Tu n'as pas vu le chapitre et le contrôle arrive : commence par trier. Ce qui est vivant, ce qui ne l'est pas, et ce que l'Homme ajoute au champ. C'est exactement ce tri qui définit un agrosystème.

1Identifier les composantes d'un agrosystème/ 4 pts
Voici des éléments présents dans un champ de maïs irrigué : plants de maïs, vers de terre, agriculteur, eau d'irrigation, engrais NPK, tracteur, renard, pucerons, lumière solaire, herbicide, champignons décomposeurs, azote atmosphérique.
  1. Distingue les composantes biotiques et les composantes abiotiques de cet agrosystème.
  2. Indique lesquels de ces éléments sont des intrants artificiels introduits par l'Homme.
Corrigé
Q1 — Biotiques / abiotiques Composantes biotiques (êtres vivants) : plants de maïs, vers de terre, agriculteur, renard, pucerons, champignons décomposeurs. — Composantes abiotiques (éléments non vivants) : eau d'irrigation, lumière solaire, azote atmosphérique, engrais NPK, herbicide, tracteur. — Attention : abiotique ne veut pas dire naturel. Parmi ces composantes abiotiques, l'eau d'irrigation, les engrais NPK, l'herbicide et le tracteur sont d'origine artificielle : ce sont des intrants introduits par l'Homme, ce qui caractérise justement un agrosystème par rapport à un écosystème naturel.
Q2 — Intrants artificiels Éléments ajoutés volontairement par l'Homme pour augmenter ou maintenir la production : eau d'irrigation, engrais NPK, herbicide, tracteur (et l'énergie fossile qu'il consomme). L'agriculteur est le gestionnaire du système.

Ça te revient. On applique la notion : pourquoi ce champ réclame des engrais alors que la prairie d'à côté n'en demande aucun. C'est le même mécanisme — le recyclage bouclé ou rompu — qui répond aux quatre questions de ce palier.

1Identifier les composantes d'un agrosystème/ 4 pts
Voici des éléments présents dans un champ de maïs irrigué : plants de maïs, vers de terre, agriculteur, eau d'irrigation, engrais NPK, tracteur, renard, pucerons, lumière solaire, herbicide, champignons décomposeurs, azote atmosphérique.
  1. Pourquoi cet agrosystème nécessite-t-il des engrais alors qu'une prairie naturelle n'en a pas besoin ?
Corrigé
Q3 — Pourquoi des engrais ? Dans un écosystème naturel, la matière organique morte est décomposée sur place par les décomposeurs → les minéraux (N, P, K) retournent au sol : le recyclage est bouclé, aucun apport extérieur n'est nécessaire. Dans l'agrosystème, la récolte exporte la biomasse hors du champ : les minéraux ne sont pas restitués au sol. Sans engrais, le sol s'appauvrit d'année en année et les rendements chutent. Les engrais compensent ces exportations minérales.
2Comparer agrosystème et écosystème naturel/ 4 pts
On compare une prairie naturelle et un champ de colza cultivé en monoculture avec apports d'engrais et de pesticides.
  1. Compare le niveau de biodiversité dans chacun des deux systèmes. Justifie ta réponse.
  2. Dans lequel des deux systèmes le recyclage des nutriments est-il assuré naturellement ? Explique le mécanisme.
  3. Quelle conséquence la récolte du colza a-t-elle sur le bilan minéral du sol ?
Corrigé
Q1 — Biodiversité Prairie naturelle : nombreuses espèces végétales (graminées, dicotylédones, mousses), faune variée (insectes, mammifères, oiseaux, microfaune du sol) → biodiversité élevée. Champ de colza : une seule espèce cultivée domine (monoculture). Les adventices sont détruites par les herbicides, les insectes non cibles par les insecticides. La biodiversité est très réduite.
Q2 — Recyclage des nutriments Le recyclage est naturellement assuré dans la prairie naturelle : les végétaux morts, les déjections et les cadavres sont dégradés par les décomposeurs (bactéries, champignons, vers de terre) directement sur place, restituant les minéraux au sol. Dans le champ de colza, la récolte exporte la biomasse : le recyclage est rompu et les minéraux ne sont pas restitués.
Q3 — Bilan minéral La récolte du colza emporte avec elle l'azote, le phosphore et le potassium contenus dans les graines (et la paille si elle est aussi exportée) : le sol perd des minéraux à chaque récolte. Sans apport d'engrais, les teneurs en éléments nutritifs diminuent et les rendements baissent progressivement (appauvrissement du sol).

