# Impact d'un rationnement du fuel et de l'engrais azoté sur quelques systèmes de production agricoles : étude de simulation

Sylvie Bonny

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Sylvie Bonny. Impact d'un rationnement du fuel et de l'engrais azoté sur quelques systèmes de production agricoles : étude de simulation. Bulletin d'Information du Département d'Economie et de Sociologie Rurale, 1981, 7, pp.47-78. hal-02719870

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IMPACT D'UN RATIONNEMENT DU FUEL ET DE
L'ENGRAIS AZOTE SUR QUELQUES SYSTÈMES DE
PRODUCTION AGRICOLES :
ÉTUDE DE SIMULATION.

Sylvie BONNY

Laboratoire d'économie de Grignon

IMPACT D'UN RATIONNEMENT DU FUEL ET DE L'ENGRAIS AZOTE
SUR QUELQUES SYSTEMES DE PRODUCTION AGRICOLES :
ETUDE DE SIMULATION.

Tiré-à-part
du Bulletin d'Information
du Département d'Economie et de Sociologie Rurales
de l' Institut National de la Recherche Agronomique
n° 7 - décembre 1981 - pp. 47-78.

par Sylvie BONNY
Assistant de Recherches
à Grignon
## RESUME

On a simulé l'impact d'un brusque rationnement du fuel et de l'en-grais azoté de 10 puis 30 % sur divers types d'exploitations agricoles d'assez gran-de dimension, en utilisant comme outil de représentation la programmation liné-aire : quel est le système retenu comme assurant le meilleur revenu possible avec des disponibilités en carburant et fumure réduites ? Les exploitations s'adaptent par le choix des cultures, techniques et dimensions des productions ; seul le sys-tème bovins lait-terres arables plus extensif que les autres laisse une petite super-ficie non cultivée car notre hypothèse de rationnement basée sur le niveau de con-sommation initial pénalise les systèmes économes au départ comme celui-ci, ou, au niveau du revenu, ceux que leurs petites structures condamnent à l'intensifi-cation. Ainsi, bien que l'on n'ait pas introduit de technologies alternatives, en l'état actuel des techniques, les exploitations peuvent trouver des combinaisons productives malgré le rationnement et voient leur revenu en général moins af-fecté que par un renchérissement de l'énergie. Des productions énergétiques semble-raient pouvoir s'insérer dans les systèmes. La possibilité théorique de produire le carburant nécessaire à l'exploitation sur celle-ci à partir de la biomasse est en-visagée : elle ne semble pas nécessiter plus de quelques pour cent de la superficie, mais devrait le cas échéant être conduite avec prudence. La production de carbu-rants de remplacement l'emporterait sans doute en cas de pénurie grave sur un retour à la traction animale. Les résultats de cette étude sur modèle sont un ou-til d'analyse et de réflexion, mais non un instrument de prévision et de décision : ils doivent être considérés avec circonspection en raison de leurs limites.

## SUMMARY

### IMPACT OF FUEL AND NITROGEN FERTILIZER RATIONING ON CERTAIN FARM PRODUCTION SYSTEMS : A SIMULATION STUDY

The impact of a sudden 10 and 30 % rationing of fuel and nitrogen fertilizers on different fair-sized farms was simulated by linear programming. Which farming system secures the highest income with reduced supplies of fuel and fer-tilizers ? The farmers adapt to the situation through the choice of crops, techniques and production size. The extensive dairy cows - arable land production system is the only one which leaves a small acreage out of crop. Our assumption which is based on the initial consumption level in fact handicaps these kinds of economi-cal systems and also on an income level those which are condemned to intensi-fication because of their small scale. In spite of the absence of alternative tech-niques in our model, the farms are able to find productive systems notwithstanding the rationing and their incomes are generally less affected than by a rise in energy prices. Energy production can also be included in the systems. The theo-retical possibility of producing fuel out of biomass is considered : only a few per-cent of the acreage would be necessary but this production should be treated cau-tiously because of its socio-economic and ecological consequences. In case of a serious shortage however, the production of substitute fuel would probably pre-vail over a return to animal traction. The results of this study supply an instrument for analysis and reflexion but not for forecasting and decision : their limitations require circumspection.
## INTRODUCTION (1)

Le spectre d'un rationnement de l'énergie est quelquefois agité à la suite d'évènements politiques dans les pays producteurs de pétrole, ou tout simplement des prévisions d'évolution de la demande des produits pétroliers par rapport à leur offre dans les deux prochaines décennies [17]. Une étude récente du BIPE (2) a cherché à prévoir les conséquences pour l'économie française d'une perte de 50 % de son approvisionnement pétrolier selon le scénario suivant : une jante révolutionnaire s'empare du pouvoir en Arabie Saoudite et dans les Emirats et décide d'utiliser le pétrole produit au développement du Tiers Monde plutôt qu'au gaspillage des pays riches ; de la sorte la France est brusquement privée de son approvisionnement pétrolier provenant de cette zone, soit environ 50 % [1]. Pour l'agriculture quels en seraient les effets ? L'étude du BIPE envisage comme conséquence pour ce secteur un rationnement de 30 % de sa consommation de fuel et d'engrais : l'agriculture étant un secteur prioritaire est relativement moins touchée par les restrictions ; par ailleurs le fuel et les engrais, notamment azotés, représentent les deux premiers postes de consommation énergétique de l'agriculture [5], aussi sont-ils limités simultanément. Leur analyse des conséquences de ce rationnement sur l'agriculture française est assez brève et d'ordre macro-économique seulement ; elle se borne surtout à estimer que le ravitaillement des ménages serait suffisant même en supposant une baisse des rendements de 10 %, car la production est actuellement excédentaire (3).

A partir de ces répercussions envisagées pour l'agriculture par l'étude du BIPE, nous avons cherché à apprécier comment quelques types d'exploitations pourraient réagir à des restrictions simultanées en fuel et engrais azotés de 10 %, puis 30 % par rapport à leur consommation initiale (4). Nous avons supposé que ce rationnement survenait brusquement de sorte que les technologies

(1) - L'étude de simulation a été réalisée avec la collaboration de P. JULLIAN (INRA), C. PARIS et J. MATHIEU (ITCF).

(2) - Bureau d'Informations et de Prévisions économiques. L'étude a été réalisée par H. AUJAC et J. de ROUVILLE à la demande de la Direction des Etudes et Recherches d'EDF [1].

(3) - Certes la production agricole française est déficitaire pour les viandes de porc et mouton, graisses et huiles végétales, fruits frais, etc. On peut cependant supposer qu'une modification des comportements alimentaires liée aux effets induits de la pénurie de pétrole permettrait à la production agricole française, même un peu réduite, de couvrir les besoins (par des gaspillages moindres, une alimentation moins sophistiquée et un peu moins carnée, en raison notamment de la baisse du pouvoir d'achat des ménages, etc). Cependant ces aspects ne seront pas pris en compte ici où on étudie essentiellement l'impact du rationnement sur le fonctionnement des exploitations agricoles.

(4) - La première hypothèse de rationnement, 10 %, est introduite pour établir un paier et parce qu'elle a déjà été envisagée en France. On peut certes objecter qu'un seuil de 10 % se situe à la limite des marges d'erreur dans les mesures des consommations. Cependant pour le fuel et même l'engrais azoté, les consommations globales annuelles d'une exploitation peuvent être connues le plus souvent avec précision.

alternatives n'étaient pas encore disponibles pour la prochaine campagne agricole : par hypothèse, les carburants de remplacement (et les moteurs adaptés) ne sont pas encore tout à fait au point et, par exemple, les séchoirs à maiš fonctionnant avec de la paille n'ont pu être encore achetés dans les régions où le séchage naturel n'est pas possible ; les techniques culturales disponibles sont les techniques dominantes les plus courantes actuellement : on n'utilise pas par exemple de légumineuses comme engrais vert. Dans ces conditions, en l'état actuel des techniques couramment pratiquées en grande culture, comment les exploitants peuvent-ils réagir à un rationnement ? L'agriculteur peut être contraint à ne pas cultiver toute sa surface, à diminuer la taille de son troupeau ; il peut aussi modifier les cultures pour en choisir de plus économies et changer de techniques pour une même production. En effet, les diverses cultures n'ont pas les mêmes consommations de fuel et d'engrais azoté, et celles-ci varient en outre selon l'itinéraire technique adopté [13]. Parmi ces possibilités, l'agriculteur va sans doute choisir la combinaison qui lui permet de sauvegarder au maximum son revenu. C'est ainsi que peuvent être formulées les hypothèses de notre étude de simulation.

