 par la Station federale de recherches en chimie agricole et sur l'hygiene environnementale (FAC) de Liebefeld et l'Institut de recherche de l'agriculture biologique (FiBL) de Frick (tab. 1). Deux modes de culture servent de temoins, l'un sans epandage d'engrais ni traitement phytosanitaire (systeme N), lautre correspondant ä la culture traditionnelle sans engrais durant les premieres annees et avec des engrais exclusivement mineraux des 1985 (systeme M). Les systemes C et M suivent les recommandations officielles en matiere de fumure et repondent, depuis 1985, aux normes de la production integree. Les systemes etudies dans l'essai DOC se distinguent principalement par le mode de fertilisation (quantite et forme d'engrais) et de protection phytosanitaire. La rotation des cultures, la preparation du sol et le choix des varietes cultivees sont en revanche pratiquement les mömes dans tous les systemes. Les systemes biologiques se conforment aux directi- ves BIO SUISSE, le systkme D repondant de plus aux normes DEMETER. Un groupe d'agriculteurs biologiques fait fonction d'organe de conseil pour la planification des mesures culturales ä prendre dans les systemes D et 0.

L'essai DOC est implante sur un sol brun faiblement pseudogleyifie, sans squelette re- siduel. La temperature annuelle moyenne du site se monte ä 9,5 °C, les precipitations annuelles moyennes ä 790 mm. Avant l'essai, les parcelles etaient affectees aux grandes cultures et aux cultures maraicheres en plein champ. Le dispositif experimental comprend des blocs partages (split-split-plot) repetes quatre fois (Besson et Niggli 1991). L'essai est desormais conduit par la Station federale de recherches en agroecologie et en agriculture (FAL) de Reckenholz et par le FiBL de Frick. La rotation des cul- Principales caractöristiques spöcifiques aux modes de culture testös dans l'essai DOC

bio-dynamique (D) organo-biologique (0) conventionnel (C) minöral (M)

peu complement engr. min. Seul. engrais min.

Fumier + purin de 1,2 UGBF/ha et an, des 1992 de 1,4 UGBF/ha sans

digere de furniere sans fumier

mecanique, en partie sarclage manuel mecanique et herbicides

indirecte indirecte, cuivre -> 1991 fongicides selon seuils de tolerance extraits de plantes, Bt. insecticides selon seuils de tol6rance

preparations biodyn. raccourcisseur + defanant

Engrais commercial aucun Engrais de ferme

Forme de fumier cornpost D6sherbage

Lutte c. maladies Lutte c. ravageurs Autres

(8)

tures est de sept ans et se prdsente comme suit: prairie de trMle/gramindes - prairie de träfle/graminöes - pommes de terre - bld d'hiver - chou ou raves - bld d'hiver - orge d'hiver. Lors de la troisikne pdriode de rotation, l'orge d'hiver a dtd remplacd par une troisiöme annde de trdle/gramindes. Depuis 1999, l'essai DOC se trouve dans sa qua- triöme pdriode de rotation.

Les systömes D, 0 et C sont fertilisds avec de l'engrais de ferme provenant du möme nombre d'unitös de gros bötail (environ 1,4 UGBF/ha et ann6e, pour le niveau de fumure 2, usuel dans la pratique). Dans le systäme D, l'apport se fait sous forme de fumier com- post6, alors que dans le systäme 0 ii s'agit de fumier digör6 et dans le systkne C de fumier de fumiäre. Ce dernier systkne revoit ealement un complöment d'engrais mind- ral, conformdment aux directives de fumure officielles. Afin que finfluence de l'apport de nutriments puisse ötre ötudid, les systknes D, 0 et C sont testds non seulement avec le niveau de fumure usuel (D2, 02 et C2) mais dgalement en une variante avec un niveau de fumure diminuö de moit (D1, 01 et Cl). Le systime M ne rmüt aucun engrais de ferme; depuis 1985, il est fertilisd avec des engrais mirü!raux solubles. Durant 21 ans, les apports d'azote total, de phosphore et de potasse ont td plus faibles dans les syst- mes biologiques, puisqu'ils ne reprösentaient en moyenne que 60 % des apports dont bdndficiait le systkne C (tab. 2). Durant la troisiöme pdriode de rotation, suite ä un changement de fournisseur de l'engrais de ferme, l'apport de potasse dans le systöme D a nettement augmentd (de fami involontaire). Avec une fumure correspondant ä la pratique usuelle, les bilans de phosphore et de potasse des systömes biologiques ont pratiquement toujours dtd ndgatifs dans l'essai.

Les mesures directes de protection phytosanitaire ont dtö rdduites au minimum dans les systömes biologiques (tab. 3). En revanche, les interventions mdcaniques en vue de la maitrise des adventices y ont ötd plus nombreuses. Un travail de sarclage manuel a dans certains cas dgalement dtd ndcessaire. Dans les cultures de pommes de terre des

Tableau 2 Apports annuels moyens d'azote, de phosphore et de potasse, ainsi que bilans du phosphore et de la potasse;

selon modes de culture (niveau de fumure habituel), sur trois pöriodes de rotation.

Rot. Azote total Azote rapidement Phosphore (kg/ha) Potasse (kg/ha) Bilan du Bilan de la

(kg/ha) disponible (kg/ha) phosphore potasse

DOCM DOCMDOCMDO CMDOCMDOCM 1 109 106 131 0 46 39 83 0 27 32 49 0 128 125 264 0 -4 0 13 -48 -53 18 2 100 93 144 105 26 31 89 105 30 27 44 46 112 123 247 226 -3 -6 3 10 -51 -58 -47 1 3 89 79 173 145 30 25 116 45 16 23 34 36 230 142 288 283 -14 -6 -4 3 44 -12 -1 35

99 93 149 125 34 32 96 125 24 27 42 41 157 130 266 254

Tableau 3 Nombre moyen de traitements phytosanitaires ou miicaniques par ann6e, pour les cultures principaies de l'essai MC (1978-1999)

Pommes de terre BI6 d'hiver Träfle/graminees Periode de rotation

D 0 C D 0 C /M D 0 C /M D

o

C/M

1,7 3,4 9,1 0 0 30 0 0 0 0,3 0,6 24

0 0 0,5 O 0 0,9 0 0 0 0 0 0,4

1,7 1,6 1,9 O 0 0,1 0 0 0 0,3 0,4 0,6

0 1,8 4,9 O 0 1 1 0 0 0 0 0,2 0,8 0 0 1.8 0 0 0,9 0 0 0 0 0 0,6

15,0 1,9 0 10,3 0 0 11,8 0 0 10,9 0,3 0 6,4 6,7 4,1 1,3 1,3 0 0,1 0,1 0,1 1,6 1,7 1,0 Traitements par annee

Herbicides Insecticides, Bt.

