Modélisation participative et intégration des pratiques décisionnelles d'éleveurs dans un modèle global d'exploitation : application à l'évaluation de la durabilité des élevages laitiers d'une île tropicale

par Jonathan Vayssières

Thèse de doctorat en Agronomie

Sous la direction de François Bocquier.

Soutenue en 2008

à Montpellier SupAgro .


  • Résumé

    D'un point de vue nutritionnel et social les produits alimentaires d'origine animale occupent une place déterminante dans l'alimentation humaine. Il existe plus de 1,5 milliards de bovins d'élevage à l'échelle de la planète soit près d'un animal pour quatre humains. Dans de nombreux pays en développement, les bovins contribuent à l'épargne et au crédit rural, ils fournissent aussi la matière organique nécessaire au maintien de la fertilité des sols et la force de traction indispensables à de nombreuses cultures en zones reculées. Mais l'élevage de bovin est aussi à l'origine de nombreuses atteintes à l'environnement de la planète : pollution de l'air et des eaux, perte de biodiversité et changement climatique. L'importance respective de ces agressions dépend fortement des pratiques d'élevage et de la concentration des exploitations. A La Réunion, du fait de fortes contraintes foncières, l'élevage bovin laitier (EBL) a eu tendance à intensifier sa production en ayant abondamment recours aux engrais minéraux et aux aliments concentrés. Ces pratiques sont susceptibles d'aboutir à un excès d'éléments nutritifs au niveau de l'exploitation. Prenant l'exemple emblématique de l'azote, la thèse que nous soutenons est qu'il est possible par la construction participative d'un modèle de simulation dynamique du fonctionnement de l'élevage d'aboutir à une réflexion constructive pour la diminution de l'impact environnemental des systèmes de production existants, tant du point de vue des chercheurs que de celui des producteurs. Cette thèse aboutit à la construction de GAMEDE (Global Activity Model for Evaluating the sustainability of Dairy Enterprises), un modèle représentant l'ensemble des flux de biomasse et d'azote à l'échelle globale de l'exploitation. Comme c'est l'éleveur qui décide ou pas de changer ses pratiques et la structure de son exploitation, celui-ci est placé au centre du modèle GAMEDE. Le modèle simule, à un pas de temps quotidien, la réalisation de l'ensemble des actions de conduite d'une exploitation laitière et leurs conséquences en terme de flux. Pour y parvenir, les phénomènes biophysiques majeurs intervenant dans les exploitations d'élevage ont été modélisés. Ces processus comprennent la repousse de graminées fourragères, leur conditionnement après récolte, la démographie et les différentes productions du troupeau, le pâturage et le devenir des engrais de ferme, émissions d'azote sous forme gazeuse incluses. GAMEDE aide à évaluer les stratégies de gestion des éleveurs selon les trois composantes de la durabilité : technique, environnementale et sociale. L'EBL est certainement le système d'élevage le plus complexe à conduire et donc à modéliser. A l'échelle de la planète, il existe à peine une dizaine de modèles de simulation de l'EBL comparables et les expériences de co-construction, avec des producteurs, d'un tel modèle représentant la dynamique de processus variés, sont inexistantes. Il est donc apparu doublement nécessaire de rendre compte de cette démarche de modélisation participative depuis la conception, le développement, l'évaluation, l'amélioration, jusqu'à l'utilisation du modèle.

  • Titre traduit

    Participative modelling and integration of farmer's decisional practices in a whole-farm model : the case of sustainability assessment of dairy farms of a tropical island


  • Résumé

    From a nutritional and social viewpoint, animal products are of great importance in human diet. There are more than 1. 5 billions cattle reared at the world-scale, i. E. About one head for four humans. In developing countries, cattle replaces rural credit, it also supplies organic fertilisers necessary to maintain soil fertility and draft animal are essential in many crop systems located in remote areas. But cattle also lead to numerous negative impacts on the environment: air and water pollutions, biodiversity losses and climatic changes. Respective importance of these aggressions depends on farming practices and farm concentration. In La Réunion, due to strong land constraints, dairy farming tended to intensify with heavy use of mineral fertilisers and concentrate feeds. These practices can lead to nutrients excess at the farm-scale. Focusing on the emblematic question of nitrogen management, this thesis demonstrates how participative design of a model that simulates the whole-farm functioning can lead to constructive reflections, both for researchers and farmers, for reducing the environmental impact of actual production systems. This thesis led to the GAMEDE model (Global Activity Model for Evaluating the sustainability of Dairy Enterprises) which represents all the biomass and nitrogen flows at the whole-farm scale. As it is the farmer who decides to change or not his/her practices or the farm structure, he/she is placed at the heart of GAMEDE. This model simulates on a daily basis the performing of all the management actions and their consequences in terms of flows. For this, the main biophysical processes at work in such production systems are modelled. These include the growth of forage crops, their conditioning after harvest, the herd demography and its different productions, grazing and organic fertiliser evolution during handling, including gaseous emissions. GAMEDE helps assess the farmers’ management strategies according to the three pillars of sustainability: technical, environmental and social. Dairy farming is certainly the more complex livestock system to manage and thus to model. At the earth scale, there are barely about ten dairy farm simulation models comparable to GAMEDE. More, co-designing with farmers such models, where the dynamics of various processes are represented, is scarce. Therefore, it appeared particularly relevant to relate this participative modelling experience from the conceptual design, development, evaluation, improvement, up to the implementation of the model.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 179 p.)
  • Annexes : Bibliographie 186 réf.

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