Oui, cultiver sans pesticides est possible. C’est faisable techniquement et économiquement, sous certaines conditions. La mise en œuvre de ces systèmes de production suppose une diversification des successions culturales, des filières de commercialisation adaptées et une valorisation économique des produits issus de ces systèmes. Ce sont les résultats d’une étude menée durant 10 ans sur 9 systèmes de cultures (grande culture et polyculture-élevage) avec des conseillers agricoles et des agriculteurs au sein d’unités expérimentales. Coordonnée par l’INRAE et impliquant l’école d’ingénieurs de Purpan et le Cirad, cette étude est publiée dans Plant Disease.

Une étude expérimentale menée sur 10 ans montre le potentiel de systèmes de production agricoles sans pesticides

L’utilisation généralisée et répétée des pesticides a des impacts importants sur la contamination des milieux (sol, eau, atmosphère), la santé humaine et la biodiversité, et présente un coût économique non négligeable pour la société, y compris les agriculteurs. Peut-on se passer de pesticides en grandes cultures, avec quels niveaux de rendement et avec quelle viabilité économique ? Après 10 années de recherche, le réseau expérimental RésOPest, coordonné par INRAE, et impliquant l’école d’ingénieurs de Purpan et le Cirad, présente ses résultats publiés dans Plant Disease en Juillet 2026.

9 systèmes de culture sans utilisation de pesticides

RésOPest, mis en place en 2012 dans le cadre d’un appel à projets Ecophyto Dephy Expe, s’est appuyé sur 9 systèmes de culture originaux sans utilisation de pesticides, mais avec un recours possible au travail du sol et aux engrais de synthèse. Ceux-ci ont été imaginés lors d’ateliers de co-conception associant des conseillers agricoles, des agriculteurs et des scientifiques, sur 9 sites localisés dans l’Hexagone et couvrant une large gamme de conditions pédoclimatiques et de contextes socio-économiques (5 systèmes de grande culture et 4 systèmes en polyculture-élevage incluant des prairies temporaires), au sein du réseau d’unités expérimentales d’INRAE, des laboratoires à ciel ouvert gérés par des ingénieurs et techniciens de l’institut.

La réussite repose sur 3 principes de la protection agroécologique des cultures

L’objectif ? N’utiliser aucun pesticide, tout en diminuant au maximum les stress biotiques (causés par des ravageurs, champignons et des plantes adventices), avec des rotations plus ou moins longues sur 5 à 9 ans. La réussite des systèmes testés repose sur les principes de la protection agroécologique des cultures qui s’articule autour de 3 piliers :

• la prophylaxie (gestion des résidus infectés, utilisation de semences saines, nettoyage du matériel agricole par exemple)
• la valorisation de la biodiversité végétale (successions culturales longues et diversifiées avec des familles de cultures et des périodes de semis diversifiées; cultures associées, mélanges variétaux, notamment)
• l’amélioration ou la préservation de la santé du sol (arrêt des pesticides, implantation de cultures intermédiaires, limitation du travail du sol sans toutefois interdire le labour, par exemple).

À noter que l’usage des engrais minéraux est resté possible dans ces systèmes de culture. Le rendement des différents systèmes de culture a été mesuré. La comparaison de ces résultats avec des données Agreste¹, à l’échelle de contextes régionaux comparables, indique que les systèmes conventionnels sans pesticides enregistrent des rendements le plus souvent en deçà des systèmes conventionnels avec protection chimique, tout en pouvant, dans certaines situations, atteindre des niveaux équivalents, voire supérieurs. Les dommages aux cultures causés par les maladies et les ravageurs au sein du réseau n’ont pas augmenté de manière significative au fil du temps.

