Contribution des élevages biologiques et conventionnels dans le bouclage du cycle de l’azote en agriculture biologique : échelle nationale et approche territoriale

The contribution of organic and conventional livestock to the closure of the nitrogen cycle in organic agriculture : national scale and territorial approach

• Auteur / Autrice : Fanny Vergely
• Direction : Joël Aubin, Aurélie Wilfart, Souhil Harchaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Modélisation en écologie, géosciences, agronomie et alimentation
• Date : Soutenance le 28/11/2025
• Etablissement(s) : Institut Agro
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie, Géosciences, Agronomie, Alimentation (Rennes ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : École d'inscription : L'Institut Agro Rennes-Angers (2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sol, Agro et hydrosystème, Spatialisation (Rennes ; 1999-....) - Sol Agro et hydrosystème Spatialisation / SAS
• Jury : Président / Présidente : Safya Menasseri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pietro Barbieri, Myriam Grillot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Hélène Jeuffroy, Philippe Lescoat

Mots clés

Mots clés libres

Agriculture biologique

Modélisation des flux d’azote

Élevages

Échelles nationale et territoriale

Agriculteurs

Organic farming

Nitrogen flow modeling

Livestock farming

National and regional scales

Farmers

Résumé

L'agriculture biologique (AB) est le modèle d'agriculture durable promu par l'Union européenne, mais son expansion est freinée par la disponibilité limitée des nutriments, en particulier l'azote. Les principales sources d'azote en AB sont la fixation biologique de l'azote par les légumineuses et les effluents d’élevages. Cependant, la pression exercée pour réduire le nombre des animaux d'élevages ainsi qu’une potentielle interdiction réglementaire d’utiliser des effluents d’élevages conventionnels en AB pose un défi pour le développement de l’AB. Cette thèse explore la contribution de l’élevage biologique et conventionnel au cycle de l’azote en AB en France. La modélisation des flux d’azote à l’aide du modèle ALPHA-national a permis d’estimer la dépendance de l’AB aux sources d’azote externes. Deux scénarios de développement de l’AB ont été simulés illustrant la contribution essentielle de l’élevage biologique et conventionnel pour assurer une production alimentaire. Une approche territoriale sur la base d’entretiens avec des agriculteurs biologiques et conventionnels a permis d’explorer leurs perceptions face à un scénario national de développement de l’AB. Les résultats, tant à l’échelle nationale qu’à l’échelle territoriale, montrent qu’une diminution de l’élevage biologique et conventionnel diminuerait la disponibilité en azote en AB, limitant ainsi son potentiel de développement. Cette thèse souligne la nécessité de développer des approches intégrant les pratiques des agriculteurs, les évolutions réglementaires ou encore les spécificités territoriales.

Organic agriculture (OA) is the sustainable agricultural model promoted by the European Union. However, its expansion is hindered by the limited availability of nutrients, particularly nitrogen. The main sources of nitrogen in OA are biological nitrogen fixation by legumes and livestock manure. However, pressure to decrease livestock numbers, coupled with the potential for a regulatory ban on the use of conventional livestock manure in OA, poses a challenge to its growth. This thesis explores the contribution of organic and conventional livestock farming to the nitrogen cycle in OA in France. Modeling nitrogen flows using the ALPHA-national model enabled the dependence of OA on external nitrogen sources to be estimated. Two scenarios of the growth of OA were simulated to illustrate the essential contribution of both organic and conventional livestock farming to food production. A territorial approach based on interviews with organic and conventional farmers was used to examine their views of a national strategy for the growth of OA. The results, at both the national and territorial scales, show that a decrease in both types of livestock farming would decrease nitrogen availability in OA, thereby limiting its potential for growth. This thesis highlights the need to develop integrated approaches that consider farmers' practices, regulatory changes and territorial characteristics.