Fongicides, Cu

Rögulateur de croissance, dganant, molusquicide Traitements avec präparations bio-dyn. et/0u poudre de pierre, par ann6e

Traitements möcaniques, nombre par annee

(9)

P205 (mg/100g sol) 0,0

1975 0,8

1980 1985 1990 1995 2000

•- - - - - N

2,5

K20 (mg/100g sol)

0,0

1975 1980

- - - - - N Evolution des teneurs

en phosphore dans la couche de surface du sol en fonction des modes de culture de l'essai DOC.

Figure 3 Evolution des teneurs en potasse dans la couche de surface du sol en fonction des modes de culture de l'essai DOC.

Figure 4

systknes D et 0, des traitements au moyen de prdparations ä base de Bt ont dtd effectuds pour lutter contre le dory- phore. Aucun traitement ä base de cuivre na dtd effectud sur les parcelles des cultures D, alors que ce moyen de lutte contre le mildiou a dtd utilisd jusqu'en 1991 sur les cultures 0.

Influence sur les parametres du sol

D2 k-02 • C2 • M

Le mode de culture a eu une influence trös nette sur certains paramötres chi- miques du sol. Le pH (1120), par exemple, qui se situait ä 6,3 au ddpart, a dvolud au cours des 21 anndes d'essai ä 6,6 pour le systöme D, ä 6,4 pour le systkne 0, ä 6,2 pour le systkne C et ä 6,1 pour le tdmoin M. Les teneurs en phosphore et potasse solubles mesurdes dans la couche de surface prdsentent elles aussi des differences (fig. 3 et 4). Au ddbut de l'essai, la couche

1985 1990 1995 2000 de surface avait une teneur de phosphore suffisante, alors que celle de potasse

D2 02 02 • M dtait moyenne ä faible. Dans le systme C, suite ä une fumure de fond copieuse, ces taux ont augmentd durant les premiöres anndes, avant de diminuer comme dans tous les autres systämes, mais en restant toutefois significativement plus dlevds que ceux des systömes D et 0.

Les paramkres microbiologiques ont dtd relevds dans les leme et 2Pme anndes de l'essai. L'influence du mode de culture est träs nette, les valeurs allant ddcroissant dans l'or- dre suivant: D2> 02> C2 > M (Oberholzer et al. 2002). Ces valeurs dtaient träs nettement corrdldes avec le pH et le taux d'humus du sol.

Les paramkres physiques ont dgalement dtd analysds. La stabilitd structurale, dtudide par la mdthode du tamisage humide, est peu influencde par le mode de production.

Le möme constat vaut pour le volume des pores grossiers. En revanche, le test de per- colation (infiltration de l'eau dans un dchantillon de sol) a donnd des rdsultats sigmifi- cativement plus dlevds pour les systämes D2 et 02 que pour les systknes C2 et M2 (Siegrist et al. 1998). Des observations faites sur site dans certaines conditions ont confirind ces rdsultats concernant une caractdristique qui, dans la pratique, peut avoir d'importances rdpercussions en matiöre de ruissellement et d'drosion du sol.

Rendements plus foibles

En moyenne de toute la durde de l'essai et de toutes les cultures, les systknes biolo- gigues ont atteints un rendement reprdsentant 80 % de celui du systkne C2. Les rendements moyens des systämes D et 0 ne prdsentent que peu de diffdrences. En revanche, les differentes cultures ont rdagi differemment ä la reconversion biologique. Ainsi, le bld d'hiver et les prairies de trdle/gramindes ont obtenu en moyenne un rendement de 86 % de celui du systäme traditionnel, alors que les cultures de pommes de terre des systknes biologiques n'ont atteint que 63% du rendement du systöme C2.

(10)

e f d b b b C C C ef a a

d e d d d c a a a

Ti

i_ ',

A,

in

1

, ,

t

lu

^l

l

, ,

I

' 0

D1 01 01 D2 02 02

El 1. FFP 3 2. FFP • 3. FFP 500

400 300 200

100 -C Ctl

"C)

f g e 600

Dans les cultures de pommes de terre biologiques, les pertes de rendement par rapport au systeme C2 ont represente 34 ä 45% des la premiere periode de rotation (fig. 5).

La protection moins intensive contre les maladies et les ravageurs explique sans doute ce resultat. Le facteur de l'apport de matieres nutritives — divergent en fonction des modes de culture — a egalement influence le rendement. Ainsi, un taux de potasse plus bas et, dans certains cas, des symptömes de carence ont-ils ete observes pour les systemes D et 0 (Berchtold et al. 1993). Dans le systeme N — qui ne revoit aucune forme de fumure

— le rendement des pommes de terre a diminue jusqu'ä n'atteindre plus que 20%

de celui du systeme C2.

Les cultures de ble d'hiver ont reagi differemment (fig. 6). Durant la premiere periode de rotation, avec la variete ä paille haute Probus, le systeme C2 a subit des degäts de verse en raison de rapport ex- cessif d'azote. Dans la deuxieme periode de rotation, les rendements de bid des systemes 02 et D2 ont atteint 80% de celui du systeme C2 (fig. 6). Avec les nouvelles varietes de Me cultivees par la suite, moins sensibles aux maladies, les systemes biologiques ont obtenus des rendements de 41 dt/ha. Les cultures C2 et M ont quant ä elles donne des rendements moyens, et ce en raison de la fertilisation plutöt pruden- te et de l'utilisation de varietes ne repon-

dant que dans certaines limites a-ux mesu- 50 - res d'intensification de la production.

Gräce au fait que le sol du site d'essai presente une bonne capacite de mineralisa- tion de l'azote, les rendements de hie de la parcelle temoin N atteignaient encore 30 dt/ha dans la leme annee.