La maîtrise des adventices s’est améliorée mais reste un défi

Cependant, la gestion des plantes adventices reste un défi majeur dans certaines situations, notamment la gestion des rumex² dans les prairies temporaires. Il est important de souligner que la maîtrise technique des adventices s’est améliorée au cours du temps au sein du réseau, ce qui est essentiel compte tenu des conséquences que peut avoir une mauvaise gestion ponctuelle des adventices sur le long-terme, en contribuant à l’enrichissement du stock semencier des parcelles. La gestion des adventices a nécessité dans certains cas le recours au labour, une pratique non conforme aux principes de l’agriculture de conservation des sols.

Les cultures agricoles conventionnelles sans pesticides peuvent être productives et économiquement viables

Sur les 10 années étudiées, les 4 systèmes de grande culture en agriculture conventionnelle (Auzeville, Bretenière, Estrées-Mons et Grignon) pour lesquels les performances économiques ont pu être quantifiées ont généré une marge nette satisfaisante, qui pourrait conduire dans 20% des cas à un revenu entre 1 et 2 SMIC, dans 45 % des cas entre 2 et 3 SMIC et dans 35% des cas plus de 3 SMIC mensuels.

Ces résultats montrent que des systèmes de grande culture conventionnels sans pesticides peuvent être productifs, techniquement et économiquement réalisables. Leur mise en œuvre suppose toutefois une diversification des successions culturales, des filières de commercialisation adaptées et une valorisation économique des produits issus de ces systèmes. Pour cela, des politiques publiques adaptées sont nécessaires pour soutenir la massification de leur adoption. Ces résultats permettent également d’alimenter les réflexions européennes³ pour accélérer la transition agroécologique.

Ces analyses de performances agronomiques, économiques, environnementales et sociales se poursuivent avec le projet Ophyto, lancé en 2025, qui s’appuie sur les avancées de RésOPest et s’ouvre à l’agriculture biologique, en intégrant des données de l’Itab sur des systèmes de culture en agriculture biologique.

« Nous avons testé la faisabilité et les performances de systèmes de cultures sans pesticides en agriculture conventionnelle, c’est-à-dire en autorisant l’utilisation d’engrais de synthèse. Il est important qu’un acteur de la recherche publique comme INRAE prenne des risques pour explorer le champ des possibles. »

Jean-Noël Aubertot, directeur de recherche INRAE au sein de l’unité Agroécologie, innovations, territoires, et initiateur de l’étude.

Références

Ortiz-Vallejo D., Cellier V., Deytieux V. et al. (2026). Pesticide free agriculture : is a third way possible besides organic and conventional agriculture ? Plant Disease, DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-09-25-1839-FE
Plus d’information sur RésOPest :

• https://ecophytopic.fr/dephy/conception-de-systeme-de-culture/projet-res0pest
• Cellier V., Ortiz-Vallejo D., Colnenne-David C. et al. (2024). Analyse de la durabilité socio-économique et environnementale d’un réseau de systèmes de culture zéro-pesticides (RésOPest) après 10 ans d’expérimentation. Innovations Agronomiques, 98, 300-318, 10.17180/ciag-2024-vol98-art20. hal-04787329v2

Notes

1. Statistique publique de l’agriculture, de l’alimentation, de la forêt et de la pêche ↩︎
2. Adventices vivaces particulièrement problématiques pour les systèmes cultivés. ↩︎
3. Les résultats de RésOpest alimenteront les réflexions dans le cadre de l’alliance européenne « Towards a Chemical Pesticide Free Agriculture » qui implique 34 instituts de recherche provenant de 20 pays européens. ↩︎

Produire de grandes cultures en agroécologie de manière rentable, c’est possible

Depuis vingt-cinq ans, l’Inrae teste en conditions réelles des alternatives à l’agriculture conventionnelle sur huit hectares à Versailles, dans les Yvelines. Une expérience riche en enseignements.

Par Lucie Zgainski, Marie-Noël Mistou, Michel Bertrand et Muriel Valantin Morison de l’Inrae

« Avec des agronomes de mon équipe nous avons écrit un article pour le grand public sur les essais longue durée et la production agricole, afin qu’une fois de plus soit diffusé la connaissance agronomique et agroécologique produite par notre institut ».

