Une étude internationale impliquant INRAE et coordonnée par l'Université Agricole de Chine montre que la pratique de rotation des cultures est plus performante que la pratique de monoculture en termes de rendement, de qualité nutritionnelle des produits et de revenus pour les agriculteurs. Des résultats basés sur plus de 3600 données issues de 738 expérimentations réalisées dans des conditions agricoles sur 5 continents, publiés dans Nature Communications.

Si la pratique de rotation des cultures est largement adoptée en Europe, notamment pour réguler les maladies, ravageurs et adventices concurrentes des cultures, la monoculture1 domine encore en Afrique et Asie du Sud. Par ailleurs, la monoculture continue du soja est encore parfois pratiquée dans d'autres région, notamment en Amérique du Sud, en réponse à la forte demande des marchés pour ces matières premières agricoles.

Dans une perspective d'accompagnement de la transition des systèmes agricoles à l'échelle mondiale, il est ainsi essentiel de quantifier les avantages et inconvénients des rotations de cultures par rapport aux monocultures, en tenant compte des spécificités des grandes régions agricoles mondiales. Bien que de nombreuses données expérimentales soient disponibles, il n'existait à ce jour pas de synthèse exhaustive et multicritères de l'impact des rotations culturales.

Dans ce contexte, une équipe internationale coordonnée par l'université Agricole de Chine (Pékin) et impliquant INRAE a rassemblé et analysé un jeu de 3 663 données issues de 738 expérimentations agronomiques réalisées en conditions agricoles sur la période 1980-2024 pour quantifier l'impact des rotations culturales sur 3 dimensions essentielles : le rendement des cultures (en moyenne et variabilitét la qualité nutritionnelle des aliments (apport énergétique, protéique et micronutriments) et les revenus des agriculteurs.

+20% de revenus avec la rotation

Cette méta-analyse multicritères montre qu'en moyenne à l'échelle mondiale, toutes combinaisons de cultures confondues, la pratique de rotation culturale augmente de 20% les rendements totaux par rapport aux monocultures continues. Cette augmentation apparait un peu plus élevée lorsque la diversification des cultures implique une culture de légumineuse (par exemple pois, féverole, trèfle, luzerne) par rapport à une situation sans légumineuse (+23% vs. +16%). Les résultats indiquent également que les rendements sont plus stables d'une année à l'autre en rotation qu'en monoculture. S'agissant de la qualité nutritionnelle des aliments, les résultats montrent que les apports énergétiques et protéiques des produits sont plus élevés de 24% et 14% respectivement dans la situation avec rotation culturale. De plus, la rotation des cultures augmente les quantités fournies de micronutriments tels que le fer (Fet le magnésium (Mg) et le zinc (Zn) de 27 %, 17 % et 17 %, respectivement. Enfin, les données montrent que les revenus des agriculteurs sont augmentés de 20 % en situation de rotations culturales par rapport aux monocultures testées dans les expérimentations agronomiques.

L'étude permet de recommander des rotations culturales spécifiques en fonction du contexte de production, pour les différentes grandes régions agricoles mondiales. En Argentine et au Brésil, la rotation de cultures de soja et de maïs permet d'augmenter les rendements en calories de 118%, la qualité nutritionnel le de 191% et les revenus de 189% par rapport à la monoculture continue de soja. En Afrique de l'ouest et australe, ces gains atteignent respectivement 94%, 91% et 89% avec une rotation de cultures de sorgho et de maïs, par rapport à une monoculture continue de maïs.

Ces résultats soulignent l'importance et les bénéfices de la rotation des cultures pour la durabilité des systèmes agricoles. Ils soulèvent également la nécessité de mieux comprendre les freins (techniques, structuration des filières et marchés, ... ) qui limitent l'adoption de la pratique de rotations des cultures dans certaines régions du monde.

Référence
Mudare S., Jing J., Makowski D. et al. (2025). Crop rotations synergize yield, nutrition, and revenue: a meta-analysis.
Nature Communications 16, 9552 DOi: https://doi.org/10.1038/s41467-025-64567-9

Contact scientifique :
David Makowski - david.makowski@inrae.fr
Unité mixte de recherche Mathématiques et informatique appliquées Paris-Saclay
Départements scientifiques Agronomie et sciences de l'environ nement pour les agroécosystèmes (AgroEcoSystem) et Mathématiques, informatique, sciences de la donnée et technologies du numérique (MathNum)

Centre INRAE lie-de-France-Versailles-Saclay

Face au retrait de solutions de protection à base de cuivre : incompréhension et forte inquiétude de la filière viticole française

Alors que le cuivre est la molécule naturelle la plus répandue dans la lutte contre le mildiou, les viticulteurs et viticultrices se retrouvent en grande difficulté pour protéger leurs cultures. Cet été, plusieurs produits cupriques ont en effet été retirés du marché, les fabricants n’ayant pas fourni les études attendues par l’ANSES.[1] Seuls deux produits ont été ré-autorisés avec des conditions d’usages qui ne correspondent pas aux besoins du terrain, laissant les viticulteurs dans une véritable impasse technique. La FNAB et la CNAOC demandent que les pouvoirs publics, les instituts techniques et les fabricants se mobilisent dans les prochains mois afin de débloquer la situation.

Un durcissement des conditions d’utilisation sans prise en compte des enjeux pour les professionnels

« En viticulture bio, on ne dispose que des produits à base de cuivre pour lutter contre le mildiou, on a donc besoin d’un peu de souplesse. On peut utiliser à 200-250 grammes de cuivre par hectare, mais on peut aussi avoir besoin de traiter tous les trois jours en cas d’orages ; là on nous propose de ne traiter que tous les 7 jours à 400 grammes. Ce ne sera pas efficace. » explique Pascal Doquet, vigneron bio en Champagne et référent cuivre à la FNAB. En outre, si la réglementation européenne limite l’épandage de cuivre à 4 kg par hectare et par an, l’ANSES ne donne plus la possibilité de les adapter à la hausse ou la baisse selon les années.

Il est urgent de redéposer des dossiers avec les analyses de risques correspondant aux doses et aux fréquences de traitements dont la filière a réellement besoin.

Sinon, dès le printemps prochain, ce sont les 58 000 exploitations viticoles françaises qui en pâtiront, particulièrement les 12 000 engagées en bio qui se passent de solutions basées sur la chimie.

Ces études doivent analyser :

Le risque pour les pollinisateurs avec des méthodes actualisées
Le risque des nouveaux produits pour la santé humaine
Le risque d’un traitement à un maximum de 6 kg par hectare et par an tout en restant sur une moyenne de 4 kg sur 7 ans.

Mettre en place les dérogations nécessaires d’ici l’obtention des études

Tant que les nouvelles études ne seront pas sorties, les syndicats de défense des vignerons demandent au Ministère de l’Agriculture des dérogations pour permettre les traitements sur fleurs le soir, conformément à l’arrêté abeilles, et le lissage des doses sur 7 ans comme la réglementation européenne le permet.

« La filière viticole demande que l’Etat reconnaisse ses efforts dans la transition écologique. Le cuivre reste la seule alternative pour se protéger du mildiou, nous avons donc besoin de ces dérogations pour sortir de l’impasse » pointe Anthony Brun, président de la Commission Durabilité-Environnement de la CNAOC. La situation est d’autant plus incompréhensible pour le vigneron cognaçais « car Bruxelles adopte une position d’ouverture sur le cuivre en prolongeant son homologation jusqu’en 2029 : une nouvelle fois, l’ensemble de la viticulture se retrouve dans une impasse par rapport à ses concurrents européens par décision de l’administration française ! », conclut Anthony Brun