Les productions de trefle/graminees ont ete les moins influencees par la reconversion ä la culture biologique (fig. 7). En raison du faible apport d'engrais, les premieres recoltes des systemes D et 0 ont

60 -

40 -

1:3 0

30 - 20 - 10 -

D1 01 Cl

3 ^{1. FFP} CI 2. FFP U 3. FFP de c c

f d e

bc e cd a b b bcd c c bcd a a

d f e bcd d d cd d c b a a

70

D2 02 02

b b b cd b c f b b

e c d bc b b a a a

160 Rendements brut de pommes de

terre des divers modes de culture durant les 3 pöriodes de rotation de l'essai DOC.

Figure 5 Rendements de blö en fonction du mode de culture, durant les trois pöriodes de rotation (86% MS).

Figure 6 Rendements en matiöre söche des prairies artificielles (1 ere et 26me annee d'exploitation) en fonction du mode de culture, durant les trois pöriodes de rotation.

Figure 7

D1 01 Cl D2

El 1. FFP 3 2. FFP U 3. FFP 140

120 100 80 60 40 20 _c

-0 0

02 02

(11)

prdsentd une diminution de rendement de 10 %. Dans la troisikne pdriode de rotation, le «mdlange standard 330» a dtd remplacd par le «mdlange standard 430». Les rendements des systknes biologiques, en particulier celui du systkne 02, sont tombds ä 75% de celui du systkne C2, perte qui s'explique principalement par les apports rkluits d'engrais de ferme. Dans la troisikne pdriode de rotation, le systkne non fertilisd n'atteignait plus que 50% du rendement de C2. Le changement de mdlange sernd explique sans doute en partie la diminution des rendements dans les systknes biologiques et non fertilisds.

Les 21 premik-es anndes de l'essai DOC ont permis de constater que les rendements dtaient plus stables dans les cultures traditionnelles que dans les cultures biologiques.

Cette difference n'dtait toutefois statistiquement fiable que pour les cultures de pommes de terre, trs sensibles ä la rdduction des mesures phytosanitaires et de la fumure. Dans les cultures de raves, au contraire, les plus grandes fluctuations de rendement ont dtd constatdes dans les systämes C et surtout M, les differences par rapport aux systknes biologiques dtant statistiquement sigmificatives. Cette culture est particulik‘e- ment sensible et ses fluctuations de rendement peuvent ötre dues au fait que le sol des parcelles C et M dtaient par moment beaucoup plus acides et prdsentaient une plus grande tendance au compactage.

La culture biologique a toutes ses chances

Les de-ux systknes biologiques testds dans l'essai DOC correspondent ä des modes de culture extensive. Sur les 21 anndes d'essai analysdes, les quantitds d'azote, de phosphore et de potasse apportdes aux parcelles D2 et 02 dtaient de 40% inferieures ä celles de C2. Par rapport aux parcelles fertilisdes avec de l'engrais azotd facilement soluble, la difference reprdsente möme 60 %. Par ailleurs, les traitements phytosanitaires dtaient nettement moins nombreux dans les systknes biologiques. Malgrd cela, ces derniers ob- tiennent des rendements infdrieurs de 20% seulement ä ceux des systknes traditionnels.

Cette difference favorable aux systknes biologiques — compte tenu des dconomies d'engrais et de produits phytosanitaires — s'explique en partie par l'effet rdgulateur des cultures de trAe/gramindes et par le tassement de la courbe des rendements lorsque l'apport de matikies nutritives atteint des valeurs trs dlevdes. Une autre raison pourrait rdsider dans la plus grande fertilitd et dans l'autordgulation des sols cultivds selon les mdthodes biologiques. En effet, l'essai DOC a permis d'observer une activitd biolo- gigue plus intense (Oberholzer et al. 2002) ainsi qu'une plus grande densitd de lombrics (Pfiffner et Mäder 1998) et de mycorhizes (Mäder et al. 2000) dans les sols des systknes biologiques que dans ceux des systknes C2 et M (Mäder et al. 2002). De möme, l'dchange de phosphore entre les sddiments et l'eau du sol, mesurd par la technique isotopique, a donnd les rdsultats les plus dlevds dans le systkne D2 (Oehl 1999). Cependant, paral- ldement ä ces rdsultats, on a constatd pour les systknes biologiques des teneurs en phosphore et en potasse significativement plus basses dans la couche supdrieure du sol;

de plus, ces teneurs dtaient en constante diminution. Il se pose donc la question de sa- voir dans quelle mesure l'augmentation de l'activitd biologique constatde dans les parcelles cultivdes biologiquement peut compenser un appauvrissement du sol. Pour dvi- ter des carences, une fumure d'appoint de phosphore et de potasse pourrait ötre dorm&

dans le systkne 0.

Compards au systkne Cl, dans lequel les apports de matik.es nutritives exogänes sont comparables, les systknes D2 et 02 ont obtenus, en moyenne des trois pdriodes de rotation, des rendements inferieurs de 10 %. En moyenne de toutes les cultures, les pertes de rendement dues ä une forme de production extensive, caractdrisde par des traitements phytosanitaires rdduits et une fumure organique, se sont ainsi montdes ä 10 % et plus.

La rdaction ä la reconversion au mode de production biologique a fortement varid dune culture ä lautre ainsi qu'en fonction de la fumure et des mesures phytosanitaires.

(12)

Les cultures de pommes de terre ont dtd celles qui ont prdsentd la rdaction la plus ra- pide et la plus forte en terme de diminution de rendement. Les maladies fongiques, les ravageurs et une carence de potasse (dont la pomme de terre a un grand besoin, alors que son pouvoir d'absorption est limitd par son systeme racinaire peu ddveloppd) sem- blent kre les raisons principales de cette dvolution qui a dtd observde durant toutes les anndes d'essai. Dans le systeme tdmoin sans fumure, la culture de pommes de terre a dgalement dtd celle qui a rdagi avec les plus grandes differences de rendement par rap- port au systeme C2. Dans les cultures de bid, en revanche, les rendements des syste- mes D2 et 02 se sont stabilisds suite au recours ä de nouvelles varidtds plus robustes, ainsi que gräce ä un climat plutöt sec et ä la bonne capacitd de mindralisation de l'azo- te des sols du site DOC (fig. 6).