Muriel VALANTIN MORISON
Directrice de recherche chez INRAE

Peut-on nourrir la France en réduisant notre utilisation de pesticides et d’engrais azotés ? Pour répondre à cette question, les chercheurs peuvent utiliser plusieurs méthodes. L’une d’entre elles consiste à tester différentes techniques agricoles en conditions réelles sur de grandes cultures et à étudier leurs évolutions sur le temps long.

C’est ce qu’il se passe dans l’une des stations expérimentales de l’Inrae depuis vingt-cinq ans, et les résultats agronomiques et économiques de cette expérimentation donnent de nombreuses raisons de se réjouir.

5 atouts de l’agroécologie pour préserver l’eau

Et si une partie de la solution au manque d’eau se trouvait… sous nos pieds ? Pendant 5 ans, les scientifiques du projet BAG’AGES ont suivi 17 sites expérimentaux, dont 12 exploitations agricoles en Nouvelle-Aquitaine et en Occitanie. L’objectif de ce programme multi partenarial entre chercheurs, agriculteurs, acteurs du développement agricole, de l’enseignement et des organismes économiques était de comprendre comment certaines pratiques agroécologiques influencent la façon dont sols et plantes captent, stockent et utilisent l’eau. Leurs résultats montrent que certaines pratiques peuvent rendre les cultures plus résistantes aux périodes sèches. Mais comment ? L’INRAE nous dévoile 5 leviers testés sur le terrain…

Un essai système d’une durée de vingt-cinq ans

Le dispositif expérimental La Cage, mis en place en 1998 à Versailles (Yvelines) sur une parcelle de huit hectares, compare ainsi sur le long terme quatre systèmes de culture cohérents et représentatifs des grandes cultures sans élevage :

• un système productif conduit en agriculture conventionnelle ;
• un système à bas niveau d’intrants (faible utilisation de produits phytosanitaires et d’engrais azotés) ;
• un système en agriculture biologique ;
• un système sous couvert végétal.

Dans ce dernier cas de figure, des plantes sont semées entre deux cultures afin de protéger le sol lorsqu’il resterait nu. Ces couverts végétaux sont utilisés pour tâcher de limiter l’érosion, d’améliorer la fertilité et la structure des sols, de favoriser la biodiversité et de réduire le développement des mauvaises herbes.

Cette façon de faire de l’agriculture implique une réduction du travail du sol notamment des opérations mécaniques réalisées pour préparer la terre avant les cultures. Cette réduction permettrait notamment de préserver la structure et la biodiversité des sols, de limiter l’érosion, de diminuer les émissions liées à l’usage des machines agricoles et de favoriser la séquestration du carbone dans les sols.

Conçu pour anticiper des enjeux comme la réduction des pesticides ou l’amélioration du bilan carbone, ce dispositif de La Cage permet de tester et d’ajuster des pratiques innovantes en fonction des objectifs et de l’évolution des connaissances.

Chaque système combine différents leviers techniques (rotation des cultures, travail du sol, fertilisation, etc.) qui interagissent entre eux : par exemple, la stratégie de fertilisation dépend de la densité de semis choisie, car une densité plus élevée entraîne une compétition accrue entre plantes et modifie leurs besoins en nutriments.

L’agriculture biologique mise, elle, sur les légumineuses pour compenser l’absence d’engrais azotés, car celles-ci (pois, trèfle, luzerne, féverole, etc.) fixent naturellement l’azote de l’air ce qui permet d’enrichir les sols en azote pour les cultures suivantes.

Quelles performances agronomiques des systèmes expérimentaux de La Cage ?

Les rendements des principales espèces cultivées, notamment blé, maïs, colza et pois, ont ainsi été mesurés chaque année, offrant une série temporelle robuste pour comparer la productivité des systèmes contrastés.

