1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

Land Use Based Mitigation for Resilient Climate Pathways (LANDMARC)

Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

Research institut for organic agriculture (FiBL) - Suisse

Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART (Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART) - Suisse

Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

ETH-Zürich (ETH-Zürich) - Suisse

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Est-ce que la Technologie décrite ici pose problème par rapport à la dégradation des terres, de telle sorte qu'elle ne peut pas être déclarée comme étant une technologie de gestion durable des terres?

Non

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Organic agriculture is a system of crop cultivation that uses biological methods of pest control and organic fertilizer as substitutes for chemical fertilizers and pesticides. It targets sustainability, enhancement of soil fertility, and biological diversity by aiming to close nutrient cycles while generally prohibiting synthetic pesticides, antibiotics, synthetic fertilizers, genetically modified organisms, and growth hormones.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Organic agriculture is a globally applied technology practiced on agricultural land. It is carried out in 188 countries, with over 96 million hectares of agricultural land managed organically by at least 4.5 million farmers.

The main elements of this technology include the use of biological methods of pest control and organic fertilizer application, which replace chemical fertilizers and pesticides. It generally prohibits synthetic pesticides, antibiotics, synthetic fertilizers, genetically modified organisms, and growth hormones. The purpose of organic agriculture is to achieve sustainability in farming, enhancing soil fertility, increasing biological diversity and reducing the reliance on external inputs to agriculture, relying on nutrient recycling by applying manure and on biological nitrogen fixation from legumes. It also aims to provide a healthier and more environmentally friendly alternative to conventional farming practices. To establish and maintain organic agriculture, major activities include the application of organic fertilizers, crop rotation, and the use of pest-resistant plant varieties. Regular soil testing and monitoring of pest populations are also necessary. Certification of a farm as being officially organic is needed if the products are to be sold at a price premium.

Organic agriculture can improve soil health, reduce pollution of the surrounding environment, and contribute to biodiversity in the fields. Moreover, it can offer healthier food options and potentially higher income for farmers due to the premium prices of organic products. Land users appreciate organic agriculture for its environmental benefits and potential for higher income. However, some dislike the increased labour and time required, the 10-30% of reduction in yields, compared to conventional agriculture, as well as the need for a transition period before farms can be certified as organic and products sold at a premium price.

The DOK experiment presented here is representative of organic practices in the context of temperate regions (specifically, Switzerland and surrounding countries). It is jointly managed by the Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), and by the Swiss Confederation's centre of excellence for agricultural research (Agroscope). The name "DOK Experiment" is derived from its main purpose, to compare three cultivation systems: Biodynamic (D), organic (O) and conventional (K) agriculture. These differ in terms of how they are fertilized (D: liquid manure, manure compost, biodynamic preparations; O: liquid manure, rotted manure; K: two variants, one with liquid manure, fresh or rotted manure, mineral fertilizer (CONFYM variant) and one with only mineral fertilizer (CONMIN variant)), as well as by plant protection (D and O: organic; K: chemical-synthetic). In addition to two fertilization levels of the three cultivation systems (half fertilization and standard practice fertilization), two controls are carried out, an unfertilized (N) and a purely mineral-fertilized variant (M). The experiment is spatially replicated four times. The results presented here refer to the conventional (K) and the organic (O) treatments at the standard practice fertilization level.

2.3 Photos de la Technologie

2.4 Vidéos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

1978

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :

• au cours d'expérimentations / de recherches

Commentaires (type de projet, etc.) :

This is a research site, investigating the benefits of organic agriculture.

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

• réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
• préserver l'écosystème
• conserver/ améliorer la biodiversité
• créer un impact social positif

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: :

Non

3.3 Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

• Non (Passez à la question 3.4)

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:

• pluvial

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

• système de rotation (rotation des cultures, jachères, agriculture itinérante)
• gestion intégrée cultures-élevage
• lutte intégrée contre les ravageurs et les maladies (incluant l'agriculture biologique)

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

Commentaires:

Comment to A5: It is aimed to use pest-resistant crop varieties, because chemical pesticides are not allowed in organic agriculture.

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:

• prévenir la dégradation des terres
• réduire la dégradation des terres

4.1 Dessin technique de la Technologie

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:

• par superficie de la Technologie

autre/ monnaie nationale (précisez):

CHF

Indiquez le taux de change des USD en devise locale, le cas échéant (p.ex. 1 USD = 79.9 réal brésilien): 1 USD = :

0,91

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

	Activité	Calendrier des activités (saisonnier)
1.	Courses on the principles of organic farming	Before transition
2.	Transitioning period (already practicing but not yet certified)	2 years
3.	Certification	Start of year 3

Commentaires:

Detailed information on the transition process and requirements can be found here:
https://www.fibl.org/de/shop/1001-umstellung

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Commentaires:

Courses are needed when transitioning to organic agriculture. They usually take around a week and the cost of courses depends locally.
Further, there are costs for certification, which are usually 400 CHF.
The main costs of transitioning is lost yields in the years during transition, when there is no price premium, yet. Subsidies depend on the Swiss Canton.
Some detailed information on the cost associated with transition can be found here:
https://www.bioaktuell.ch/grundlagen/umstellung/allgemein/kosten-und-beitraege

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	Application of manure	At least yearly
2.	Application of slurry	Usually twice a year
3.	Soil preparation by harrow or cultivator	Yearly
4.	Weed supression by tine weeder	At least yearly
5.	Biological pesticide application (e.g., Novodor)	When needed, mostly in potato
6.	Planting of cover crop	After wheat
7.	Mulching cover crop	Before planting soy/maize

Commentaires:

The measures here reflect the activities that are in addition to conventional management needs. Their exact sequence depends on selected crop rotation. In the DOK experiment is was silage maize, soybean, winter wheat, potato, winter wheat, and two years of grass-clover.