Les differences en matiere de volume et de stabilitd de rendement ont dtd minimes en- tre les deux systemes de culture biologique D et 0. Durant les deux premieres pdriodes de rotation, le systeme D a donnd des rendements tendanciellement ldgerement infe- rieurs ä ceux du systeme 0; des diffdrences statistiquement fiables n'ont toutefois dtd mesurdes que pour les cultures de pommes de terre. La situation a changd lors de la troi- sieme pdriode de rotation, lorsque le changement de fournisseur d'engrais de ferme a conduit ä une augmentation de l'apport de potasse sur les parcelles du systeme D. Des lors, les rendements de plusieurs cultures ont dtd, en mode de culture D, dquivalents voire ldgerement supdrieurs ä ceux du systeme 0.

Les rdsultats discutds dans le prdsent article ne reprdsentent qu'une partie des dtudes rdalisdes dans le cadre de l'essai DOC (Dubois et al. 2000). Les nombreux autres para- metres analysds permettent de donner une image exhaustive des modes de culture com- pards sur ce site. Il convient toutefois de consolider ces rdsultats par des essais effectuds dans d'autres rdgions et dans d'autres conditions d'exploitation. De möme, l'influence de la rotation et du choix varidtal — deux parametres qui n'ont pas dtd pris en compte dans l'essai DOC — doit encore ötre dtudide. L'intdröt de l'essai DOC rdside principalement dans sa longue durde (21 ans ou trois pdriodes de rotation) ainsi que dans le recensement des nombreux parametres qui a dtd effectud systdmatiquement durant tout ce temps. Ces deux aspects — durde et principe systdmatique qui permet dgalement 11 dtudes des corrd- lations entre les facteurs — revötent une grande importance dans le cadre dune contri- bution ä la discussion sur la question plus actuelle que jamais de l'agriculture durable.

Bibliographie

Berchtold A., Besson J.M., und Feller U., 1993. Effects of fertilization levels in two farming systems on senescence and nutrient contents in potato leaves. Plant and Soil 154, 81-88.

Bessoni.M. und Niggli U., 1991. DOK-Versuch: Vergleichende Langzeituntersuchung in den drei Anbausystemen biologisch-dynamisch, organisch-biologisch und konventionell. I. Konzept des DOK- Versuches:l. und 2. Fruchtfolgeperiode. Schweizerische Landwirtschaftliche Forschung 31, 79-109.

Dubois D., Mäder P., Gunst L., Alföldi Th. und Stauffer W., 2000. Overview of the results of the third crop rotation period of the DOC-trial comparing organic with conventional arable farming systems. In:

Proceedings 13th IFOAM Scientific Conference , Basel. Eds: Th. Alföldi, W. Lockeretz and U. Niggli, 375-378.

Mäder P., Edenhofer S., Boiler Th., VViemken A. und Niggli U., 2000. Arbuscular mycorrhhizae in a long-termfield trial comparing low-input (organic, biological) and high-input (conventional) farming systems in a crop rotation. Biol. Fertil. Soils 31, 150-156.

Mäder P., Fliessbach A., Dubois D., Gunst L., Fried P. und Niggli U. 2002. Soil fertility and biodiversity in organic farming. Science 296, 1694-1697.

Oehl F.,1999. Microbial mediated phosphorus transformation processes in cultivated soils. Dissertation, ETH Zürich, Nr. 13496.

Oberholzer H.R. und Wider P., 2002. QualM du sol en culture biologique et en production intögr6e; Les cahiers de la FAL 05) 60-65.

Pfiffner L. und Mäder P., 1998. Effects of Biodynamic, Organic and Conventional production systems on earthworm populations. Biol. Agric. Hortic. 15, 3-10.

Siegrist S., Schaub S., Pfiffner. L. und Mäder P., 1998. Does organic agriculture reduce soil erodibility? The results of a long-term field study on loess in Switzerland. Agric., Ecosystem and Environ. 69, 253-264.

(13)

L'utilisation de la colchicine, un toxique cellulaire, dans le pro-

cessus de selection varietale, est ä l'origine de l'image negative des varietes tetraploicles dans l'agri-

culture ecologique.

Traitement de plantule de trefle violet.

Figure 1 / Bruno Nüesch

L'agriculture biologique peut-elle se passer des variMes de graminees et de trefles tetraploides?

Beat Boiler, Franz Xaver Schubiger et Peter Tanner

l'utilisation de varietes tetraploicies dans l'agriculture biologique a re- cemment ete remise en question. Le recours a la colchicine, un toxique syn- thetique, pour l'obtention de nouvelles varietes de plantes, passe en effet pour incompatible avec les principes d'une production vegetale ecologique.

Afin d'evaluer les consequences d'une renonciation aux variötös tötraploi- des pour l'agriculture biologique, nous avons compare des varieties diploi- des de trefle violet et de ray-grass avec les vari6tes tetraploides qui en sont derivees, ainsi qu'avec de nouvelles varieties diploides. Le passage ä l'etat tetraploicle apportait des avantages perceptibles dans chaque paire com- puree pour la plupart des caractöristiques interessantes sur le plan agrono- mique. Grace aux efforts d'amelioration genetique accomplis a la Station föderale de recherches en agroecologie et agriculture (FAL) au stade diploi- de, il est possible d'attenuer les inconvenients d'une renonciation aux especes tetraploicles, en particulier pour le ray-grass d'Italie.

Beat Boiler Franz Xaver Schubiger Peter Tanner Station föderale de recherches en agroecologie et agriculture, FAL Reckenholz, CH-8046 Zurich

L'obtention de varietes tetraploides exige l'utilisation, ä un stade precoce de la selection, de la colchicine, un toxique synthetique decouvert d'origine dans le colchique d'automne (fig. 1). La colchicine entrave le mecanisme de formation du fuseau mito- tique lors de la division cellulaire (mitose) et empöche ainsi les chromosomes de se separer. Au lieu de deux nouveaux noyaux cellulaires, ii ne s'en forme qu'un seul avec un jeu de chromosomes double. L'etat tetraploide ne se stabilise qu'apräs trois ou quatre generations cultivees apres ce traitement. Ce n'est qu'ä partir de ce moment que l'on peut recolter les plantes n'ires pour une nouvelle variete. Les semences arrivent generalement sur le marche aprös trois ou quatre generations. Ainsi, le traitement ä la colchicine remonte au moins ä six generations avant la commercialisation.