Précisions qu'elle a une portée très limitée : il ne s'agit pas d'un outil de prévision ou de décision, mais d'un instrument de réflexion et d'analyse, entaché de beaucoup d'imperfections, des réajustements qui s'opéreraient à court terme dans quelques types d'exploitations d'assez grande dimension, utilisant les techniques dominantes actuelles.

Après en avoir présenté les méthodes, puis les résultats et les limitations, nous envisagerons ensuite les possibilités des technologies alternatives, notamment des carburants de remplacement.

# I - LES METHODES ET DONNEES DE BASE DE L'ETUDE DE SIMULATION.

Nous avons utilisé des modèles de programmation linéaire : appliquée en agriculture, la programmation linéaire permet de déterminer le système de production, c'est-à-dire notamment le choix et la dimension des productions et techniques, qui assure le meilleur revenu possible compte tenu de diverses contraintes : superficie de l'exploitation, rotations, temps de travail disponible à chacune des périodes culturales définies pendant l'année, etc. Ici deux contraintes supplémentaires sont introduites : le fuel et l'engrais azoté disponibles sont limités à 90 puis 70 % de leur consommation initiale respective. Dans la quantité de fuel, on a comptabilisé non seulement le carburant consommé par l'agriculteur sur son exploitation, mais aussi la consommation lors des travaux faits à l'entreprise sur l'exploitation (moisson...), ou à sa périphérie immédiate (séchage de maiš en organisation stockeur ; déshydratation des pulpes de betteraves ou de la luzerne des exploitations céréalières (5)).

(5) - A vrai dire, le fuel consommé pour la déshydratation des pulpes de betteraves ou de la luzerne n'est pas le même que celui consommé sur l'exploitation ; il s'agit le plus souvent de fuel lourd num. 2 et non de fuel domestique ; l'équivalence entre les deux produits est calculée sur la base de leur contenu en énergie.
Les données technico-économiques de départ sont les mêmes que celles de l'étude de simulation d'un renchérissement de l'énergie [2]. Nous comparerons à plusieurs reprises les résultats de ces deux simulations qui ont été faites à partir des mêmes modèles et nous présenterons les résultats de façon similaire. En outre, la théorie économique montre que, à toute ressource limitée et limitante, est attaché un coût supplémentaire qui s'ajoute au coût initial «pour établir les arbitrajes entre activités concurrentes pour l'utilisation de cette ressource rare» : ainsi s'établit le coût d'opportunité ou valorisation marginale unitaire, qui traduit que le prix de marché est inférieur au «prix de la demande» émanant du système. «Autrement dit, le caractère limité de la ressource 'énergie' fait en sorte que son prix de marché utilisé pour calculer la contribution d'une activité à la marge brute globale n'est plus pertinent (la preuve c'est qu'à ce prix là on ne peut s'en procurer davantage et qu'un marché noir pourrait bien s'instaurer). L'énergie prend donc un supplément de valeur qui représente la baisse de revenu que subirait l'agriculteur qui n'achèterait pas la dernière unité d'énergie de son contingent» [26]. Ainsi rationnement des quantités de fuel et d'engrais azoté, et accroissement de leurs prix sont deux problèmes symétriques, plus exactement ce sont des formes duales [27]. Cependant, les résultats obtenus ne seront pas identiques à ceux des répercussions d'un renchérissement de l'énergie : d'une part, deux produits seulement subissent une restriction et non l'énergie fossile en général (c'est-à-dire l'énergie directe : fuel, électricité ; et l'énergie indirecte nécessaire à la fabrication des consommations intermédiaires des exploitations : engrais, pesticides, aliments du bétail, matériel, etc.) ; d'autre part, l'effet du rationnement ne sera pas uniforme pour les deux produits selon leur opportunité respective dans les divers systèmes.

Nous avons considéré quatre types d'exploitations :

- deux systèmes laitiers :

- l'un peut être intensif avec ses 45 ha SAU, 1,5 UTH familiales et un maximum de 65 vaches laitières à 5 000 litres de lait par vache et par an.

- l'autre reste nécessairement plus extensif : 80 ha SAU, 2 UTH familiales, maximum de 40 vaches laitières à 4 000 litres de lait par vache et par an.

- deux systèmes céréaliers de 200 hectares SAU, avec deux travailleurs salariés :

- dans l'un, le système céréalier «pur», sont possibles les cultures de blé, escourgeon, orge, maiš, pois protéagineux, colza, tournesol.

- dans l'autre, les productions possibles, outre les précédentes (sauf le tournesol), sont des cultures industrielles : betteraves sucrières, luzerne pour déshydratation, lin textile, pommes de terre féculières.

Ces exploitations types ont certes une plus grande dimension que la moyenne des exploitations françaises de même orientation ! Ce choix s'expli-

que, comme pour le modèle sur l'impact d'un renchérissement de l'énergie, par le fait que ces systèmes sont globalement plus consommateurs en énergie, que leur dimension offre plus de latitude dans le choix des productions, ainsi les modifications éventuelles seront plus nettes. Rappelons aussi qu'il s'agit d'un outil d'analyse, élaboré à partir des références auxquelles s'attache le Développement.

Dans chacune de ces exploitations diverses cultures sont donc possibles et la taille du troupeau peut varier librement jusqu'au maximum indiqué. En outre, différentes techniques de production peuvent être choisies parfois : par exemple, le semis du blé peut se faire avec la technique classique du labour, ou avec un travail du sol plus réduit (semavator) ou en semis direct ; ces deux dernières méthodes sont plus économies en fuel. Dans les systèmes d'élevage les cultures de blé et d'escourgeon peuvent être plus ou moins intensives selon la dose d'engrais azotés (ou de fumier) apportée ; il en est de même dans le système laitier intensif pour la conduite des prairies permanentes et temporaires où deux niveaux d'intensification sont possibles (mais la fumure est toujours au «bas niveau» dans le système laitier extensif (6). Enfin, dans un certain nombre de cas, l'effet des précédents (luzerne...) est pris en compte par les exigences différenciées des cultures suivantes en fumure et traitements. Mais le rendement laitier des vaches ne varie pas en fonction de leur alimentation ; cependant différents types de rations d'égale valeur fourragère et protéique sont possibles. Les références techniques ont été fournies par l'Institut technique des Céréales et des Fourrages ; les consommations énergétiques ont déjà fait l'objet d'une étude [3]. Quelques-unes de ces données techniques, notamment rendement, fumure azotée et consommation en fuel des diverses cultures figurent dans les tableaux 1 et 2. Rappelons que les prix sont ceux de 1979/1980.

## II - LES RÉSULTATS DE LA SIMULATION DE RATIONNEMENT.

Nous allons présenter les résultats bruts que nous chercherons à expliquer ensuite.

(6) - Il s'agit ici de l'intensification du facteur terre. Rappelons qu'un facteur est dit exploitation une quantité importante d'autres facteurs de façon à accroître sa productivité (par exemple la production à l'hectare). Ici les productions ou systèmes plus intensifs consomment plus d'intrants notamment énergétiques à l'hectare et ont de ce fait une plus forte production par unité de surface.
<caption>TABLEAU 1. - RENDEMENTS, FUMURE AZOTEE ET CONSOMMATION EN FUEL DES PRINCIPALES CULTURES (par hectare)</caption>

(données introduites dans les modèles)

N.B. - La consommation en fuel inclut aussi celle des travaux faits à l'entreprise sur l'exploitation.

<table><thead><tr><th>Systèmes céréaliers</th><th>Rendements<br>système céréalier<br>avec cultures<br>industrielles</th><th>Rendements<br>système céréalier<br>pur</th><th>Fumure N<br>(unités)</th><th>Consommation en fuel (litres/ha)<br>dans le système céréalier avec<br>cultures industrielles</th></tr></thead><tbody><tr><td>Blé d'hiver après maïs</td><td rowspan="10">60 qx</td><td rowspan="10">50 qx</td><td>160</td><td>de 84 à 113</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après pois</td><td>110</td><td>de 91 à 117</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après lin à fibre</td><td>160</td><td>de 88 à 113</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après lin oléagineux</td><td>130</td><td>de 88 à 113</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après tournesol</td><td>160</td><td>de 88 à 113</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après colza</td><td>130</td><td>de 88 à 113<br>semis</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après pomme de terre</td><td>120</td><td>de 92 à 117</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après betterave</td><td>130</td><td>de 89 à 117</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après luzerne</td><td>80</td><td>de 91 à 120</td></tr><tr><td>Blé d'hiver après blé</td><td>160</td><td>123</td></tr><tr><td>Betteraves sucrières</td><td>45 t</td><td>-</td><td>150</td><td>227</td></tr><tr><td>Luzerne</td><td>9 t MS</td><td>-</td><td>-</td><td>297 l + 2 250 kg FL2 (a)</td></tr><tr><td>Pomme de terre fécule</td><td>35 t</td><td>-</td><td>140</td><td>314</td></tr><tr><td>Colza d'hiver</td><td>28 qx</td><td>23 qx</td><td>160</td><td>134</td></tr><tr><td>Lin à fibre</td><td>15 qx</td><td>-</td><td>80</td><td>146</td></tr><tr><td>Maïs</td><td>7 t</td><td>-</td><td>-</td><td>165</td></tr><tr><td>Escourgeon</td><td>58 qx</td><td>52 qx</td><td>130</td><td>152 + (238 ou 328)(b)</td></tr><tr><td>Orge de printemps</td><td>55 qx</td><td>45 qx</td><td>110</td><td>117</td></tr><tr><td>Pois de printemps</td><td>45 qx</td><td>35 qx</td><td>80</td><td>118</td></tr><tr><td>Tournesol</td><td>35 qx</td><td>30 qx</td><td>-</td><td>113</td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>20 qx</td><td>50</td><td>122</td></tr></tbody></table>

