180 ans de savoir agro­no­mique

Au cœur de la campagne du Hert­ford­shire, au nord de Londres, le centre Rotham­sted Research abrite les plus anciens essais cultu­raux au monde. Un patri­moine scien­ti­fique de portée mondiale, qui continue d’orienter les pratiques et la recherche.

Près de deux cents ans d’expériences, et des ensei­gne­ments précieux sur la santé des sols, l’évolution des rende­ments et les inter­ac­tions entre cultures et envi­ron­ne­ment. Fondé au milieu du XIXe siècle, le centre britan­nique de Rotham­sted est aujourd’hui une réfé­rence mondiale pour comprendre l’histoire des tran­si­tions agri­coles – et anti­ciper celles à venir.

Dès 1843, John Bennet Lawes et Joseph Henry Gilbert y lançaient leurs premiers essais, d’abord prévus pour quelques saisons. Mais l’expérience a rapi­de­ment montré tout l’intérêt de repro­duire les mêmes proto­coles année après année, en vue de dégager de grandes tendances.

Vision­naire, le duo a eu la bonne idée de conserver les échan­tillons de sols et de plantes prélevés pour analyse chimique. Depuis, chaque géné­ra­tion de cher­cheurs a enrichi cette collec­tion. Ce sont aujourd’hui quelque 300 000 échan­tillons qui s’alignent dans la collec­tion de Rotham­sted : sols, fumier, engrais, matière végé­tale séchée ou moulue prove­nant des parcelles expé­ri­men­tales.

Des échan­tillons de sols, de cultures et d’engrais sont conservés à Rotham­sted depuis près de deux cents ans.
Broad­balk en 1880 : des ouvriers récoltent les céréales à la main, à une époque où les mois­son­neuses modernes n’existaient pas encore.

Sur le champ de Broad­balk, emblé­ma­tique du site, le blé d’hiver est cultivé sans inter­rup­tion depuis 1843. Ce suivi continu en fait une réfé­rence mondiale pour l’étude des sols et des rende­ments à long terme.

Des essais pour­suivis coûte que coûte

Les deux conflits mondiaux n’ont pas inter­rompu les essais et la recherche a continué malgré la pénurie de main-d’œuvre. La femme du chef d’exploitation a même pris la direc­tion de la ferme pendant la mobi­li­sa­tion de son mari – et a été la première à dégager un béné­fice de l’activité. Quand le verre venait à manquer pour conserver les échan­tillons, les tech­ni­ciens appor­taient simple­ment de chez eux des boîtes de conserve pour les remplacer.

« Je travaille à Rotham­sted depuis plus de vingt ans, confie Andy Gregory, respon­sable des essais de longue durée. Ce programme reste essen­tiel pour comprendre les défis agri­coles d’aujourd’hui et pour préparer les solu­tions de demain. »

Les para­mètres mesurés

À l’origine, les essais visaient à évaluer l’effet des diffé­rents éléments nutri­tifs sur la crois­sance des cultures : azote, phos­phore, potas­sium… testés sépa­ré­ment ou combinés, à divers dosages. Chaque essai comprend une parcelle témoin sans intrants, et une autre ferti­lisée au fumier de ferme, un dispo­sitif permet­tant des compa­rai­sons robustes entre les systèmes.

Andy Gregory dans le champ de Broad­balk, où le blé d’hiver est cultivé chaque année depuis 1844.

Autre parti­cu­la­rité : Lawes et Gilbert ont choisi de cultiver le même blé année après année. À contre-courant des pratiques agri­coles du XIXe siècle, cette orien­ta­tion visait à mieux cerner les besoins en nutri­ments à long terme.

Depuis la dispa­ri­tion de Lawes, les proto­coles ont évolué. De nouvelles parcelles ont été ajou­tées à Broad­balk pour étudier, notam­ment, l’effet du phos­phore combiné à l’azote, au potas­sium, au sodium et au magné­sium. Les chau­lages, régu­liers depuis les années 1950, main­tiennent le pH à un niveau optimal.