Dans les systèmes avec bas niveau d’intrants, sous couvert végétal et en agriculture biologique, les séries de rendements montrent généralement une variabilité plus élevée et des niveaux moyens de rendement inférieurs au système productif (Cf. Figure 1). Par contre, les marges peuvent être importantes et surpasser nettement le système productif. C’est notamment le cas avec l’agriculture biologique, car le prix de vente du blé bio est en règle générale nettement plus élevé que le conventionnel.

Dans le système sous couvert végétal, la restitution au sol des résidus de culture (tiges, feuilles mortes, racines) et des couverts végétaux contribue à la fertilité des sols. Cependant, ces restitutions influencent également la disponibilité des éléments nutritifs pour les cultures suivantes, ce qui peut entraîner des variations interannuelles des rendements.

Dans les systèmes biologiques et sous couvert végétal, l’introduction de légumineuses permet de capter l’azote atmosphérique, un élément essentiel à la croissance des plantes, modérant ainsi partiellement les déficits d’apport d’engrais azotés.

Par ailleurs, les systèmes sous couvert permanent sans travail du sol montrent des effets positifs sur la structure du sol, notamment par l’amélioration de la stabilité des agrégats et l’augmentation de la porosité, favorisant ainsi l’infiltration de l’eau et l’activité biologique du sol. Ces bénéfices doivent être mis en balance avec des défis techniques comme la gestion des couverts, qui sont en compétition pour l’eau et les nutriments avec les cultures principales et le défaut de maîtrise des mauvaises herbes.

Globalement, l’analyse agronomique et économique de La Cage confirme que certains systèmes de culture diversifiés peuvent atteindre des niveaux de rentabilité équivalents au système productif, sur la culture du blé et à l’échelle de la rotation, tout en améliorant certains aspects de durabilité. Ces résultats illustrent aussi l’importance de considérer des séries longues de données pour intégrer la variabilité climatique et les effets cumulatifs des pratiques de gestion, la restitution des résidus de culture au sol et la dynamique des cultures successives.

Mais qu’en est-il de ces maladies qui peuvent ravager les cultures et qui restent encore souvent les bêtes noires des agriculteurs ? Considérant, par exemple, la septoriose du blé, nos résultats montrent les limites des systèmes productifs très vulnérables dès que l’on n’utilise plus de pesticides.

La gestion des maladies

La septoriose du blé est une maladie fréquente qui dépend fortement du climat. Sa gestion repose sur différents leviers (choix variétal, pratiques culturales, fongicides). Les systèmes productifs très dépendants des traitements sont les plus touchés lorsque l’on retire l’usage des pesticides. Des systèmes, comme le semis sous couvert, limitent mieux la maladie, car il permet aux microorganismes (bactéries, champignons, faune du sol) de rentrer en compétition avec les agents pathogènes ou de limiter leur développement. Ainsi, réduire les pesticides n’entraîne pas forcément plus de maladies, à condition d’adapter les pratiques. Globalement, c’est la cohérence du système agricole dans son ensemble qui permet une gestion durable des maladies.

Notre étude confirme également d’autres bénéfices aux pratiques agroécologiques. Le premier concerne le carbone qui est stocké dans les sols agricoles et qui représente aujourd’hui un enjeu majeur pour l’atténuation du changement climatique.

Quel bilan carbone ?

De fait, une partie non négligeable du carbone séquestré par les plantes lors de la photosynthèse finit dans le sol par l’intermédiaire des racines. Les résidus de culture aériens (tiges, feuilles mortes…) constituent un autre apport en carbone dans les sols. Mais selon les techniques agricoles utilisées, la pérennité de ce stock de carbone peut fluctuer.

Le carbone stocké dans le sol est un des déterminants majeurs de sa fertilité, qu’elle soit physique (maintien de la structure), chimique (fourniture de nutriments) ou biologique (ressource pour les organismes vivants).