<table><thead><tr><th>Systèmes d'élevage</th><th>Rendements (qx)</th><th>Fumure N (unités)</th><th>Consommation en fuel (l/ha)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Orge d'hiver extensive</td><td>43</td><td>20 + 15 t fumier</td><td>142</td></tr><tr><td>Orge d'hiver intensive</td><td>48</td><td>100</td><td>125</td></tr><tr><td>Orge d'hiver de luzerne extensive</td><td>43</td><td>= + 15 t fumier</td><td>138</td></tr><tr><td>Orge d'hiver de luzerne intensive</td><td>48</td><td>50</td><td>125</td></tr><tr><td>Blé d'hiver extensif</td><td>45</td><td>20 + 15 t fumier</td><td>142</td></tr><tr><td>Blé d'hiver intensif</td><td>50</td><td>100</td><td>125</td></tr><tr><td>Blé d'hiver de luzerne extensif</td><td>50</td><td>50</td><td>125</td></tr><tr><td>Blé d'hiver de luzerne intensif</td><td>45</td><td>- + 15 t fumier</td><td>138</td></tr><tr><td>Maïs grain</td><td>48</td><td>130</td><td>126 + 171 (séchage)</td></tr><tr><td>Betteraves fourragères</td><td>110</td><td>120</td><td>192</td></tr><tr><td>Maïs ensilage</td><td>100 (MS)</td><td>130</td><td>172</td></tr></tbody></table>

(a) - 297 l FOD pour la culture, récolte, transport et 2 250 kg FL2 pour la déshydratation.

(b) - les chiffres entre parenthèses représentent la quantité de fuel nécessaire au séchage sur l'exploitation selon l'humidité du grain (35 ou 40 %). Il est possible aussi de sécher le maïs en organisme stockeur auquel cas la consommation en fuel est un peu moindre (séchoirs plus économies).
<caption>TABLEAU 2. - RENDEMENTS, FUMURE AZOTEE ET CONSOMMATION EN FUEL DES CULTURES FOURRAGERES SELON LE MODE D'EXPLOITATION (données introduites dans les modèles)</caption>

(1ère sous-colonne : rendement en tonnes de Matière Sèche par ha et par an, toutes pertes (sur le champ et dans l'auge du bétail) déduites.

2ème sous-colonne : fumure azotée en unités par ha et par an,

3ème sous-colonne : consommation en litre de fuel par ha et par an).

<table><thead><tr><th>Mode d'exploitation<br>Cultures</th><th>Foin<br>(2 ou 3<br>coupes)</th><th>Pâturage</th><th>Ensilage<br>puis pâturage</th><th>Foin puis<br>pâturage</th><th>Déprimage<br>foin, puis<br>pâturage</th><th>Ensilage<br>foin, puis<br>pâturage</th></tr></thead><tbody><tr><td>Prairie permanente<br>- intensive</td><td>7,1 250 146</td><td>6,12 250 35</td><td>7,8 300 102</td><td>6,52 250 93</td><td>5,25 100 64</td><td>6,4 120 123</td></tr><tr><td>- extensive</td><td>5 100 124</td><td>4,25 100 30</td><td>6,6 130 88</td><td>5,25 100 80</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Luzerne</td><td>8 0 199</td><td>-</td><td>9 0 96</td><td>9 0 102</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ray-grass italien<br>- intensif</td><td></td><td>8,5 450 44</td><td>9,8 500 141</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>- extensif</td><td></td><td>7,14 250 44</td><td>8,34 300 126</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ray-grass anglais<br>- intensif</td><td></td><td>8,5 450 46</td><td>9,8 500 146</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>- extensif</td><td></td><td>7,14 250 41</td><td>8,34 250 127</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ray-grass anglais<br>plus trèfle blanc</td><td></td><td>7,14 125 46</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

1 - Assolement et choix des productions retenus selon le niveau de rationnement en fuel et engrais azoté.

a/ Dans l'exploitation laitière intensive (fig. 1), en l'absence de restrictions, le système fourrager est basé sur le ray-grass italien, sur l'ensilage de maïs, sur la prairie permanente (pour le pâturage des génisses) et sur l'escourgeon utilisé en auto-fourniture. Ce système fourrager permet avec une complémentation productique (420 kg de tourteau de soja par vache et par an) de nourrir l'effectif maximum possible : 65 vaches laitières. La consommation en fuel est de 127 l à l'hectare et celui d'engrais azotés achetés de 169 unités à l'hectare. Avec un rationnement du fuel et de l'engrais azoté de 10 %, puis 30 %, on continue à cultiver toute la surface, mais l'effectif du troupeau chute à 62, puis 54 vaches laitières car le système fourrager s'oriente vers des cultures plus économies, mais moins productives en unités fourragères : le maïs-ensilage et le ray-grass régressent au profit de la luzerne et du mélange ray-grass anglais plus trèfle blanc. La faible surface de culture végétale commercialisée, le blé, disparaît. Le mode d'exploitation des cultures fourragères qui persistent change relativement peu : dès le système initial, le ray-grass italien est cultivé « extensive», l'escourgeon d'auto-fourniture continue à être cultivé intensivement, de même la prairie permanente, sauf lors d'un rationnement de 30 % où 6,4 ha sont conduits extensivement. Grâce à l'utilisation des légumineuses, la consommation en tourteau de soja baisse fortement, passant de 420 kg par vache à 155 kg pour les hypothèse forte de rationnement ; autrement dit, il n'y a pas substitution de l'azote-engrais par des protéines importées, au contraire, car ces dernières viennent d'ordinaire en complémentation des cultures fourragères comme le maïs ou le ray-grass ensilés qui ici régressent. Si le fumier des vaches est entièrement utilisé dans le système initial et pour un rationnement de 10 %, il n'en est pas de même lors des restrictions les plus fortes où 41 % du fumier n'est pas utilisé. Ce résultat paradoxal s'explique par le fait que si le fumier apporte des éléments fertilisants qui font défaut, un épandage consomme du fuel, lequel est ici relativement plus rare et plus précieux que l'engrais azoté comme nous le verrons ultérieurement (7). Notons d'ailleurs que nous n'avions pas prévu la possibilité de vendre le fumier (ou de le valoriser autrement) ; il faudrait donc augmenter les résultats économiques de l'exploitation par cette vente, le prix de marché du fumier s'élevant très certainement (8).

(7) - Nous avons estimé la valeur fertilisante du fumier à 3,4 - 1,3 - 3,5 unités NPK par tonne de fumier frais [22]. Ce résultat paradoxal de la non-utilisation complète du fumier lors d'un fort rationnement - parce que le fuel pour l'épandre est relativement plus rare et précieux que l'engrais - est lié aussi bien sur aux rigidités du modèle.

(8) - Les exploitations qui à l'inverse de l'exploitation laitière sont plus affectées par le rationnement de l'engrais que par celui du fuel peuvent acheter le fumier que l'exploitation laitière ne peut utiliser.
<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Autres cultures
possibles non
retenues

Ray-grass anglais (RGA), orge de printemps,
mais-grain (avec ou sans ensilage des
cannes).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 1 - Système bovins-lait intensif</figcaption></figure>

RGA, RGA-TB, ray-grass italien, orge de printemps, ensilage des cannes de maïs-grain.

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

Autres cultures
possibles non
retenues

: Escourgeon, colza

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 3 : Système céréalier sans cultures industrielles.</figcaption></figure>

Lin oléagineux, colza, orge de printemps.

<caption>Figure 4 : Système céréalier avec cultures industrielles.</caption>

En abscisse pour les 4 graphiques figure le pourcentage de restrictions en fuel et en engrais azoté par rapport à la consommation initiale.

En ordonnée, on a reports les surfaces de chaque culture.

