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.


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.

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.

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.
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.

Je ne sais pas comment les données que je collecte seront utilisées — elle ne le seront peut-être que dans un siècle.
Andy Gregory, directeur de Rothamsted
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.


