Les petits exploitants sont le principal groupe de producteurs agricoles chinois, au nombre d'environ 203 millions, représentant 98 % de tous les types d'entreprises de production agricole. Ils investissent souvent des ressources excédentaires dans le processus de production et l'efficacité de leur utilisation des ressources est faible, ce qui entraîne de graves impacts environnementaux, tels que la pollution de l'air, la dégradation des sols, l'eutrophisation et la rareté des ressources.

Pendant ce temps, les problèmes environnementaux compromettent la durabilité à long terme de la production alimentaire chinoise. Il est urgent de transformer les systèmes de production des petits exploitants vers une production durable en Chine, mais cette transition se heurte à de nombreux défis.

Les petits exploitants cultivent à petite échelle des terres agricoles et la gestion est décentralisée. Dans le même temps, le vieillissement de la population rurale, le transfert de main-d'œuvre vers les industries secondaires et tertiaires, la hausse des coûts de main-d'œuvre et d'autres facteurs posent de grands défis à la promotion de la technologie. De plus, en raison de la dotation en ressources régionales, de grandes variations de conditions climatiques et socio-économiques existent entre les différentes régions, une stratégie localisée est donc très nécessaire, mais elle n'a pas été explorée efficacement.

Le professeur associé Minghao Zhuang et le professeur Yingying Zheng de l'Université agricole de Chine, ainsi que leurs équipes de recherche, ont pris la production de maïs dans la province du Hebei comme étude de cas pour explorer la voie de transition de la durabilité environnementale et économique du système de production des petits exploitants dans le nord de la Chine.

À l'aide de l'analyse énergétique, de l'empreinte carbone, de l'empreinte azotée et de l'analyse coûts-avantages, cette étude a évalué de manière exhaustive le statu quo de la durabilité au niveau des comtés pour la production de maïs dans 126 comtés du Hebei, puis a exploré le potentiel d'amélioration en réduisant les écarts de rendement et d'efficacité de l'utilisation de l'azote. . La voie de transition permettant aux petits exploitants d'atteindre une production de maïs durable a été discutée plus en détail.

L'étude a révélé que l'indice de durabilité d'émergie (ESI) moyen du maïs à 2,31 était relativement faible ; les émissions moyennes de gaz à effet de serre (GES) et les pertes d'azote réactif (Nr) étaient de 0,15 g·kcal ^–1 CO₂ -eq et 3,75 mg·kcal ^–1 N, respectivement ; le coût moyen et le revenu net étaient de 12 700 et 4 340 CNY·ha ^–1 , respectivement.

Ces résultats indiquent un grand potentiel pour améliorer la durabilité environnementale et économique du système de production de maïs des petits exploitants. Les indicateurs environnementaux et économiques ont montré une hétérogénéité spatiale évidente entre les comtés, indiquant la nécessité de stratégies d'optimisation localisées pour améliorer la durabilité environnementale et économique de la production de maïs.

Pour déterminer le potentiel d'amélioration de la durabilité, l'étude a simulé trois scénarios. Le premier scénario (S1) concernait toutes les terres agricoles produisant le rendement le plus élevé de 10 % dans chaque comté ; le deuxième scénario (S2) concernait les 10 % les plus élevés d'efficacité d'utilisation de l'azote des cultures dans chaque comté ; le troisième scénario (S3) était pour les 10 % les plus élevés simultanément en termes de rendement des cultures et d'efficacité de l'azote.

Sur la base des résultats de l'analyse de scénarios multiples, des stratégies optimales ciblant chaque comté ont été proposées. Si chaque comté adopte la stratégie optimale, l'ESI moyen et le revenu net pourraient augmenter de 32 % et 83 %, respectivement, et les émissions moyennes de GES et les pertes de Nr diminueraient de 33 % et 35 %, respectivement. Ces potentiels d'amélioration étaient plus élevés que l'adoption des mêmes stratégies.

L'étude a également souligné que, dans la difficile quête d'une agriculture durable pour les systèmes de production des petits exploitants, trois aspects doivent être abordés :l'aménagement général, les innovations techniques et les démonstrations sur le terrain.

Premièrement, des cadres politiques devraient être élaborés pour couvrir les préoccupations concernant la modernisation du système d'exploitation rurale de base, les systèmes de services socialisés pour l'agriculture, la culture des talents et les innovations techniques.

Deuxièmement, techniquement, une transition verte pour l'agriculture peut passer par trois phases :optimiser, remplacer et repenser. La première étape consiste à optimiser l'efficacité de l'utilisation des ressources, principalement en adoptant des technologies telles que la technologie 4R, l'agriculture numérique, l'analyse des sols et la recommandation d'engrais, etc. La phase de remplacement s'appuie sur des technologies de substitution. La phase de reconception implique une réintégration complète des pratiques agricoles.

Troisièmement, les relations entre les scientifiques, le personnel de vulgarisation technologique et les agriculteurs doivent être reconstruites, en faisant jouer pleinement le rôle de chaque sujet, pour former un modèle d'atterrissage technologique reproductible et vulgarisé, et assurer la mise en œuvre et la promotion de l'innovation technologique.

Cette étude fournit non seulement des références scientifiques importantes pour l'adoption de différentes stratégies visant à atteindre la durabilité de l'environnement et de l'économie pour les systèmes de production des petits exploitants avec des paysages diversifiés dans le nord de la Chine, mais a également une certaine importance de référence pour les pays confrontés à des défis similaires dans le processus de production durable pour les petits exploitants du monde entier. .

La recherche a été publiée dans Frontiers of Agricultural Science and Engineering .