FIGURE 1, 2, 3, 4 - ASSOLEMENTS RETENUS DANS LES DIVERS SYSTEMES SELON LE RATIONNEMENT DU FUEL ET DE L'ENGRAIS AZOTÉ.
b/ Dans l'exploitation laitière extensive (fig. 2), le système initial est composé d'une vaste surface de céréales de rente (maïs, blé) et d'un système fourrager basé sur 47 ha de prairie permanente qui suffit à nourrir les 40 vaches laitières et leur suite ; il s'agit d'un système bovins lait-terres arables. Sous l'influence du rationnement, l'effectif du troupeau reste ici à son maximum et le chargement se maintient ; bien mieux, le coût d'opportunité des vaches laitières augmente traduisant l'intérêt d'accroître la taille du troupeau pour lutter contre la baisse du revenu liée au rationnement et à son influence sur les productions végétales commercialisées. La luzerne se substitue partiellement à la prairie permanente, ainsi qu'une petite surface de betteraves fourragères qui vont de pair avec la luzerne dans un type de ration laitière. Les cultures céréalières se modifient plus profondément : le maïs-grain et le blé régressent fortement et même totalement pour le maïs lors d'un rationnement de 30 % ; à leur place apparaît une surface non cultivée (6 ha) pour les restrictions les plus fortes, ou de l'escourgeon. Les cultures de blé et d'escourgeon restent intensives, sauf pour un rationnement de 30 % où près de 6 ha d'escourgeon sont cultivés extensive-ment ; par ailleurs le blé tire profit sur une partie de sa surface de son précédent luzerne qui permet de diminuer sa fertilisation azotée. La consommation en tourteau de soja régresse ici aussi fortement grâce à la luzerne ; elle passe de 144 kg par vache à 50 kg. Le fumier est entièrement utilisé.

c/ Dans le système céréalier sans cultures industrielles (fig. 3), l'assolement initial blé-maïs se modifie nettement : au maïs se substituent d'autres têtes de rotation plus économies en fuel et en engrais azoté : pois et tourne-sol sur presque un tiers de la surface pour le rationnement de 30 %. Il apparaît aussi une culture d'orge de 7 ha en substitution à du blé et du maïs. Mais toute la superficie reste mise en culture. Le semis direct du blé diminue au profit du semis après la-bour ou au semavator, ce qui semble paradoxal puisque cela accroît la consommation en fuel. Mais, précisément, tout le contingent de fuel n'a pas été utilisé pour un rationnement de 30 % : c'est donc la fertilisation azotée qui détermine et limite les choix.

d/ Dans le système céréalier avec cultures industrielles (fig. 4), toute la surface demeure aussi cultivée. L'assolement se modifie nettement : si le lin textile et le blé se maintiennent, la betterave et le maïs régressent peu à peu, puis totalement pour le rationnement de 30 %. A leur place, se développent la pomme de terre féculière, le pois, une faible surface en orge d'hiver et même de la luzerne pour déshydratation (malgré la forte consommation en fuel de cette opération). Ici aussi le mode de semis du blé évolue au profit du labour.

## 2 - La consommation énergétique des divers systèmes diminue sous l'effet du rationnement en fuel et engrais azoté, mais de moins de 10 ou 30 % puisque les autres postes de consommation énergétique n'ont pas été touchés (tableau 3). Cette consommation énergétique globale baisse davantage dans le cas du système céréa-lier pur où les deux postes fuel et engrais azoté représentaient près de 77 % des charges énergétiques totales, mais elle régresse moins en système laitière extensif où ces

<table><caption>TABLEAU 3 - QUELQUES RESULTATS ECONOMIQUES ET TECHNIQUES SOUS L'HYPOTHÈSE DE RESTRICTIONS EN FUEL ET ENGRAIS AZOTÉS DANS LES DIVERS SYSTEMES.</caption><thead><tr><th rowspan="2">Hypothèse de restriction</th><th colspan="2">SYSTEME LAITIER INTENSIF</th><th colspan="2">SYSTEME LAITIER EXTENSIF</th><th colspan="2">SYSTEME CEREALIER PUR</th><th colspan="2">SYSTEME CEREALIER AVEC CULTURES INDUSTRIELLES</th></tr><tr><th>0</th><th>- 10</th><th>- 30</th><th>0</th><th>- 10</th><th>- 30</th><th>0</th><th>- 10</th><th>- 30</th></tr></thead><tbody><tr><td>Fonction économique (F) (a)</td><td>226 920</td><td>215 250</td><td>180 360</td><td>181 240</td><td>178 930</td><td>163 215</td><td>323 630</td><td>315 320</td><td>291 690</td><td>502 966</td><td>495 970</td><td>466 350</td></tr><tr><td>% de baisse de la fonction économique</td><td></td><td>5,1</td><td>20,5</td><td></td><td>1,3</td><td>9,9</td><td></td><td>2,6</td><td>9,9</td><td></td><td>1,4</td><td>7,2</td></tr><tr><td>% de baisse de la MB/ travailleur.</td><td></td><td>3,8</td><td>15,1</td><td></td><td>1,0</td><td>7,5</td><td></td><td>1,5</td><td>5,7</td><td></td><td>0,9</td><td>4,7</td></tr><tr><td>Consommation énergétique</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>• totale en tep</td><td>41,3</td><td>37,8</td><td>31,25</td><td>39,1</td><td>36,35</td><td>30,7</td><td>124,6</td><td>114,4</td><td>89,1</td><td>138,3 (b)</td><td>129,3</td><td>107,2</td></tr><tr><td>• par ha en tep</td><td>0,92</td><td>0,84</td><td>0,69</td><td>0,49</td><td>0,45</td><td>0,38</td><td>0,62</td><td>0,57</td><td>0,44</td><td>0,69 (b)</td><td>0,65</td><td>0,54</td></tr><tr><td>• % de diminution</td><td></td><td>-8,5</td><td>-24,4</td><td></td><td>-7</td><td>-21,5</td><td></td><td>-8,2</td><td>-28,5</td><td></td><td>-6,5</td><td>-22,5</td></tr><tr><td>Unités N/ ha</td><td>168,6</td><td>151,7</td><td>118,0</td><td>96,3</td><td>86,7</td><td>67,4</td><td>145</td><td>130,5</td><td>101,5</td><td>122,6</td><td>110,4</td><td>85,9</td></tr><tr><td>l fuel /ha (e)</td><td>126,7</td><td>114</td><td>98,7</td><td>123,1</td><td>110,8</td><td>86,2</td><td>227,6</td><td>204,9</td><td>159,3</td><td>278,1 (c)</td><td>250,3</td><td>194,7</td></tr><tr><td>Cout d'opportunité de</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>• terre F/ ha</td><td>4 835</td><td>4 207</td><td>2 324</td><td>2 145</td><td>1 634</td><td>0</td><td>2 661</td><td>2 348</td><td>504</td><td>2 756</td><td>2 267</td><td>1 433</td></tr><tr><td>• Fuel F/1</td><td>(1,52)d</td><td>18,5</td><td>30,8</td><td>(1,52)d</td><td>2,45</td><td>10,2</td><td>(1,52)d</td><td>1,53</td><td>1,52</td><td>(1,52)d</td><td>1,61</td><td>1,61</td></tr><tr><td>• Unité N F/ unité</td><td>(2,72)d</td><td>6,1</td><td>10,8</td><td>(2,72)d</td><td>5,5</td><td>11,3</td><td>(2,72)d</td><td>5,6</td><td>18,4</td><td>(2,72)d</td><td>6,2</td><td>13,9</td></tr><tr><td>• Vache laitière F/v.</td><td>506</td><td>0</td><td>0</td><td>1 982</td><td>2 264</td><td>2 728</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>(Nombre de vaches laitières)</td><td>65</td><td>61,8</td><td>53,8</td><td>40</td><td>40</td><td>40</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

(a) - La «fonction économique» de notre modèle est la marge moins les salaires et les amortissements des matériels et bâtiments.

(b) - Déshydratation des pulpes de betteraves incluse. Si elle est exclue, 115 tep par exploitation et 0,58 tep par ha.

(c) - Si on exclut le fuel consommé par la déshydratation des pulpes, la consommation est de 177,1 l de fuel/ha (y compris celle des travaux à l'entreprise).

(d) - Les chiffres entre parenthèses signalent les prix initiaux : ce ne sont pas des coûts d'opportunité.

Rappel du prix du fuel sous l'hypothèse d'un doublement du prix de l'énergie : 3,04 F/1 ; d'un triplement 4,57 F/1.

Rappel du prix de l'engrais N sous l'hypothèse d'un doublement du prix de l'énergie : 3,89 F/U ; d'un triplement 5,06 F/U.