Ce n’est qu’à partir de la Première Guerre mondiale que les surfaces ont été désher­bées, manuel­le­ment, mais la pénurie de main-d’œuvre a ensuite permis aux adven­tices de proli­férer, entraî­nant une baisse des rende­ments dans les années 1920. Le champ de Broad­balk a alors été divisé en cinq sections mises en jachère tour­nante, permet­tant aux rende­ments de se stabi­liser. Depuis 1964, des herbi­cides sont utilisés sur toutes les parcelles.

L’essai comprend 19 sous-parcelles culti­vées en bandes, chacune rece­vant un trai­te­ment diffé­rent en engrais miné­raux ou orga­niques.

Des variétés choi­sies avec méthode

La variété de blé actuel­le­ment cultivée en est à sa sixième et dernière année de cycle, confor­mé­ment à la rota­tion habi­tuelle de six récoltes avant renou­vel­le­ment. Cet automne, elle sera remplacée par autre blé issu de la liste des variétés recom­man­dées par l’AHDB (Agri­cul­ture and Horti­cul­ture Deve­lop­ment Board), l’organisme public britan­nique chargé de la recherche et du déve­lop­pe­ment agri­cole. Le choix est collectif, décidé par un comité réunis­sant cher­cheurs, agro­nomes et tech­ni­ciens de la ferme.

« Le blé choisi est toujours un blé pani­fiable, doté d’une bonne résis­tance aux mala­dies et dont nous savons que les semences reste­ront dispo­nibles pour les cinq années suivantes », précise Andy Gregory. Un choix raisonné, qui combine qualité boulan­gère, robus­tesse et sécu­rité d’approvisionnement.

Le champ de Broad­balk est cultivé en grandes cultures depuis plusieurs siècles.

Rotham­sted conserve dans sa collec­tion histo­rique plus de 300 000 échan­tillons de sols, de cultures et d’engrais.

De la chimie aux capteurs

Avec les nouvelles tech­no­lo­gies, la recherche agro­no­mique prend un virage décisif. À Rotham­sted, les scien­ti­fiques expé­ri­mentent désor­mais des méthodes non destruc­tives d’analyse des sols à l’aide de capteurs. « Il reste encore du travail avant que ces tech­niques remplacent complè­te­ment les méthodes clas­siques, fondées sur la chimie », recon­naît Andy Gregory. Ces inno­va­tions ouvrent toute­fois la voie à un suivi plus précis et moins intrusif des sols, sans renoncer aux méthodes éprou­vées.

Les données accu­mu­lées depuis des décen­nies favo­risent aussi des décou­vertes inat­ten­dues. Un étudiant, par exemple, a pu étudier des sols datant d’avant l’ère du plas­tique. Ses analyses ont montré l’accumulation progres­sive de micro­plas­tiques, y compris dans les parcelles sans engrais ni fumier.

Le climat, témoin des siècles

« Il ne fait aucun doute que le chan­ge­ment clima­tique boule­verse nos condi­tions météo », observe le cher­cheur. Lawes avait commencé à relever les préci­pi­ta­tions dès les années 1850, et les tempé­ra­tures de l’air sont enre­gis­trées depuis 1870. Des relevés d’une constance rare, qui offrent une mine d’informations pour comprendre l’évolution du climat. Un étudiant a récem­ment exploité ces archives pour iden­ti­fier une dizaine de types de régimes météo­ro­lo­giques. Certains, fréquents au XIXe siècle et au début du XXe, se font plus rares aujourd’hui bien. En cela, ces données permettent d’étudier les effets réels du réchauf­fe­ment sur les cultures.

Un patri­moine vivant

L’avenir du site reste ouvert, mais l’esprit de décou­verte demeure. « Nous ne savons pas encore ce que nous mesu­re­rons demain, ni comment ces données seront utili­sées », recon­naît Andy Gregory. « Mais une chose est sûre : elles le seront, comme toujours, d’une manière que nous n’imaginons pas encore. » Aujourd’hui, Les essais de Rotham­sted restent une réfé­rence pour la recherche agro­no­mique mondiale : des données patiem­ment accu­mu­lées, qui dépassent les besoins immé­diats de la recherche et servi­ront peut-être encore, dans cent ans, à mieux comprendre l’évolution des sols et des cultures.