Les producteurs de grandes cultures d’Occitanie doivent relever des défis techniques et environnementaux de taille, rendant indispensable la transition agroécologique de leurs systèmes de culture. Réussir une telle évolution requiert la mise en œuvre de projets agronomiques personnalisés, construits en collaboration avec leurs conseillers agricoles, visant à améliorer les performances de leurs systèmes de culture. Pour y parvenir, il est nécessaire que le conseil agricole s’appuie sur une démarche d’accompagnement spécifique.

Le projet ambitionne de déployer la démarche d’accompagnement « Cap Agronomie », et de montrer aux conseillers et agriculteurs les bénéfices techniques, économiques et environnementaux qu’elle pourra générer pour les exploitations agricoles de grandes cultures, ainsi que pour le territoire d’Occitanie. C’est pourquoi le projet organise la formation de 6 conseillers de Chambres d’agriculture partenaires (Ariège, Aude, Haute-Garonne, Gers, Hautes-Pyrénées et Tarn-et-Garonne), qui mettront en œuvre la démarche auprès de 30 agriculteurs suivis de façon spécifique sur la durée du projet.

L’accompagnement consiste à prévenir l’apparition de facteurs limitant la production par une démarche d’anticipation fondée sur l’implantation des cultures, la fertilité des sols et l’évolution progressive des systèmes de culture.
 

• Accompagner la transition agroécologique de 30 exploitations agricoles spécialisées en grandes cultures, localisées dans la Région Occitanie. Contribuer à la réussite de cette transition
• Réaliser la preuve de concept de la démarche « Cap agronomie » dans le contexte de production d’Occitanie : évaluer l’intérêt de la démarche pour les producteurs, et vis-à-vis des enjeux territoriaux
• Favoriser le déploiement à large échelle d’une démarche d’accompagnement innovante à la transition agroécologique des exploitations agricoles, visant à maintenir ou améliorer leurs performances techniques, économiques environnementales et sociales.
   

CONCERTO est un projet ancré dans le territoire des plateaux de Bourgogne, qui est en difficulté vis-à-vis de la gestion des insectes phytophages et est particulièrement sensible aux accidents climatiques en raison du faible potentiel des sols qui le composent. 

L’approche territoriale proposée par le projet CONCERTO vise à atténuer les dégâts d’insectes phytophages sur l’ensemble des cultures en se passant d’insecticides. 

L’action collective d’un groupe d’agriculteurs permet de mobiliser des leviers agroécologiques comme la lutte biologique par conservation ou des techniques de plantes pièges (intercultures pièges pilotée®).

Les approches collectives et paysagères sont particulièrement pertinentes dès lors que l’on souhaite influer sur l’abondance et la diversité des populations d’insectes, qu’ils soient ravageurs ou auxiliaires. 

De plus, le projet CONCERTO dans lequel des fermes entières sont engagées, réaffirme la nécessité d’obtenir des systèmes rentables et multi-performants. 

Il souhaite répondre à quatre enjeux majeurs pour les agriculteurs du territoire : 

• La limitation des dégâts associés aux coléoptères ravageurs d’automne du colza
• La gestion des pucerons d’automne vecteurs de viroses sur les céréales à pailles
• La réduction des dégâts de bruches du pois et de la lentille 
• L’amélioration de la fertilité des sols

CONCERTO, qui s’inscrit dans la continuité des travaux du projet R2D2, visera à accompagner un groupe de producteurs dans la re-conception de leurs systèmes pour supprimer progressivement les applications d’insecticides sur l’ensemble du territoire. Il contribuera à l’atteinte des objectifs du plan ECOPHYTO.

La cible à long terme du projet, définie conjointement avec les agriculteurs est :

• Améliorer les performances des systèmes de culture incluant le colza
• Réduire progressivement les applications d’insecticides sur l’ensemble des cultures 
• Réduire des applications d’herbicides 

En plus de ces trois objectifs, le projet va travailler à :

• L’adaptation au changement climatique et l’atténuation de ses effets en renforçant la résilience des systèmes agricoles, notamment via le travail autour de l’implantation de haies et d’arbres isolés qui jouent un rôle clé dans le cycle de l’eau et permettent de créer des microclimats plus favorables à proximités des parcelles cultivées.
• La préservation de la biodiversité, en travaillant pour la création d’un maillage d’infrastructures écologiques fonctionnelles autour des parcelles et en renforçant la ressource florale à l’échelle du territoire. 

• Suivre le niveau de pression des ravageurs du colza et de la bruche du pois.
• Suivre les régulations biologiques des principaux coléoptères ravageurs du colza. 
• Développer l’action collective territoriale pour gérer les insectes phytophages. 
• Modifier les structures paysagères afin de favoriser les régulations biologiques selon les principes de la lutte biologique par conservation.
   