Situation nouvelle : des rivières vertes chaque été et des analyses de nitrates. Rien n'est donné tel quel dans le cours — il faut relier une pratique agricole en amont à un milieu aquatique en aval, puis proposer soi-même des solutions.

3Analyser les impacts d'un agrosystème intensif/ 5 pts
Dans une région agricole, les rivières présentent chaque été des proliférations d'algues vertes (eutrophisation). Les analyses révèlent des concentrations élevées en nitrates dans les eaux de surface.
  1. Quelle est l'origine probable des nitrates présents dans ces rivières ?
  2. Explique le mécanisme d'eutrophisation : comment l'excès de nitrates conduit-il à la mort des organismes aquatiques ?
  3. Propose deux pratiques agricoles permettant de réduire ce phénomène, en justifiant chacune.
Corrigé
Q1 — Origine des nitrates Les engrais azotés apportés en excès ou au mauvais moment ne sont pas entièrement absorbés par les plantes. Les nitrates, très solubles, ne sont pas retenus par le complexe argilo-humique : ils sont entraînés par les eaux de pluie à travers le sol (phénomène de lessivage) jusqu'aux nappes phréatiques et aux cours d'eau. L'élevage intensif (lisier, fumier mal stocké) constitue une source supplémentaire.
Q2 — Mécanisme d'eutrophisation ① Apport massif de nitrates (et de phosphates) dans le cours d'eau. ② Prolifération explosive d'algues et de cyanobactéries en surface (bloom algal) qui bloque la pénétration de la lumière. ③ Mort en masse de ces algues → dégradation par les bactéries aérobies → consommation intense de l'oxygène dissous (hypoxie, puis anoxie). ④ Les organismes aquatiques (poissons, invertébrés, végétaux immergés) ne disposent plus d'assez d'O₂ et meurent. Le milieu devient désertique.
Q3 — Pratiques réductrices Deux pratiques parmi les suivantes : ① Raisonner les apports d'engrais (fertilisation de précision) : apporter la bonne dose au bon moment en fonction des analyses de sol et des besoins de la culture → réduction du lessivage. ② Implanter des bandes enherbées ou des haies en bordure des champs : ces zones tampon absorbent les nitrates avant qu'ils atteignent les cours d'eau. ③ Pratiquer la rotation des cultures avec des légumineuses (trèfle, luzerne, pois) : leur symbiose avec des bactéries fixatrices d'azote réduit le besoin en engrais azotés de synthèse.

Format contrôle : d'abord un calcul, ensuite un jugement. Le piège est de conclure sur le seul rendement — la question 2 attend précisément l'inverse, et le calcul de la question 1 sert justement à la contredire.