En l’absence d’apports d’effluents organiques issus de l’élevage, le bilan carbone d’un système de culture découle seulement du niveau des entrées et des pertes à l’échelle de la parcelle. Les entrées correspondent donc aux résidus (aériens et souterrains) des cultures et des couverts végétaux. Les pertes correspondent à la minéralisation des matières organiques du sol sous l’action des microorganismes qui peuplent la terre, la décomposent et la transforment en éléments minéraux.

Les systèmes de culture de La Cage présentent des dynamiques contrastées d’apports de carbone au sol, étroitement liées à la productivité des cultures, à la place des légumineuses et des couverts végétaux.

Plus les rendements sont élevés, plus il y a des résidus de culture restitués au sol. C’est donc le système productif qui produit le plus de résidus riches en carbone. Toutefois, cette réalité est compensée dans les systèmes ayant des couverts végétaux. Dans le système sous couvert, les apports totaux de carbone sont au final estimés à un niveau supérieur à celui des autres systèmes, grâce à l’apport de ces couverts. Au final, le stock de carbone augmente dans le temps dans le système en agriculture biologique et encore plus dans le système sous couvert végétal, alors qu’il reste stable dans les deux autres systèmes.

Quels effets sur la biodiversité du sol ?

Au-delà de la gestion des maladies et de l’apport en carbone des sols, notre étude met également en évidence un autre bénéfice majeur des pratiques agroécologiques : leur effet positif sur la biodiversité du sol.

La biodiversité du sol comprend une multitude de taxons de taille extrêmement variable et qui remplisse des fonctions diverses. Les vers de terre qui constituent l’essentiel de la macrofaune du sol sont les plus souvent étudiés et sont considérés comme des acteurs majeurs du fonctionnement du sol compte tenu de leur rôle de fouisseur et transformateur de la matière organique. Les pratiques agricoles, en particulier le travail du sol, l’apport de matière organique et l’usage de pesticides, sont de longue date reconnues comme ayant un impact majeur dans le maintien de ces populations.

Le système sous couvert végétal, sans travail du sol, se distingue par des abondances et biomasses nettement plus élevées de vers de terre anéciques et épigés, de trois à sept fois supérieures à celles observées dans les systèmes productif et biologique avec du travail du sol, et ce, seulement une dizaine d’années après l’implantation de l’essai. Cette augmentation s’accompagne également d’une diversité en espèces de vers de terre.

En agriculture biologique, l’augmentation des populations de vers de terre est plus lente. Mais après plus de quinze ans de conduite, ce système peut héberger entre 1,5 et 2,3 fois plus de vers de terre que le système productif, selon les variations interannuelles liées au climat.

Par ailleurs, les changements de pratiques agricoles mettent souvent plusieurs années à se traduire par des modifications significatives des communautés de vers de terre. Ces résultats soulignent l’importance des dispositifs expérimentaux de long terme pour évaluer de manière robuste l’impact des systèmes de culture sur la biodiversité des sols.

Que retenir ?

Les essais systèmes sont des outils clés pour tester et évaluer des solutions agroécologiques. Sur le long terme, ils montrent qu’il est possible de produire avec moins de pesticides, d’azote et d’énergie, tout en assurant une marge économique pour l’agriculteur, un stockage de carbone et l’accroissement de la biodiversité dans les sols.

Le dispositif évolue pour répondre à ces enjeux qui se posent aujourd’hui à l’agriculture et en lien avec la demande sociétale : produire sans apport d’azote, sans travail du sol, aller vers une agriculture sans pesticides, concilier production et biodiversité. Des nouveaux systèmes abordant ces thématiques sont en cours de conception avec la profession agricole.

Lucie Zgainski, Ingénieur de recherche, Inrae; Marie-Noël Mistou, Ingénieur de Recherche, Inrae; Michel Bertrand, Ingénieur de Recherche, Inrae et Muriel Valantin Morison, Directrice de recherche – agroécologue, Inrae

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.