L’enjeu de M2ProLIV est de faciliter la transition vers des systèmes alimentaires plus durables, plus sains et économiquement viables, tout en renforçant les capacités technologiques et scientifiques de la France dans ce domaine. Plus particulièrement, il répond à plusieurs enjeux : 

• Améliorer la qualité nutritionnelle des aliments en proposant des alternatives aux protéines animales
• Réduire l’impact environnemental de la production alimentaire en se tournant vers les protéines végétales
• Valoriser les co-produits des industries de pressage d’oléagineux et de production de lipides de microalgues 
• Développer des procédés pour obtenir des ingrédients protéiques fonctionnels et nutritionnellement intéressants
• Créer un tissu de collaborations interdisciplinaires entre instituts de recherche et partenaires industriels 
   

Les objectifs du projet M2ProLIV sont axés sur l'amélioration de la durabilité, de la qualité nutritionnelle et de la fonctionnalité des aliments protéiques à partir de ressources végétales : 

• Étudier les procédés de fractionnement humide ou sec pour produire des fractions protéiques moins pures mais potentiellement plus fonctionnelles.
• Utiliser la fermentation solide ou la protéolyse enzymatique pour développer des extraits protéiques multifonctionnels, tels que des antioxydants et des émulsifiants.
• Produire des hydrolysats protéiques ayant des propriétés de chélation de métaux pour répondre aux carences en micronutriments, particulièrement en fer et en zinc. 
• Comprendre comment les ingrédients naturels s'organisent et évoluent dans des systèmes alimentaires. 
• Développer un itinéraire technologique applicable aux graines de chanvre décortiquées permettant de réduire la teneur en lipides à froid pour conserver les propriétés fonctionnelles des protéines.
   

En développant des ingrédients protéiques multifonctionnels à partir de co-produits végétaux et en utilisant des procédés de transformation douce, M2ProLIV devrait contribuer à une alimentation plus durable et plus saine, mais aussi ouvrir de nouvelles opportunités pour l'industrie agroalimentaire en France. 

Le phénotypage haut-débit a aujourd’hui atteint un niveau de TRL - Technology Readiness Level- Maturité d’une proposition technologique- suffisamment élevé pour permettre une utilisation opérationnelle des données issues des chaînes de traitement dans les installations de phénotypage haut-débit de l’infrastructure PHENOME-EMPHASIS. Pour autant, l’adoption à large échelle de ces pratiques par les équipes chargées des expérimentations est encore freinée par un manque de clarté sur les performances d’estimation des traits par rapport aux systèmes d’acquisition choisi (vecteur/capteur), à la fois en termes de contraintes pratiques et de performances. 

Le projet ValiTrait a donc pour objectif de valoriser les recherches et les développements issus des projets méthodologiques, et en particulier de PHENOME EMPHASIS, et de permettre leur usage en routine par les installations expérimentales de phénotypage au champ des plantes.

Le projet a pour objectif de proposer une évaluation quantitative de la précision des traits agronomiques estimés par phénotypage numérique. Il s’agit de constituer un réseau d’essais agronomiques sur lesquels seront acquises : 

• Des mesures de référence par les techniques actuelles d’observation, souvent visuelles ou destructives
• Des données acquises par des systèmes de phénotypage numérique (vecteurs volants, roulants ou portés) équipés de capteurs
• Des traits d’intérêt issus des chaînes de traitement développées dans le cadre de projets ou proposés par des sociétés tierces

Les données ainsi acquises et traitées feront l’objet d’une comparaison des différentes méthodes à plusieurs échelles (placette, microparcelle, essai et réseau d’essais).
 

• Disposer de variables de phénotypage numérique décrites de manière précises, associées à un mode opératoire détaillant les conditions d’acquisitions adéquates et les limites d’utilisation 
• Proposer une évaluation quantitative multisites des résultats obtenus afin de les intégrer dans des applications.
• Mise en œuvre de ces technologies dans le réseau de plateformes de phénotypage PHENOME et des sites d’essais ARVALIS, Terres Inovia, GEVES et INRAE pour être mieux référencées auprès d’utilisateurs potentiels. 
• Partager les pratiques afin d’harmoniser les résultats obtenus à l’échelle de réseaux d’expérimentations.
   

Le tournesol est la quatrième source d’huile alimentaire mondiale. Le principal coproduit d’extraction de l’huile est le tourteau, qui est utilisé en alimentation animale. Riche en acides aminés soufrés, il ne contient pas d’autres facteurs antinutritionnels que l’acide phytique et pourrait donc être intéressant également pour l’alimentation humaine. 

Cependant deux facteurs limitent son intérêt en alimentation humaine : un problème de décorticabilité des akènes et une richesse en acide chlorogénique responsable d’un aspect bistre des farines peu attractif pour le consommateur. Ce débouché demande en effet un décorticage parfait. Dans le secteur de l’alimentation animale, la décorticabilité est également un sujet car elle limite actuellement à 35-36% la teneur en protéines des tourteaux alors que certains segments du marché valoriseraient des teneurs plus élevées (volailles, poissons). Par ailleurs la protéine de tournesol est fortement déficitaire en lysine ce qui oblige à complémenter les tourteaux avec des acides aminés synthétiques, pratique non autorisée pour les filières « bio ».
 