4Comparer deux systèmes selon les critères du développement durable/ 5 pts
Un agriculteur compare deux systèmes pour sa culture de blé. Système A (conventionnel intensif) : rendement 8 t/ha, coût en intrants 600 €/ha. Système B (biologique avec rotation et haies bocagères) : rendement 5 t/ha, coût en intrants 200 €/ha.
  1. Calcule le coût en intrants par tonne de blé produite pour chacun des deux systèmes.
  2. Du point de vue du seul rendement, quel système est le plus performant ? Cette comparaison est-elle suffisante pour évaluer la durabilité d'un système agricole ? Justifie.
  3. Cite deux avantages environnementaux du système B par rapport au système A.
Corrigé
Q1 — Coût en intrants par tonne — Système A : 600 ÷ 8 = 75 €/t. Système B : 200 ÷ 5 = 40 €/t. Malgré un rendement inférieur, le système B est moins coûteux en intrants par tonne de blé produite.
Q2 — Le rendement suffit-il à juger la durabilité ? Le système A présente le meilleur rendement brut (8 t/ha contre 5 t/ha). Mais cette comparaison est insuffisante : la durabilité exige de prendre en compte les impacts environnementaux (pollution des eaux, appauvrissement des sols, perte de biodiversité), le coût énergétique des intrants, la santé des sols à long terme et les dimensions économique et sociale. Un rendement élevé aujourd'hui peut masquer une dégradation irréversible des ressources pour demain.
Q3 — Avantages environnementaux du système B Deux avantages parmi : ① Moins d'engrais et de pesticides → moindre pollution des eaux et des sols, réduction du risque d'eutrophisation. ② Les haies bocagères et la rotation des cultures favorisent la biodiversité (insectes pollinisateurs, oiseaux, microfaune du sol). ③ La matière organique restituée au sol (compost, résidus de cultures) améliore sa structure et limite l'érosion.

Le registre au-dessus : on ne décrit plus un système, on en conçoit un. Trois mesures, trois piliers, et surtout la lucidité sur ce que chaque mesure coûte. C'est là qu'on quitte la restitution pour l'argumentation.

5Problème : concevoir un agrosystème plus durable/ 7 pts
Un agriculteur exploite 50 ha en monoculture de maïs avec forte utilisation d'engrais de synthèse et de pesticides. Il souhaite améliorer la durabilité de son exploitation.
  1. Explique pourquoi la monoculture fragilise l'agrosystème sur le plan biologique et agronomique.
  2. Propose un plan d'amélioration en trois mesures concrètes, chacune correspondant à l'un des trois piliers du développement durable (environnemental, économique, social). Justifie chaque mesure.
  3. Ces améliorations peuvent-elles être mises en place sans aucun compromis ? Discute brièvement en t'appuyant sur les notions vues en cours.
Corrigé
Q1 — Fragilité de la monoculture La monoculture (même espèce sur toute la surface, année après année) présente deux vulnérabilités majeures : ① Biologique : l'absence de diversité végétale et animale réduit la résilience. Un pathogène ou un ravageur spécialisé peut détruire la totalité de la récolte (ex. : mildiou, chrysomèle du maïs). ② Agronomique : la même plante puise chaque année les mêmes minéraux dans le sol, accélérant l'appauvrissement ; les mêmes pesticides utilisés de façon répétée favorisent l'apparition de résistances chez les ravageurs et les mauvaises herbes.
Q2 — Plan en trois mesures (un pilier chacune) Exemples de mesures acceptables : ① Pilier environnemental — Instaurer une rotation triennale maïs / blé / légumineuse : la légumineuse fixe l'azote atmosphérique (réduction des engrais azotés), la rotation rompt les cycles des ravageurs et des maladies spécifiques au maïs, et diversifie la biodiversité du sol. ② Pilier économique — Adopter l'agriculture de précision (modulation des intrants par parcelle grâce à des capteurs ou des images satellitaires) : on n'apporte les engrais et les pesticides qu'aux zones qui en ont réellement besoin, réduisant les coûts et les pertes environnementales. ③ Pilier social — Rejoindre une coopérative ou un circuit court local : cela garantit un débouché stable à prix rémunérateur, réduit la dépendance aux marchés mondiaux volatils et renforce le lien entre l'agriculteur et les consommateurs du territoire.
Q3 — Compromis inévitables Ces améliorations ne sont pas sans contraintes : la rotation et la conversion biologique réduisent souvent le rendement à court terme (période de transition de 2 à 5 ans économiquement difficile). L'agriculture de précision nécessite un investissement matériel et numérique important. Rejoindre un circuit court demande du temps et de la logistique supplémentaires. Il existe donc des arbitrages réels entre les trois piliers : améliorer l'impact environnemental peut réduire temporairement la rentabilité, et vice versa. La durabilité n'est pas un état idéal statique mais un équilibre dynamique à construire selon les contraintes locales, les marchés et les politiques agricoles (PAC, aides à la conversion bio).