Y compris la consommation par les travaux à l'entreprise, le séchage du maïs et la déshydratation des pulpes de betteraves, le cas échéant.
deux postes ne constituent que 61 % du total [3]. On peut noter que la consommation en fuel à l'hectare des systèmes céréaliers était très forte au niveau initial : 227 et 278 litres à l'hectare. Ceci s'explique par le fait que nous avons pris en compte non seulement le carburant consommé pour les travaux culturaux, mais aussi celui nécessaire au séchage du maïs, au travail à l'entreprise et à la déshydratation des pulpes de betteraves. Ainsi, si l'on observe une consommation de carburant d'environ 110 litres par hectare pour le système grande culture en moyenne [16], ce chiffre s'accroît rapidement si on y inclut ne serait-ce que le fuel nécessaire au séchage du maïs (tabl. 1). Compte tenu de ce très fort niveau initial de consommation, le rationnement de 10 et 30 % laisse la disponibilité en carburant à l'hectare importante : cette restriction ne sera pas très pesante. Il n'en est pas de même dans les systèmes laitiers plus économies en fuel au départ.

**3 - La baisse des résultats économiques** due au rationnement et aux modifications du système de production qu'il entraîne est relativement faible pour des restrictions de 10 % notamment en systèmes céréaliers et en système laitier extensif ; elle est assez forte pour un rationnement de 30 % surtout en systèmes laitiers, particulièrement laitier intensif (tabl.3). Cependant, sauf pour cette dernière exploitation, la fonction économique est moins affectée (ou à peine) par les restrictions même de 30 % que par un renchérissement de l'énergie de 50 % (fig. 5). Pourtant, le coût d'opportunité du fuel devient très élevé en systèmes laitiers, notamment intensifs (près de 31 F par litre pour un rationnement de 30 % !), mais augmente peu en systèmes céréaliers en raison de l'importance de leur contingent. Au contraire, la restriction en engrais azoté est ressentie plus fortement en systèmes céréaliers qu'en systèmes laitiers : dans le système céréalier pur, le coût d'opportunité de l'engrais N atteint 18,40 F l'unité.

**4 - Interprétation des répercussions du rationnement sur les divers systèmes.**

Ainsi, les systèmes laitiers sont très touchés par le rationnement du fuel, qui est déterminant, car leur consommation initiale relativement peu élevée leur octroie un faible contingent lors des restrictions ; la limitation de l'engrais azoté pèse moins car des cultures de légumineuses ou des modes de conduite plus extensifs sont possibles. Au contraire, les systèmes céréaliers sont peu affectés par les restrictions en carburant, vu l'important contingent que leur assure leur forte consommation initiale ; ils sont plus touchés par le rationnement de l'engrais qui devient déterminant dans le choix des productions.

Le système laitier intensif est le plus affecté au niveau du revenu parce que les cultures fourragères plus économies, mais moins productives, obligent à diminuer le nombre de vaches laitières. Dans ce système, l'énergie est bien valorisée

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>FIGURE 5 - Influence des restrictions en fuel et en engrais azotés sur la marge brute par travailleurs dans les divers systèmes de production.</figcaption></figure>

(en traits pleins ; les courbes en traits pointillés rappellent l'évolution pour un renchérissement de l'énergie).
économiquement [2], mais les économies y sont plus difficiles vu les contraintes de structure.

Dans l'exploitation laitière extensive, on parvient à conserver le troupeau maximum ; les restrictions affectent ici surtout les cultures céréalières commercialisées et la limitation contraint même à ne pas cultiver toute la surface. Notons qu'on préfère cultiver la plus grande partie de l'escourgeon de façon intensive plutôt que d'en accroître la surface et le cultiver plus extensivement.

Dans le système céréalier pur, la restriction en fuel ne pèse guère, il suffit de faire un peu moins de maïs pour en libérer une grande quantité. Le rationnement de l'engrais azoté est déterminant : d'où l'apparition du pois, tournesol. La modification de l'assolement après un rationnement de 30 % atteint à peine, en surface, celui occasionnée par un doublement du prix de l'énergie.

Dans le système céréalier avec cultures industrielles, c'est aussi la restriction en engrais azoté qui est déterminante : le lin textile se maintient ; la pomme de terre (140 unité N ; blé suivant 120 unités) supplante la betterave sucrière (150 unités N, blé suivant 130). On a même suffisamment de fuel pour déshydrater un peu de luzerne et faire du blé de labour car il est moins coûteux en traitements et assure de ce fait une meilleure marge que le blé de semis direct ou de semavator derrière pois, pommes de terre, lin. L'évolution de l'assolement est similaire sous l'influence du rationnement et du renchérissement de l'énergie, sauf en ce qui concerne l'intérêt relatif de la pomme de terre et de la betterave.

## 5 - Conclusions de l'étude de simulation.

Un rationnement du fuel et de l'engrais azoté de 10 et 30 % n'empêche pas les exploitations de trouver une combinaison productive ; on est seulement à la limite de ne pouvoir cultiver toute la surface dans le système laitier extensif. Autrement dit, dès maintenant, en l'état actuel des techniques dominantes, des réductions de consommation en fuel et engrais seraient possibles moyennant le choix des productions et techniques mais elles affecteraient quelque peu le revenu. Cette baisse de revenu serait mal supportée par les éleveurs qui ont déjà un revenu du travail assez faible ; mais il faut bien noter que la rigidité de ce modèle ne permet pas de prendre en compte un grand nombre de possibilités d'économiser l'énergie ou de mieux l'utiliser au niveau économique comme nous le verrons ultérieurement.

Ce rationnement basé sur le niveau de consommation initial (i.e. sans restrictions) pénalise les systèmes économes au départ ou ceux que leur relativement faible surface contraint à l'intensification. Cela souligne qu'un rationnement établi d'après la consommation initiale peut accentuer les inégalités...; ce qui pose le problème de la méthode de modulation des contingentements selon les divers systèmes.

Le rationnement de 30 % touche en général moins l'assolement et les résultats économiques qu'un renchérissement de l'énergie de 50 % en francs constants, sauf dans le cas du système laitier intensif (alors qu'un accroissement du prix

de l'énergie de 50 % semble plus probable et moins grave qu'un rationnement de 30 %, en comparant nos diverses hypothèses). Pourtant le coût d'opportunité du fuel ou de l'engrais azoté dépasse nettement le prix qu'atteignent ces produits lors d'un renchérissement ; et la baisse de la consommation énergétique est nettement plus forte pour des restrictions de 30 % que pour un doublement du prix de l'énergie. Ainsi les deux exploitations ne sont pas duales l'une de l'autre puisque par hypothèse les produits sont différemment touchés. De la sorte, cet essai de simulation sur grandes exploitations donne un résultat contraire à l'opinion courante qui pense que les restrictions énergétiques affecteraient davantage les revenus des agriculteurs que le renchérissement [11] : c'est oublier les possibilités de substitution. Ainsi, un rationnement correspond à une nouvellement affectation des ressources limitées, le fuel et l'engrais azoté, tandis que le renchérissement global de l'énergie, directe et indirecte, touchait, plus ou moins fortement, toutes les productions. Mais dans la réalité un rationnement des produits pétroliers s'accompagnerait très certainement d'une hausse de leurs prix. Ici, nous avons cherché à dissocer les deux phénomènes pour en étudier les effets respectifs.

Le rationnement entraîne une légère chute de la production. Cependant, comme le notent H. AUJAC et J. de ROUVILLE [1], elle ne porterait pas trop atteinte au niveau d'alimentation des Français, puisque actuellement la production est excédentaire ; en outre, une alimentation un peu moins carnée (9) permettrait une production végétale plus importante (mais pourrait pénaliser les exploitants que leur pétite surface conduit à faire des productions animales, à moins qu'ils n'aient d'autres possibilités). Par ailleurs, dans la mesure où l'on peut extrapoler quelques enseignements macroéconomiques de notre étude, les importations de protéagineux et oléagineux pourraient diminuer, ce qui compenserait partiellement la diminution des exportations due à la baisse de production céréalière et laitière.