(14)

Des varietes tetraploides de plantes fourraüres sont cultivees avec succs en Suisse depuis presque 40 ans. Les premiäres recommandations officielles des stations fed&

rales de recherche se basant sur des essais varietaux comparatifs de 1965 ä 1966 (Badoux et al. 1967), faisaient dejä etat de varietes hollandaises tetraploides de ray- grass d'Italie. Le ray-grass d'Italie Lipo et le trdle violet tetraploide Temara sont ä la base du succäs international des programmes de selection varietale en cultures four- raüres de la Station federale de recherches en agroecologie et agriculture (FAL). Ces varietes, ainsi que de nouvelles varietes, sont egalement cultivees ä grande echelle par les exploitations biologiques. Les varietes tetraploides se distinguent souvent par une resistance elevee aux maladies et par une bonne qualite fourraüre - deux caracteristiques particulirement importantes dans l'agriculture biologique.

Lors d'une evaluation des methodes de selection et de multiplication selon des crit&- res ecologiques, Wyss et al. (2001) ont juge que l'utilisation de la colchicine synth&

tique, est incompatible avec les principes de l'agriculture biologique. Selon la rigueur de ces principes, ils consickrent l'utilisation de varietes tetraploides tolerable ou inde- sirable. On peut supposer que les organisations de l'agriculture biologique interdiront l'utilisation de varietes tetraploides ä moyenne ou longue echeance.

Nous desirons contribuer ä la discussion portant sur une teile decision en presen- tant les avantages des varietes tetraploides et en les comparant aux progrs realises dans le domaine des varietes diploides. Les resultats montreront les domaines de l'agriculture biologique dans lesquels la renonciation aux varietes tetraploides conduirait ä des inconvenients, et dans quelle mesure le developpement ulterieur de materiel diploide peut les contrebalancer.

Comparaison des variötös de trefle violet

La variete tetraploide de trdle violet Astur est issue du traitement de jeunes plan- tules de la variete diploide Milvus ä la colchicine. Les examens officiels des varietes de 1999-2001 (Mosimann et al. 2002) ont montre la superiorite d'Astur sur Milvus dans toutes les caracteristiques agronomiques considerees pour l'inscription dans la liste des varietes de plantes fourraüres recommandees en Suisse (tab. 1). Les differences les plus marquees se situaient au niveau de la force de concurrence et de la persistance - trait typique de la forme de longue duree du träfle violet. La plupart des proprie- tes relatives ä la resistance ont egalement ete considerablement ameliorees par le

Resultats de l'essai varietal suisse officiel de 1999-2001 (Mosi- mann et a i . 2002).

1 correspond ä la meilleure note, 9 ä la plus mauvaise. Une difference negative indique un avantage pour la variete tetra- ploicle, respective- ment pour la variete diploide recente.

Tableau 1 Cornparaison entre la vari6t6 dipldide d'origine Milvus et la vari6t6 tötraploide de träfle violet Astur, ainsi qu'avec les vari6t6s diploides les plus r6centes de träfle violet Merula et Pavo de la FAL

*0

a) G)

,(1)

.. e

f) (1)

Lt.. currence

cr) a)

C13

Valeur d 'indice2)

Astur 4x 1998 1,7 2,1 3,5 1,8 2,3 2,0 1,8 2,5 2,2

Milvus 2x 1993 2,2 2,9 4,6 2,4 3,1 2,4 2,7 3,4 2,9

Difförence Astur-Milvus -0,5 -0,8 -1,1 -0,6 -0,8 -0,4 -0,9 -0,9 -0,7

Merula 2x 2002 2,2 2,9 3,7 2,3 3,1 1,8 2,4 3,8 2,8

Pavo 2x 2002 2,6 3,1 3,8 3,5 3,4 1,7 3,2 3,5 3,1

Moyenne Merula/Pavo 2,4 3,0 3,8 2,9 3,3 1,8 2,8 3,7 3,0

Diff6rence Merula/Pavo-Milvus 0,2 ^0,1 -0,8 0,5 0,2 -0,6 ^0,1 0,3 ^0,1 1) 2x=diploide, 4x=tetraploide

2) Moyenne des notes pondöres selon les crigres d'admission

(15)

El 2x CH D 4x CH II 2x Etranger U 4x Etranger 7

6 5 4 3 2 1 0 9 8

Nombre de varietes diploicles (2x) et tetra-

ploicles (.4x) de trefle violet provenant de selections indigenes et etrangeres dans les listes des varietes de plantes fourrageres recommanclees depuis 1970.

Figure 2

passage ä l'etat tetraploide. La valeur d'indice d'Astur etait de 0,7 point superieure ä celle de Milvus.

Les progres realises dans le domaine des varietes diploides ont par contre ete nettement plus lents et modestes. Les varietes diploides Merula et Pavo, nouvellement recommandees depuis 2002, soit quatre ans apres Astur, ont fait preuve d'une resistance remarquable contre l'anthracnose des legumineuses provoquee par le champignon Colletotrichum trifolii. Cependant, leur rendement et leur persistance etaient tres si- milaires ä ceux de Milvus. Les valeurs d'indice des nouvelles varietes se situaient dans la möme fourchette que celles de Milvus.

Ii n'est des lors pas etonnant qu'au vu des grands progres rendus possibles par le passage ä l'etat tdtraploide («polyploidisation»), de nombreux selectionneurs choisis- sent uniquement du materiel tetraploide pour leurs programmes de selection. Parmi les varietes provenant de l'etranger, homologuees en Suisse, les formes tetraploides sont de plus en plus dominantes (fig.

2), alors qu'une seule varike diploide etrangere a ete admise depuis 1979.

L'homologation de plusieurs varietes diploides suisses s'ecarte heureu- sement de cette tendance. Ainsi, une vaste gamme de varietes diploides de trefle violet de provenance suisse, pouvant satisfaire ä des exigences specifiques, est actuellement disponible. Formica se distingue, par exem-

1979 1984 1988 1993 1998 2002 ple, par une faible teneur en formono- netine, substance vegetale exeuant un effet similaire ä celui des cestrogenes (Boller 1996). La variete Pica est moins en- vahissante dans les melanges avec des gramindes gazonnantes et se pröte particulierement bien au melange standard 310 (Boller 2000). De tels objectifs specifiques peuvent ötre plus rapidement atteints avec du materiel diploide qu'avec des varietes tetraploides, car il est plus aise de fixer les caracteristiques souhaitdes en homozygo- tie avec un double jeu de chromosomes qu'avec un jeu quadruple.

