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Au cours de l'une des plus longues études de ce type jamais réalisées, Paul Mäder et ses collègues de l'Institut de Recherche sur l'Agriculture Biologique (Research Institute of Organic Agriculture) à Frick, en Suisse, ont comparé des parcelles cultivées selon les méthodes biologiques et classiques. Dans chaque système étudié ont été plantés des pommes de terre, de l'orge, du blé d'hiver, des betteraves et du trèfle.
« Il est nécessaire d'évaluer les systèmes agricoles alternatifs dans leur ensemble d'une manière scientifique. La méthode la plus appropriée pour ce faire est d'effectuer des expériences à long terme qui peuvent être analysées statistiquement et réalisées dans des sols et des conditions climatiques identiques. La fertilité du sol et la biodiversité se développent lentement; c'est pourquoi une étude à long terme est primordiale », a déclaré Mäder.
Contrairement à l'agriculture classique, l'agriculture biologique n'a recours à aucun engrais ou pesticide synthétique. Les auteurs ont également étudié une méthode biologique appelée agriculture biodynamique, qui exige certaines activités supplémentaires fondées sur les philosophies environnementales et spirituelles de son inventeur, Rudolph Steiner. La rotation des récoltes, les variétés et le travail du sol étaient identiques pour tous les systèmes.
Globalement, les systèmes biologiques étaient capables de produire plus en consommant moins d'énergie et moins de ressources, indiquent les chercheurs dans leur rapport.
« Ces résultats devraient être encourageants pour les agriculteurs, car ils peuvent ainsi se rendre compte que les rendements sont stables au fil du temps et que la fertilité du sol augmente », a déclaré Mäder.
L'équipe de Mäder a constaté au cours de l'étude que les volumes d'azote, de phosphore et autres nutriments ajoutés dans le sol étaient de 34 à 51 % plus faibles dans les systèmes biologiques que dans les systèmes classiques. Cependant, puisque les rendements des systèmes biologiques représentaient 80 % de ceux des systèmes classiques, il semble que les systèmes biologiques utilisent les ressources de manière plus efficace, a expliqué Mäder.
Les scientifiques ont découvert que les sols biologiques étaient également plus productifs selon d'autres critères clés.
Les sols biologiques abritaient un plus grand nombre et une plus grande diversité d'organismes, indiquent les études de Mäder et ses collègues. Cette constatation s'appliquait aux microbes des sols, qui régissent les cycles des substances nutritives dans les sols, mais aussi aux mycorhizes et aux champignons de colonisation des systèmes racinaires, qui aident les plantes à absorber les substances nutritives. Ces champignons étaient également au moins en partie responsables de la structure physique plus stable des sols biologiques, ont déclaré les chercheurs.
Les insectes étaient presque deux fois plus nombreux et plus diversifiés, y compris les araignées et coléoptères qui se nourissent de parasites. Les vers de terre étaient aussi plus nombreux. Les chercheurs ont découvert que les mauvaises herbes étaient également beaucoup plus diversifiées dans les systèmes biologiques, y compris certaines espèces spécialisées ou en voie d'extinction.
« Nos résultats suggèrent qu'en améliorant la fertilité des sols, les agriculteurs biologiques peuvent aider à accroître la biodiversité », a déclaré Mäder.
Les sols biologiques se décomposent également de façon plus efficace, d'après les chercheurs. Il s'agit d'une importante caractéristique des sols fertiles, explique Mäder, car le processus libère des substances nutritives et du carbone qui peuvent être utilisés par les plantes et les microbes.
En Europe, les agricultures biologique et biodynamique sont réglementées par les gouvernements nationaux, conformément aux normes établies par l'Union européenne, a indiqué Mäder.
Les autres auteurs ayant participé à l'étude sont Andreas Fliessbach et Urs Niggli, de l'Institut de recherche sur l'agriculture biologique de Frick, en Suisse, et David Dubois, Lucie Gunst et Padruot Fried, du Centre de recherche fédéral suisse pour l'agroécologie et l'agriculture à Zurich, en Suisse. Cette étude a été financée par l'Office Fédéral Suisse pour l'Agriculture et la Fondation Nationale Suisse de la Recherche Scientifique.