## III - LES LIMITES DE L'ETUDE ET LES POSSIBILITES DE QUELQUES TECHNOLOGIES ALTERNATIVES.

### 1 - Les lacunes et les insuffisances de l'étude de simulation.

Cette étude micro-économique comporte des limites : rigidité et

(9) - Les Français consommaient en moyenne en 1979 111 kg de viande par personne (soumise : Graph. Agri. 80, Ministère de l'Agriculture). On pourrait réduire ce chiffre moyen pour la plupart des catégories sociales pour avoir une ration plus équilibrée au niveau diététique et qui libéreraient une partie de la production végétale (notamment céréales, tourteaux, manioc) qui sert à nourrir certains animaux actuellement (cf. [21] et René DUMONT). Cela permettrait aussi une moindre consommation d'énergie fossile pour l'alimentation humaine puisque les productions animales ont un plus mauvais rendement énergétique (c'est-à-dire nécessitent plus de calories fossiles pour produire une calorie alimentaire) que les productions végétales. Certes un régime moins carné peut sembler contraire à la culture française, mais n'oublions pas que ceci se place dans une situation de pénurie de pétrole, donc de crise grave et que, par ailleurs, une alimentation moins carnée dans les pays riches est un des moyens d'une plus grande équité à l'échelle mondiale.
pauvreté des choix offerts, absence de technologies alternatives (carburants de remplacement, biométhane, séchage du maïs à la paille ou en cribs si le climat le permet, utilisation de légumineuses en engrais verts, fabrication de compost à partir de déchets, etc), non-prise en considération des modifications de l'environnement économique de l'agriculture, par exemple de la demande alimentaire. Sur ce dernier point, l'étude du BIPE montre en effet que la rupture des approvisionnements pétroliers d'Arabie bouleverserait l'économie française et accrotrait le chômage ; de ce fait les ménages modifieraient certainement leur consommation et leur type d'alimentation vers des produits moins coûteux, ou pourraient chercher quand cela est possible à produire eux-mêmes certains légumes ; ce changement du comportement alimentaire ne manquerait pas d'affecter l'agriculture. L'insuffisance des choix offerts s'explique par l'hypothèse faite au départ : la rupture des approvisionnements survient brusquement et bien des alternatives ne sont pas tout à fait au point (ou achetées dans le cas d'équipement). Par ailleurs, on peut difficilement prendre en compte dans un modèle certaines pratiques : meilleurs réglage et conduite des tracteurs, accomplissement de certaines tâches manuellement plutôt qu'avec le tracteur.

Cependant, il est intéressant d'étudier l'évolution des systèmes avec le choix des seules technologies dominantes à l'heure actuelle, qui sont le produit d'une époque où l'énergie était abondante et à bas prix. On peut s'étonner aussi que l'on n'ait pas introduit de fonctions de production qui moduleraient les rendements selon les doses d'engrais azotés par exemple. Bien sûr, le rationnement amène-rait à mieux raisonner les apports d'engrais en fonction du précédent cultural, de la minéralisation des résidus, des analyses de sol. Mais dans le système de prix actuel, vu le rapport entre le prix du blé et celui de l'unité d'engrais azoté, même si ce dernier atteint un fort coût d'opportunité avec le rationnement, l'utilisation de la relation établie par COIC (le rendement du blé en quintaux est le tiers de la quantité d'azote absorbée en kg) montre que l'on ne semble pas avoir intérêt à diminuer la dose d'azote pour des motifs économiques si la dose apportée est réellement utilisée sans perte ni lessivage (ann. 1).

Nous n'avons pas non plus envisagé de techniques plus économes en énergie fossile mais demandant davantage de travail. Dans notre simulation, le temps de travail des exploitants évolue peu et a même tendance à diminuer nettement en système laitier intensif en raison de la diminution de la taille du troupeau. H. AUJAC et J. de ROUVILLE [1] notent d'ailleurs à ce propos, pour l'économie en général, qu'on ne saurait revenir en arrière : même si la quantité d'énergie disponible en raison de la perte de la moitié des approvisionnements pétroliers correspond à peu de choses près à la consommation française en 1966, on ne peut revenir 12 ou 15 ans en arrière au niveau de la structure de l'économie et de la société car le développement économique est un processus irréversible. De même en agriculture, il apparaît difficile dans les grandes exploitations considérées de remplacer l'énergie fossile par

du travail direct (10), à moins d'un profond bouleversement qui dépasserait tout à fait le cadre de notre simulation ! Par contre, on peut envisager le développement des technologies nouvelles, des activités de réparation, recyclage, isolation thermique, auto-fourniture, jardinage, etc, qui permettrait d'employer moins d'énergie et plus de travail ; enfin, l'énergie peut aussi être économisée grâce à l'« information » : pour l'agriculture, analyses de sol, prévisions météorologiques, techniques nouvelles...

## 2 - Les alternatives possibles à la pénurie de fuel : carburants de remplacement ou traction animale ?

Mais précisément, les technologies alternatives, notamment les carburants de remplacement, n'ont pas été introduites mais il semble qu'elles passeraient bien. En effet, le fort coût d'opportunité atteint par le fuel indique qu'il pourrait être payé plus cher ; on pourrait donc utiliser les carburants de remplacement qui à l'heure actuelle sont plus coûteux que le fuel d'origine fossile [17]. En outre, le système laitier extensif laisse une zone en jachère et dans les autres systèmes le coût d'opportunité de la terre baisse fortement : ainsi des cultures énergétiques pourraient s'insérer en se substituant à d'autres cultures [23].

Mais si l'on voulait produire sur l'exploitation le carburant qu'elle utilise, quelle surface serait nécessaire ? Si l'on tient compte que la culture énergétique remplacerait une autre culture (en terme de coût énergétique) et si l'on considère un bilan net (procédé autonome énergétiquement), il faudrait 4 à 10 % de la surface de l'exploitation pour produire son carburant grâce à de l'alcool (ann. 2). Cette superficie relative pourrait être diminuée si l'on utilisait en outre une partie de la paille pour la production de mélange acétonobutylique, ou des filières plus avantageuses (bois, taillis à courte rotation). Certes les calculs faits en annexe sont sommaires et tout à fait théoriques en ce sens que l'aspect technique (particulièrement les modifications des tracteurs nécessaires (11) [6]) est passé sous silence ; par ailleurs, l'équivalence entre le fuel domestique et l'alcool a été calculée sur la base de leurs pouvoirs calorifiques respectifs ; en outre, il conviendrait d'étudier quelles cultures énergétiques sont appropriées aux différentes régions françaises ; enfin, la production de carburant de remplacement à partir d'autres sources que la biomasse semble avoir une meilleure rentabilité économique, mais n'est pas envisagée ici car nous voulions apprécier le pourcentage de la surface nécessaire à l'autonomie énergétique des exploitations.

(10) - Par contre au niveau domestique ou individuel, il est davantage possible de remplacer l'énergie fossile par du travail direct en utilisant moins l'automobile et moins d'appareils électroménagers, ce qui est supportable si le temps de travail non domestique est réduit et le mode de vie modifié.

(11) - La production d'huiles végétales pouvant se substituer au fuel domestique sans modifications majeures des tracteurs n'a pas été envisagée car on considère en général que leur productivité en litres par hectare est trop faible ; par ailleurs, il existe peu de données à ce sujet en France.
Ainsi, bien que nous n'ayons pas considéré les filières les plus avan-
tageuses, la production d'alcool sur l'exploitation ne semblerait pas geler une surface
trop importante surtout si elle va de pair avec une économie de carburant qui permet-
trait de la réduire encore. Cet ordre de grandeur est d'ailleurs le même que la surface
fourragère nécessaire pour nourrir les animaux de trait quelques décennies auparavant,
telle que l'ont calculée DELEAGE, JULIEN et SOUCHON [10, p. 67] (12). Cepen-
dant, la puissance que constitue le parc des tracteurs et automotrices en France aujour-
d'hui représente plus de 20 fois la puissance disponible constituée par les animaux de
trait il y a quelques décennies (ce qui permet de travailler plus vite, avec une main-
d'oeuvre très réduite et en obtenant une production bien supérieure). On s'interroge
parfois sur les avantages respectifs des carburants de remplacement ou de la traction
animale en cas de pénurie de pétrole. Sans entrer dans ce débat, notons que, pour con-
server équivalente la puissance de traction actuelle à l'hectare dans nos systèmes, il fau-
drait avoir un très abondant cheptel de traction, et donc consacrer une surface très im-
portante pour le nourrir (13), et en outre reconstituer le matériel à traction animale,
le cheptel, etc. Ainsi, bien qu'un animal puisse rendre d'autres services (production de
jeunes, de fumier, de viande, etc.), la comparaison, en cas de pénurie de pétrole, en-
tre carburants de remplacement et traction animale, semblerait défavorable à cette
dernière dans les conditions socio-économiques françaises, sauf cas particuliers.

3 - Quelques problèmes soulevés par l'utilisation énergétique de la biomasse agricole.

On peut utiliser aussi des sous-produits pour l'obtention
d'énergie ; dans ce cas, aucune surface supplémentaire ne sera détournée. Cependant, le
séchage du maïs à la paille ou la production de biogaz sur l'exploitation à partir des dé-
jections nécessitent de gros investissements en capital, difficiles pour bien des exploi-
tants [4].