Comparaison des varietes de ray-grass d'Italie

Le traitement ä la colchicine de plantes de la variete Axis a permis d'obtenir la variete tetraploide Alces. Les caracteristiques de rendement, de resistance ä la rouille, mais surtout de digestibilitd de la matiere organique (DMO), ont ainsi pu ötre grandement ameliorees. L'essai varietal officiel (Lehmann et al. 2000) a donne ä Alces une valeur d'indice superieure de 0,7 point par rapport ä Axis (tab. 2). La meme sdrie d'essais a permis l'homologation de deux nouvelles varidtds diploides de ray-grass d'Italie issues du programme de selection de la FAL (Boller et al. 2002a): Onyx et Rangifer. Celles-ci n'etaient pas seulement superieures ä Axis, variete diploide plus ancienne, mais depassaient möme la variete derivee tetraploide Alces dans plusieurs caracteristiques (tab. 2). Les avantages manifestes des nouvelles varietes diploides concernaient en particulier la persistance, ainsi que la resistance ä la pourriture des neiges et au fletrissement bacterien. Ce n'est qu'au niveau de la resistance aux maladies foliaires et de la digestibilite qu'elles ont obtenu des valeurs inferieures ä celles d'Alces.

Depuis l'homologation de Lipo, en 1972, les varietes tetraploides de la FAL n'ont ces- se d'occuper en Suisse une place predominante, les varietes etrangeres ne jouant qu'un röle secondaire. L'homologation des nouvelles varietes diploides Onyx et Rangi-

1970 1972

(16)

Comparaison entre la varie chploide dioriene Axis ei la varisät6 tötraploide de ray-gräss d'Italie Alces, ainsi qu'avec les vari6t6s diploides les plus recentes Oryx et Rangifer de la FAL

Alces Axis

Difförence Alces-Axis Oryx

Rangifer

Moyenne Oryx/Rangifer Diff. Oryx/Rangifer-Axis

0

• c

a

▪ )

%$ c 0

*5

"Er. 4c

4x 1990 2x 2000 2x 2000 2x 2000

a) -0

2,7 3,6 -0,9 2,4 2,2 2,3 -1,3

3,3 5,0 -1,7 2,9 2,9 2,9 -2,1

%a) a)

« -

4,2 4,8 -0,6 3,6 3,4 3,5 -1,3

Force de c on cu rre nc e

4,8 4,5 0,3 4,1 4,2 4,2 -0,3

L.

0 0_In 0 .8) '0 132

S

In^{to) 0}.tä

tx 5,0 5,2 -0,2 4,3 4,4 4,4 -0,8

1,7 2,8 -1,1 3,3 3,1 3,2 0.4

cD 0 In In

a_

3,5 6,1 3,5 5,6 0 0,5 2,8 4,7 2,3 4,1 2,6 4,4 -0,9 -1,2

0 a) O E CT

:0 ED 0 - 0 ..75

• - tel

.2'o 4,5

E 4,5 6,5 -2,0 5,0 5,5 5,3 -1,2

• 111•••

CD

a 3,9 4,5 -0,6 3,6 3,4 3,5 -1,0

11 2x=diploicle, 4x=tetraploide

2) Moyenne des notes poncläräes selon les critöres d'admission

Rösultats de l'essai varietal suisse officiel de 1997 ä 1999 (Lehmann et al. 2000).

1 correspond ä la meilleure note, 9 ä la plus mauvaise. Une difförence negative indique un avantage pour la variötö tötra- ploicle, respectivement pour la variötö diploicle röcente.

Tableau 2 fer met fin ä une longue phase pendant laquelle on a privilegid le d6veloppement de

varikes tetraploides suisses de ray-grass d'Italie au detriment des varik6s diploides, dont le choix 6tait en stagnation, voire en diminution (fig. 3). Gräce ä la disponibilit6 de ces variet6s diploides de ray-grass d'Italie, l'agriculture biologique pourrait main- tenant se passer sans inconv6nients majeurs de nos varik6s tetraploides.

Comparaison des vari6t6s de ray-grass anglais

Les travaux de selection de ray-grass anglais men6 ä la FAL permettent la compa- raison entre du materiel diploide d'origine et les vari6t6s taraploides d6riv6es de son traitement ä la colchicine ä deux niveaux de precocit6 : pour les varikes extrömement precoces Arion (diploide) et Arvicola (tötraploide), et pour les varik6s Cavia (diploide) et Salamandra (t6traploide), l'une et l'autre de maturation pr6coce normale. La com- paraison des deux paires, lors de l'essai varietal officiel (Lehmann et al. 2001), a mis en evidence des avantages pour toutes les proprikds, ainsi qu'une meilleure valeur d'in- dice - 1,2 point - pour les varietes täraploides (tab. 3). Globalement, la superiorite des formes tetraploides est ainsi plus claire pour les ray-grass anglais que pour le trö- fle violet et le ray-grass d'Italie. La resistance aux maladies foliaires et ä la pourriture des neiges, ainsi qu'un d6veloppement juvenile rapide, se profilent comme des avan- tages particuliers des formes t6traploides. Ce sont ces propri6t6s, notamment, qui constituent la sup6riorit6 des varik6s Arvicola et Salamandra möme sur les varietds diploides r6centes Aruga (extrömement pr6coce) et Arvella (precoce). Cependant, ces derniöres presentent des avantages con-

Nombre de variötös diploicles (2x) et tötra- ploicles (4x) de ray- grass d'Italie provenant de sölections indigönes et ötrangöres dans les listes des variötös de plantes fourrageres recommanclees depuis 1970.

Figure 3 sid6rables, compar6es aux plus ancien- ⁶

nes variet6s diploides Arion et Cavia. ₅- Elles sont möme meilleures que les va- rietes tetraploides correspondantes, pour certaines propri6tes, par exemple 3 - Aruga pour la resistance au fletrisse- ment bactrien et pour la persistance.