Le but de ce projet est d’utiliser des approches génétiques pour caractériser les mécanismes moléculaires qui peuvent rendre le tourteau de tournesol plus adapté aux usages en alimentation animale et humaine. Du point de vue pratique, l’approche de génétique d’association (GWAS) va d’abord permettre d’identifier les régions potentiellement responsables de la teneur en protéine totale de la graine et de sa composition en acides aminés, avec une attention particulière vis-à-vis de la lysine et de son aptitude à la décorticabilité. Dans un deuxième temps, le projet étudiera des lignées (inbred).

• Identification des Loci (marqueur génétique sur un chromosome) qui contrôlent la teneur en protéine, la biosynthèse des acides aminés et la decorticabilité. 
• Remise en service d’un décortiqueur de laboratoire et acquisition d’un séparateur permettant la réalisation des tests de décorticage à haut débit.
• Etude des voies métaboliques qui déterminent la teneur en protéine, la biosynthèse des acides aminés et l’aptitude à la décorticabilité. 
• Mise au point d’une méthode de mesure du taux de décorticage par analyse d’image. 
• Expérimentation d’une méthode d’analyse rapide par spectroscopie proche infrarouge pour estimer la composition en acides aminés majeurs du tournesol.
   

BIOARC est un projet qui vise à transformer les déchets agricoles en matériaux de construction durables grâce à un procédé innovant de biominéralisation microbienne. Il répond à des enjeux environnementaux (réduction des émissions de CO₂, valorisation de résidus agricoles), technologiques (procédé de fabrication plus rapide et économe), économiques (création de chaînes de valeur locales), sociaux (implication des communautés et renforcement de la résilience territoriale) et normatifs (alignement avec les objectifs du Green Deal et du New European Bauhaus).

• Appliquer un procédé innovant pour transformer des biomasses locales (riz, blé, houblon, tournesol) en matériaux de construction, avec un processus reproductible, optimisé et adaptable aux différentes régions.
• Concevoir et prototyper quatre produits (panneaux d’isolation, cloisons, panneaux acoustiques et de construction) répondant à des critères techniques (structure, thermique, acoustique, santé, durabilité) et esthétiques.
• Réaliser une évaluation complète des matériaux produits.
• Organiser des filières locales de production, de collecte et de transformation des résidus agricoles.
• Définir les marchés potentiels pour chaque produit et élaborer des feuilles de route pour leur production à échelle industrielle.
• Développer des stratégies locales pour une économie durable.
• Favoriser la collaboration interdisciplinaire et la participation citoyenne par des ateliers créatifs et des événements communautaires. 
• Intégrer les matériaux biosourcés dans des approches architecturales.
   

• Développement de quatre matériaux de construction biosourcés
• Création d’un procédé innovant de fabrication validé à l’échelle pilote
• Mise en place de démonstrateurs concrets (pavillons et maquettes) construits dans quatre régions.
• Création de filières circulaires et régionales pour la collecte, transformation et utilisation des résidus agricoles.
• Réalisation de tests complets des matériaux selon les normes industrielles
   

Issus de l’ingénierie, les jumeaux numériques – répliques virtuelles de systèmes physiques – ont permis des avancées dans de nombreux secteurs, portées notamment par la multiplication des capteurs. L’agriculture n’échappe pas à cette dynamique : à l’échelle d’une exploitation, la combinaison des données issues des capteurs et des connaissances agronomiques existantes ouvre des perspectives prometteuses pour accompagner la transition agroécologique, dans un contexte de changement climatique de plus en plus contraignant.

Dans une approche tactique, une ferme jumelle numérique pourrait aider les agriculteurs à ajuster leurs décisions au fil de la campagne, en fonction de l’état des cultures et/ou des animaux, en s’appuyant sur des capteurs in situ ainsi que sur des données externes comme les images satellites. Cela serait particulièrement utile pour réagir face à des aléas climatiques de plus en plus imprévisibles.

Dans une perspective stratégique, le jumeau numérique permettrait aux agriculteurs de simuler l’évolution de leur système à moyen ou long terme, afin d’anticiper les effets de différents scénarios de changement.

TwinFarms ambitionne de rendre ces usages concrets et accessibles sur le terrain.

Twinfarms souhaite déployer des jumeaux numériques à l’échelle de l’exploitation agricole pour favoriser l’innovation agroécologique. Il s'appuiera sur neuf démonstrateurs où les jumeaux numériques devraient apporter une valeur ajoutée pour faciliter les choix tactiques ou stratégiques.

• Créer une plateforme de données qui collecte, nettoie, organise et stocke des données précises provenant de capteurs et autres bases de données. 

• Établir les spécifications des jumeaux numériques, évaluer la qualité des jumeaux produits, et anticiper les futurs services à fournir pour améliorer la transition agroécologique

• Concevoir des modèles physiques, biologiques et mathématiques. Apprendre à partir de données temporelles, hétérogènes, incomplètes et échantillonnées de manière irrégulière, et généraliser ces modèles pour diverses applications.
• Développer des interfaces utilisateur intuitives et efficaces pour permettre aux agriculteurs de tirer parti des jumeaux numériques. Cela inclut la spécification des besoins, la mise en œuvre de prototypes et la rédaction de guides d'utilisation.