(12) - D'autres auteurs ont noté des surfaces plus importantes : « d'après les estimations offi-
cielles un quart des terres cultivables en 1939 était consacré à l'alimentation des ani-
maux de trait» [19], et J.P. BERLAN indique que en 1916 aux Etats-Unis 27 % de la
SAU était destinée aux animaux de trait (qui ne servaient pas seulement à l'agriculture
d'ailleurs). La différence de ces estimations avec celle de Déléage et coll. provient notam-
ment du fait que ces derniers ont calculé la surface fourragère destinée spécifiquement
au travail de traction agricole.

(13) - Cela est dû au mauvais rendement des animaux : «un animal a des besoins d'entretien 24 heures par jour et 365 jours par an, comme un moteur laissé au valenti. On estime que les bovins travaillent 1 000 b par an. Un cheval moyen a un rendement au travail de 20 à 25 %, un rendement journalier de 8 à 9 % et un rendement annuel de 2 à 3 % en ce qui concerne la transformation de son alimentation en travail». [24]. Un moteur diesel convertit lui 30 à 36 % de l'énergie du carburant en travail mécanique ; son rendement est donc 12 à 15 fois meilleur, donc son «alimentation» nécessite moins de su-perficie.

En outre, se pose le problème des conséquences écologiques de l'u-
tilisation de la biomasse agricole à des fins énergétiques. Cependant, par exemple, pour
sécher 100 ha de maiš, il faut utiliser la paille d'environ 25 à 35 ha de blé [25]; comme
en général, dans les exploitations du nord de la Loire (où le séchage naturel est diffi-
cile), la surface en blé est bien supérieure à celle en maiš, moins du tiers de la paille de
blé doit être brûlée dans le séchoir, ce qui permet à une quantité suffisante de paille de
retourner à la terre. «Il n'apparaît pas dans la majorité des cas que l'exportation des
pailles puisse avoir les conséquences catastrophiques que laissent prévoir les thèses sa-
cralisant à l'excès la valeur agronomique de ce type particulier de résidu de culture»
[14]. Cependant des inquiétudes se sont manifestées [20] [15]; par exemple comme
le souligne C. REBOUL [20], dans la mesure où l'accumulation humique nécessaire à
la fertilité des sols est par nature une opération à long terme, elle entre en contradiction
avec une évolution du système économique et social qui tend à privilégier le court ter-
me. En cas de crise soudaine de l'approvisionnement pétrolier, il ne s'agirait certes pas
d'épuiser le sol pour le long terme dans le but de faire marcher les tracteurs et a fortio-
ri les voitures individuelles d'aujourd'hui...

On évoque aussi souvent qu'il est contraire à la morale de cons-
erer de la terre à des productions non alimentaires alors que bien des hommes manquent
de nourriture. Cependant, la production d'énergie en France permettrait d'importer
moins de pétrole, qui pourrait être employé bien plus utilement dans les pays du Quart
Monde (mais pourront-ils y avoir accès ?). Par ailleurs, les excédents alimentaires des
pays développés ne remédient guère actuellement à la malnutrition dans les pays pau-
vres où, au contraire, l'aide et les importations alimentaires destructurent plutôt les
économies vivrières [12]. Ainsi la recherche d'une plus grande autonomie énergétique
en France, si elle était accompagnée d'une meilleure répartition de la consommation
mondiale d'énergie fossile, ne pénaliserait sans doute pas les populations mal nourries
(14). Le projet Alter, régime d'approvisionnement énergétique de la France axé sur le
potentiel renouvelable constitué par l'énergie solaire sous toutes ses formes (entre au-
tres biomasse agricole et forestière), se situe notamment dans cette perspective d'une
réduction des inégalités de consommation à l'échelle mondiale et d'une gestion plus
économique des ressources locales, privilégiant la recherche d'une certaine autonomie [7].

CONCLUSION

S'il survenait un rationnement de 10 à 30 % des produits pétroliers, les conséquences pour l'agriculture sembleraient, d'après cette simulation, moins tragiques que certains se l'imaginent parfois. Certes, les résultats d'une étude sur modèle doivent être considérés avec la plus grande prudence car un modèle ne peut jamais rendre

(14) - Le problème se pose différemment et avec plus d'acuité dans les pays du Tiers Monde, comme le Brésil où le développement de la culture de la canne à sucre pour la fabrication d'alcool s'accompagne de l'extension de cette culture et de sa mécanisation, ce qui chasse les petits paysans de leurs lopins, contribue de la sorte au recul des productions vivrières et à l'accroissement de la malnutrition et du chômage [18].
compte de la complexité des situations réelles ; par contre il permet d'analyser les phénomènes isolément et offre, compte tenu des réserves (notamment le fait qu'il s'agit d'exploitations d'assez grande dimension et bonne technicité), un instrument de réflexion prospective. Notre étude montre que, même dans les limites des techniques actuelles et malgré les rigidités du modèle, les exploitations «tournent», des systèmes plus économes sont possibles, la production ne chute pas de façon catas trophique. Le revenu est affecté, mais il est probable qu'il en serait de même pour la plupart des catégories sociales en cas de pénurie de pétrole et il semble l'être moins que par un fort renchérissement de l'énergie, sauf pour le système laitier intensif peu touché par le renchérissement, mais plus affecté par les restrictions. Mais notre hypothèse de rationnement du fuel et de l'engrais azoté à partir du niveau de consommation initial pénalise les systèmes les plus économies, ou ceux que leurs petites structures condamnent à l'intensification. Un rationnement devrait donc être diffé rencié et non calculé uniformément en pourcentage du niveau de consommation i- nitial. Cependant, il existe de nombreuses technologies alternatives dont les possibi lités n'ont pas été encore introduites ici, mais qui sembleraient pouvoir s'insérer dans les exploitations.

Reçu pour publication
en avril 1981.

ANNEXE 1.-

Liaison entre rendement du blé et fumure azotée.

Selon la loi des rendements décroissants, l'apport au sol de doses crois- santes d'un élément fertilisant entraîne des augmentations de rendement de plus en plus faibles au fur et à mesure que les quantités apportées s'élèvent. L'apport économique- ment optimal est atteint quand le prix d'une nouvelle dose d'engrais devient égal au prix du supplément de rendement qu'elle permet.

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

Si x est la quantité d'engrais azoté (unité)

Px son prix par unité

y le rendement en blé (en quintaux)

Py le prix du blé par quintal

l'apport optimal est atteint quand :

$$
Px \cdot dx = Py \cdot dy, \text{ soit } \Delta x / \Delta y = Py / Px \quad (1)
$$

et il n'est plus rentable de continuer à accroître la dose d'engrais quand :

$$
Px \cdot dx > Py \cdot dy, \text{ soit } Px > Py \cdot dy / dx \quad (2)
$$

Or la relation entre le rendement y du blé d'hiver et la fumure azotée x peut être établie
ainsi (formule de Coïc et méthode des bilans) :

Dose d'engrais azoté x

+ reliquat azoté à la sortie de l'hiver =

3. rendement y

+ azote provenant de la minéralisation
de l'humus et des résidus culturaux

+ azote restant dans le sol
après la récolte.

+ apport du fumier ou du lisier

+ apport d'anciens retournements de prairie

Ceci étant valable jusqu'à un maximum dépendant de divers facteurs (contrôle des para-
sites et adventices profondeur du sol, variété, etc.).
Donc, dans des conditions agro-pédoclimatiques données, la relation entre le rendement y du blé et la fumure azotée x est, jusqu'à un certain maximum :

$$y = x/3 + \text{constante}$$

$$\text{donc } dy = dx/3 \text{, et } dx/dy = 3$$

Du fait de cette relation proportionnelle dans un intervalle donné, on a intérêt à mettre le maximum d'engrais permettant d'atteindre le rendement maximal vu les prix relatifs actuels de ces deux produits. En effet, le prix du blé dans le modèle étant de 88,00 F le quintal, il serait préférable de ne pas mettre la dose d'engrais maximum (et donc de ne pas obtenir le rendement maximal) si la relation (2) était vérifiée :

$$Px > Py \Delta y / \Delta x$$

soit : prix de l'unité d'engrais azoté > 29,3 F.

Or, au niveau initial des prix l'unité d'engrais azoté vaut 2,72 F ! Certes, quand il y a rationnement, l'engrais atteint comme on l'a vu un fort coût d'opportunité, mais il n'est jamais de 29,3 F l'unité ! Donc, dans les systèmes céréaliers sous les hypothèses adoptées, l'optimum économique dans le système actuel de prix semble bien de faire des substitutions entre cultures à haut niveau de fumure plutôt que de baisser la dose d'azote du blé en diminuant son rendement ; cependant ceci n'exclut pas de raisonner les apports pour éviter les pertes et gaspillages ! Enfin, la fonction de production du blé selon la dose d'azote serait à étudier de plus près et l'engrais azoté n'est pas le seul facteur de production qui influence le rendement du blé...