Dans la liste des vari6t6s de plantes fourragöres recommand6es, largement

dominee par des varik6s 6trangöres, 0 1972 1976 1981 4 -

2 -

1985 1990 I 1995 2000

El 2x CH 0 4x CH • 2x Etranger U 4x Etranger

(17)

Comparaison entre les vari6t6s diploides d'origine Arion et Cavia et les vari6t6s t6traploides de ray-grass anglais Arvicola et Salamandra, ainsi qu avec les varietös diploides les plus r6centes Aruga et Arvella de la FAL

lndice de pr6cocit6

a) co ce

,G)

«Ig

U) Force de concur- 2) d leur 'indiceVa

1 Arvicola 4x 1996 43a 3,8 3,4 3,1 2,1 4,1 2,4 2,8 3,6 3,9 3,3

Arion 2x 1991 43a 4,2 4,4 4,5 3,9 5, 8 5,4 3,5 4,3 4,8 4,5

Difference Arvicola-Arion -0,4 -1,0 -1,4 -1,8 -1,7 -3,0 -0,7 -0,7 -0,9 -1,2

Aruga 2x 2001 43a 3,8 3,8 4,1 3,6 5,5 3,4 2,0 3,5 4,5 3,8

Difference Aruga-Arion -0,4 -0,6 -0,4 -0,3 -0,3 -2,0 -1,5 -0,8 -0,3 -0,7

Salamandra 4x 2001 51b 3,2 4,2 3,3 3,7 4,8 2,0 2,4 4,5 5,1 3,7

Cavia 2x 1996 51b 5,1 5,1 4,6 4,5 6,3 3,4 2,9 5,5 5,7 4,9

Difference Salamandra-Cavia -1,9 -0,9 -1,3 -0,8 -1,5 -1,4 -0,5 -1,0 -0,6 -1,2

Arvella 2x 2001 51a 4,3 4,1 3,9 3,2 5,9 3,6 3,8 3,9 5,1 4,2

Difference Arvella-Cavia -0,8 -1,0 -0,7 -1,3 -0,4 0,2 0,9 -1,6 -0,6 -0,7

1) 2x=diploicle, 4x=tetraploicle

2) Moyenne des notes ponclörees selon les critöres dadmission

3) Premier chiffre: mois; deuxiöme chiffre: clbcade; lettre a ou b: premiäre, respectivement deuxiöme moitiä de la cläcade.

Resultats de l'essai varietal suisse officiel de 1998 ä 2000 (Lehmann et al.

2001). 1 correspond ä la meilleure note, 9 ä la plus mauvaise.

Une difference negati- ve indique un avan- tage pour la variete tetraploide, respective-

ment pour la variete diploicle recente.

Tableau 3

le choix de ray-grass anglais a nettement tendance ä privilegier de plus en plus les Va- rietés tetraploides (fig. 4). L'offre de varlet& suisses diploides et tetraploides a par contre ete jusqu'ici developpee en paralMe. Ce n'est que parmi les varlet& tardives qu'une variete diploide de notre programme de selection fait encore defaut.

Les handicaps des varieties diploides en matiöre de resistance et de qualitie

Les resultats montrent que l'agriculture biologique peut rencontrer des difficult&

de double nature si ehe doit renoncer aux varlet& de plantes fourragäres tetraploides issues du traitement ä la colchicine: d'un cöte, les avantages individuels des varlet&

tetraploides ne peuvent pas ötre atteints dans la möme mesure par les cultures diploides et, d'autre part, les choix possibles ä l'interieur de la liste des varietes peuvent ötre fortement limites.

Toutes les varlet& tetraploides analysees presentaient des avantages considerables au niveau de la sante de la feuille. Le pouvoir de resistance du trAe violet aux taches de suie, ainsi que celui du ray-grass ä la rouille et aux taches foliaires, a ete ameliord par le doublement du nombre de chromosomes au point que les varlet& tetraploides ont obtenu 1 ä plusieurs points de plus que les varlet& issues de selections ulterieu- res au stade diploide. L'amelioration de la sante des feuilles a confere une meilleure digestibilite au ray-grass d'Italie. Nous avons obtenu des resultats similaires dans les essais men& sur le ray-grass anglais (Boller 1999). La sante des feuilles et la digestibilite paraissent ötre des prophet& sur lesquelles les varlet& diploides arrivent difficilement ä egaler les varlet& tetraploides.

Le developpement juvenile, la croissance et le rendement sont egalement influences positivement par le passage au stade polyploide. Toutefois, les avantages ne sont pas aussi marques pour que les varlet& tetraploides depassent de favon generale les varlet& diploides les meilleures. Nous avons reussi ä developper des varlet& diploides de ray-grass d'Italie qui presentent möme des rendements plus eleves et une meilleure force de concurrence. (tab. 2).

(18)

1981 1986 1991 1996 2001 1974 1978

02x CH FM 4x CH 32x Etranger •4x Etranger

Nous avons observe les plus grands avantages de la polyploidisation chez le ray- grass anglais. La meilleure resistance ä la pourriture des neiges est particulirement remarquable (tab. 3). Sans variet6s tetraploides, les regions moins adaptees pour la culture du ray-grass ne pourraient donner que difficilement des resultats satisfai- sants, en particulier si les gazons lacunaires doivent ötre corriges par un sursemis.

Dans de tels cas, le developpement juvenile plus rapide des varietes tetraploides est aussi un facteur trs important.

Les varieties de la FAL enrichissent l'offre

Les avantages importants des varietes tetraploides ont incite de nombreux obten- teurs ä concentrer leurs efforts sur le materiel tetraploide. L'offre des varietes recommandees s'est done parfois fortement tournee vers les varietes tetraploides. Cette tendance est particulirement marquee pour le ray-grass anglais, entre ¹⁹⁸⁶et 2001 (fig.

4). Les exploitants produisant selon les methodes biologiques qui desirent ou doivent renoncer aux varietes tetraploides ne

pourraient desormais plus compter ¹⁸ que sur un choix limite de varietes ¹⁶ s'ils dependaient complätement des ¹⁴ varietes selectionnees ä l'etranger. ¹² L'homologation des nouvelles varie- ¹⁰ tes issues du programme de selection 8

de la FAL, qui enrichissent considera- 6

blement le choix de varietes diploides, 4

va ä l'encontre de cette tendance. Ä 2

l'avenir, nous essayerons de travailler 0 le materiel diploide en fonction des nouveaux objectifs de la selection.

Dans le domaine du trgle violet, trs prise dans l'agriculture biologique pour sa capacite elevee ä fixer l'azote, nous offrons une large gamme de varietes diploides adaptees ä des usages speciaux. (Boller et al. 2002b).