## ANNEXE 2 - Calcul théorique de la superficie nécessaire à une exploitation pour produire son propre carburant (15)

(Les données techniques proviennent de l'Institut français du Pétrole, du Comité Biomasse-Energie [9], de Ph. CHARTIER [8]. Il s'agit d'estimations).

### I - BILANS A L'HECTARE.

#### Hypothèse 1 : Production d'éthanol à partir de betteraves sucrières.

<table><tr><td>Le rendement de la betterave par ha est de</td><td>45 tonnes</td></tr><tr><td>Ce qui permet une production d'alcool base anhydre de</td><td>4 100 l</td></tr><tr><td>Soit à l'hectare une production brute d'énergie de</td><td>2,07 tep</td></tr><tr><td>L'énergie nécessaire à la culture et transformation de cet alcool pour de bonnes performances est de</td><td>1,49 tep</td></tr><tr><td>Le bilan net d'énergie par ha serait alors de</td><td>0,58 tep</td></tr></table>

#### Hypothèse 2 : Production d'éthanol à partir de topinambours.

<table><tr><td>Le rendement en tubercules à l'ha est de</td><td>50 tonnes</td></tr><tr><td>Ce qui permet une production d'alcool anhydre de</td><td>4 200 l</td></tr><tr><td>Soit à l'hectare une production brute d'énergie de</td><td>2,14 tep</td></tr><tr><td>L'énergie nécessaire à la culture et transformation en alcool (en utilisant les fanes pour la distillation) est</td><td>0,75 tep</td></tr><tr><td>Le bilan net d'énergie par ha serait alors de</td><td>1,39 tep</td></tr></table>

#### Hypothèse 3 : Production de méthanol à partir de maïs.

<table><tr><td>Le rendement en matière sèche par ha est de</td><td>12 tonnes</td></tr><tr><td>Ce qui permet une production de méthanol de</td><td>6 tonnes</td></tr><tr><td>Soit à l'ha une production brute d'énergie de</td><td>2,94 tep</td></tr><tr><td>L'énergie nécessaire à la culture et transformation est</td><td>1,5 tep</td></tr><tr><td>Le bilan net d'énergie par ha serait alors de</td><td>1,44 tep</td></tr></table>

#### Hypothèse 4 : Production d'acétone butanol éthanol (ABE) à partir de paille.

(mélange 68 % butanol, 29 % acétone, 3 % éthanol).

<table><tr><td>La production de paille (sous-produit) par ha est de</td><td>3,2 tonnes</td></tr><tr><td>Ce qui permet une production d'ABE de</td><td>0,61 tonnes</td></tr><tr><td colspan="2">(pour un rendement de l'hydrolyse enzymatique de 85 %, c'est-à-dire très bon).</td></tr><tr><td>Soit à l'ha une production brute d'énergie de</td><td>0,46 tep</td></tr><tr><td>L'énergie nécessaire au ramassage de la paille et à la transformation est de</td><td>0,165 tep</td></tr><tr><td>Le bilan net d'énergie par ha serait alors de</td><td>0,30 tep.</td></tr></table>

<footnote>(15) - Ce calcul est purement théorique dans la mesure où il n'envisage aucun des problèmes techniques posés par l'utilisation d'alcool ou d'acétone-butanol-éthanol (ABE) dans les tracteurs. Par ailleurs, le remplacement du fuel (ou d'autres postes de consommation énergétique) par ces «carburols» est calculé sur la base de leurs pouvoirs calorifiques (ou contenu énergétique) respectifs ce qui n'est pas tout à fait exact. Enfin, le coût économique n'est pas abordé.</footnote>
## II - SURFACE NECESSAIRE POUR LA PRODUCTION DE CARBURANT.

1/ Sachant que la consommation en fuel pour les travaux culturaux est d'environ 125 l par ha dans nos exploitations initiales, la surface nécessaire pour obtenir la quantité d'alcool ou ABE équivalente en énergie à ce fuel (donc pour un hectare) serait la suivante :

<table><caption>TABLEAU A. - SURFACE (en hectare) NECESSAIRE POUR PRODUIRE LE CARBURANT CONSOMMÉ PAR HECTARE EN MOYENNE (selon les hypothèses).</caption><thead><tr><th>Substitut . . .</th><th>Ethanol</th><th>Ethanol</th><th>Méthanol</th><th>ABE paille</th></tr><tr><th>Origine . . .</th><th>betteraves sucrières</th><th>topinambours</th><th>maïs</th><th>(sous-produit)</th></tr></thead><tbody><tr><th>Production brute (*)</th><td>0,050</td><td>0,049</td><td>0,036</td><td>0,226</td></tr><tr><th>Production nette (autonome)</th><td>0,18</td><td>0,076</td><td>0,073</td><td>0,35</td></tr></tbody></table>

(*) - Production brute : on ne prend pas en compte les coûts énergétiques de la culture et transformation.

Production nette : on prend en compte toute l'énergie nécessaire à la culture et transformation en alcool.

2/ Mais les cultures énergétiques vont se substituer à d'autres cultures de l'exploitation qui elles-mêmes consommaient de l'énergie (cf. note J.C. SOURIE, in [3]). Si on cherche à remplacer seulement le fuel consommé au départ pour la traction (car les usages chauffage ou séchage pourraient être couverts par de la paille ou du biogaz ou du solaire direct), le bilan sera selon les systèmes et les cultures énergétiques de 4 à 10 % de la surface de l'exploitation affectée aux cultures énergétiques (cf. tabl. B).

<table><caption>TABLEAU B. - CALCUL THEORIQUE DE LA SUPERFICIE NECESSAIRE A CHAQUE EXPLOITATION POUR PRODUIRE SON PROPRE CARBURANT SELON LES DIVERSES CULTURES ENERGETIQUES (x)</caption><thead><tr><th rowspan="2">Bypothèse de culture énergétique.</th><th rowspan="2">Exploitations</th><th colspan="2">Consommation initiale</th><th colspan="2">Bilan énergétique de la production d'alcool</th><th colspan="2">Surface nécessaire pour la culture énergétique</th></tr><tr><th>en fuel totale 1 (4)</th><th>énergétique moyenne des cultures - tep par ha (5)</th><th>en tep / ha (6)=[(1)-(2)-(5)]</th><th>en équivalent fuel produit l/ha (7)</th><th>en ha (8)=[(4)/(7)]</th><th>en % SAU tale (9)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Betteraves sucrières éthanol</td><td>Lait intensif</td><td>5 702</td><td>0,87</td><td>1,45</td><td>1 721</td><td>3,3</td><td>7,4</td></tr><tr><td>Lait extensif</td><td>7 129</td><td>0,47</td><td>1,05</td><td>1 246</td><td>5,7</td><td>7,2</td></tr><tr><td>Céréalière pure</td><td>19 867</td><td>0,62</td><td>1,20</td><td>1 429</td><td>13,9</td><td>7,0</td></tr><tr><td></td><td>Cér. avec cul-industrielles</td><td>29 666</td><td>0,69</td><td>1,27</td><td>1 512</td><td>19,6</td><td>9,8</td></tr><tr><td rowspan="3">Topinambours éthanol</td><td>Lait intensif</td><td>5 702</td><td>0,87</td><td>2,26</td><td>2 682</td><td>2,1</td><td>4,7</td></tr><tr><td>Lait extensif</td><td>7 129</td><td>0,47</td><td>1,86</td><td>2 208</td><td>3,2</td><td>4,0</td></tr><tr><td>Céréalière pure</td><td>19 867</td><td>0,62</td><td>2,01</td><td>2 386</td><td>8,3</td><td>4,2</td></tr><tr><td></td><td>Céréal. avec cult. indust.</td><td>29 666</td><td>0,69</td><td>2,08</td><td>2 469</td><td>12,0</td><td>6,0</td></tr><tr><td rowspan="3">Maïs méthanol</td><td>Lait intensif</td><td>5 702</td><td>0,87</td><td>2,31</td><td>2 742</td><td>2,1</td><td>4,6</td></tr><tr><td>Lait extensif</td><td>7 129</td><td>0,47</td><td>1,91</td><td>2 267</td><td>3,1</td><td>3,9</td></tr><tr><td>Céréalière pure</td><td>19 867</td><td>0,62</td><td>2,06</td><td>2 445</td><td>8,1</td><td>4,1</td></tr><tr><td></td><td>Céréal. avec cult. industr.</td><td>29 666</td><td>0,69</td><td>2,13</td><td>2 528</td><td>11,7</td><td>5,9</td></tr></tbody></table>

(x) - L'utilisation des sous-produits à des fins énergétiques n'est pas prise en compte ici.
## REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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