Les consequences de l'abandon des varietes tetraploides

La renonciation aux varietes tetraploides de trgle violet et de ray-grass dans l'agriculture biologique comporterait des inconvenients considerables du fait qu'elle ne pourrait pas profiter, des lors, des progrs realises gräce ä des methodes plus rapides et plus efficaces (obtention de varietes tetraploides avec la colchicine) que la selection au stade diploide. C'est particuliärement vrai en ce qui concerne la resistance aux maladies foliaires et la digestibilite. En l'etat actuel de la culture fourraüre suisse, les inconvenients seraient les plus importants pour le ray-grass anglais. Les exploitations biologiques situees dans des regions se prötant moins ä la culture du ray-grass seraient particuarement penalisees, car elles ne pourraient pas beneficier de la resistance de nos varietes tetraploides contre la pourriture des neiges. Malgre des ame- liorations considerables, möme nos varietes diploides de ray-grass anglais les plus recentes n'atteignent pas le niveau de performance de nos varietes tetraploides. On devrait toutefois s'attendre ä un prejudice moindre pour le trdle violet, et en particulier pour le ray-grass d'Italie. Gräce ä nos recents progrs de selection, il en existe en effet maintenant un choix varie et performant de varietes diploicles.

Nombre de variötös diploicles (2x) et tötra- ploicles (4x) de ray- grass anglais prove- nant de sölections indigönes et ötrangö- res dans les listes des vari6tös de plantes fourragöres recom- mandöes depuis 1970.

Figure 4

(19)

Bibliographie

Badoux S. Lehmann J. und Guyer H., 1967. Ergebnisse der Sortenversuche mit Italienisch-Raigras 1965/66. Communications pour liagriculture suisse 16, 29-34.

Boiler B., 1996. Formica, ein Mattenklee mit reduziertem Östrogengehalt. Agrarforschung 3, 486-488.

Boiler B., 1999. Englisches Raigras: CH-Sorten Cavia, Arvicola, Lacerta. Agrarforschung 6, 397-400.

Boiler B., 2000. CORVUS und PICA, zwei neue, «sozialere» Mattenkleesorten. Agrarforschung 7, 484-489.

Boiler B, Schubiger F.X. und Tanner P., 2002a. Oryx und Rangifer, neue Sorten von Italienischem Raigras. Agrarforschung 9, 260-265.

Boiler B., Lüscher A. und Zanetti S., 2002b. Estimation de la fixation biologique de l'azote par les mälanges de tröfles et de graminöes FAL Schriftenreihe 45, 47-54.

Lehmann J., Briner H.-U., Schubiger F.X. und Mosimann E., 2000. Italienisches und Bastard-Raigras:

Sortenversuche 97 bis 99. Agrarforschung 7, 124-129.

Lehmann J., Briner H.-U., Mosimann E. und Chalet C., 2001. 71 Sorten von Englischem Raigras im Test.

Agrarforschung 8, 130-135.

Mosimann E., Stbvenin L., Lehmann J. und Briner H.U., 2002. Essais varibtaux de tröfle violet (1999-2001). Revue suisse d'Agriculture 34, 55-58.

Wyss E., Lammerts van Bueren E., Hulscher M. und Haring M., 2001. Techniken der Pflanzenzüchtung.

Eine Einschätzung für die ökologische Pflanzenzüchtung. FiBL Dossier Nr. 2, Forschungsinstitut für biologischen Landbau, Frick, 23 S.

(20)

Effets des difförences du degrö de persistance de varietes de ray- grass d'Italie utilisöes en mölange. Les varietes persistantes don- nent des mölanges trö- fle-graminöes icleaux et de bons rendements (a gauche). Dons le melange de droite, le ray-grass d'Italie a pratiquement disparu et a ete remplace par la dent-de-lion.

Figure 1 / FAL

Essaus varietaux dans les conditions de culture de l'agriculture biologique: ray-grass clItalie et ray-grass hybride

Daniel Suter, Josef Lehmann, Hans-Ulrich Briner et Andreas Lüscher

Des tests comparatifs de ray-grass d'Italied'Italie (45 variet6s) et ray-grass hybride (24 varietes) ont ete conduits pendant trois ans en trois lieux diffe- rents, dont un sur une exploitation biologique organique. En depit d'impor- tantes differences au niveau des techniques culturales, la concordance des re- sultats des divers lieux d'essais est excellente. Le classement des varieties est identique, en culture conventionnelle comme en culture biologique. La liste des varietes recommancl6es de plantes fourrageres est donc aussi valable pour la production biologique.

Le ray-grass d'Italie (Lolium multiflorum) et le ray-grass hybride (Lolium x hybridum) sont des graminees fourrageres ä haut rendement. Leurs pousses de printemps et d'automne sont particulierement apprecies, car feuillus, tres energetiques et riches en pro- teines aussi bien qu'en glucides. Les coupes d'ete, celles de ray-grass d'Italie surtout, contiennent par contre essentiellement des tiges peu feuillues, riches en fibres. En culture mixte avec les varietes appropriees de trefle violet, on obtient des compositions trefle — graminees ideales (fig. 1) et de bonne qualite fourragere, möme durant les mois d'ae.

Ces deux ray-grass se developpent rapidement apres le semis, mais ne sont que peu persistants, car leur rendement diminue des la troisieme annee. Ils sont donc surtout utilises pour des cultures mixtes de courte duree d'utilisation, les plus repandues dans notre pays sont les melanges ä base de ray-grass d'Italie — et de trefle violet pour culture sur deux ä trois ans (surface ensemencee: 25000 hectares). Du fait de leur excel- lent rendement et gräce ä la forte proportion de trefle violet, plante fixant l'azote par syrnbiose, ces melanges couvrent une part considerable des besoins d'azote, un avantage important pour les exploitations biologiques, au bilan azote souvent negatif.

Pour le maintien dun rendement eleve sur deux ä trois ans, il est important que les varietes de ray-grass utilisees soient tres resistantes aux agents pathogänes, notam- ment au fletrissement bacterien (Xanthomonas graminis) et ä la moisissure rose des nei-

Daniel Suter Josef Lehmann Hans-Ulrich Briner Andreas Lüscher Station födörale de recherches en agroöcologie et agriculture, FAL Reckenholz, CH-8046 Zurich