4.6 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

	Spécifiez les intrants	Unité	Quantité	Coûts par unité	Coût total par intrant	% des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	Labour requirements compared to conventional agriculture	%	113,0

Commentaires:

Because this is a research trial, the detailed costs are neither available nor would they be representative of typical organic farms. Therefore, it is best to rely on the estimated costs from an international study. Based on this study there are 13% higher labour costs in organic farming, but the higher labor cost in organic systems is offset by lower costs of purchased inputs. The total production cost is not different to conventional farming. When the actual organic premiums are considered, gross returns, benefit/cost ratios, and net present values are significantly higher for organic crops compared to conventional crops (21%, 24%, and 35%, respectively).
The study is available here:

https://www.doi.org/10.1073/pnas.1423674112

A good way to estimate the costs of organic vs conventional production is the KTBL Performance Cost calulator. It can be specified to farm and machinery size, soil type and has an option for organic agriculture to see the differences. (only in German language):

https://daten.ktbl.de/dslkrpflanze/postHv.html

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

Reduced yield without price premium during transition period.

5.1 Climat

5.2 Topographie

Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:

• non pertinent

5.3 Sols

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

La salinité de l'eau est-elle un problème? :

Non

La zone est-elle inondée?

Non

5.5 Biodiversité

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:

• individu, avec titre de propriété

Droits d’utilisation des terres:

• loué
• individuel

• irrigation not common

Est-ce que les droits d'utilisation des terres sont fondés sur un système juridique traditionnel?

Non

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

Revenus et coûts

Impacts écologiques

Sols

Précisez l'évaluation des impacts sur site (sous forme de mesures):

All presented results are from published studies about the DOK experiment.

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

Précisez l'évaluation des impacts extérieurs (sous forme de mesures):

There are ongoing debates on whether organic agriculture really leads to lower emissions than conventional agriculture, and the conclusion largely depends on the unit of reference (amount of food vs. per ha).

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs

	Saison	Augmentation ou diminution	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures annuelles		augmente	bien
précipitations saisonnières	été	décroît	bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes climatiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
sécheresse	modérément

Commentaires:

Preliminary results from rain-emission shelters indicates similar resilience of the organic agriculture treatment as the conventional ones to drought.
However, organic agriculture in general is expected to better cope with climate change than conventional agriculture (https://www.fibl.org/fileadmin/documents/shop/1500-climate-change.pdf)

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?

Commentaires:

The main establishment costs is that in the first years of establishment, farmers have to apply all organic principles and thus have lower yields. However, certification as organic produce, which receive price premiums, is only possible 1-3 years after establishment, depending on the farm type. Thus, there is a period in which the lower yields are not yet compensated by a price premium. Once the system is certified and a price premium received, gross returns, benefit/cost ratios, and net present values are significantly higher for organic crops compared to conventional crops (https://www.doi.org/10.1073/pnas.1423674112)

6.5 Adoption de la Technologie

• 11-50%

Si disponible, quantifiez (nombre de ménages et/ou superficie couverte):

About 16% of all farms in Switzerland are currently organic. (BAFU; https://www.bfs.admin.ch/news/de/2024-0392)

De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :

• 51-90%

Commentaires:

Switzerland has specific subsidies for those that practice organic farming but also many subsidies that all farmers receive. It is thus not 100% clear how many farmers were mainly incentivized by the additional subsidies. However, most become organic farmers out of conviction that it is the better and more sustainable farming system.

6.6 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Non

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Higher income due to price premiums
Less dependance on external inputs

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Better nutrient cycling and soil fertility.

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé	Comment peuvent-ils être surmontés?
Lower yields compared to conventional agriculture.	Price premium. Eating less meat, which consumes most of the agricultural produce.

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Knapp, S., Gunst, L., Mäder, P., Ghiasi, S., Mayer, J., 2023. Organic cropping systems maintain yields but have lower yield levels and yield stability than conventional systems – Results from the DOK trial in Switzerland. Field Crops Research 302, 109072.

Disponible à partir d'où? Coût?

For free: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.109072

Titre, auteur, année, ISBN:

Krause, H.-M., Stehle, B., Mayer, J., Mayer, M., Steffens, M., Mäder, P., Fliessbach, A., 2022. Biological soil quality and soil organic carbon change in biodynamic, organic, and conventional farming systems after 42 years. Agron. Sustain. Dev. 42, 117.

Disponible à partir d'où? Coût?

For free: https://doi.org/10.1007/s13593-022-00843-y

Titre, auteur, année, ISBN:

Mayer, M., Krause, H.-M., Fliessbach, A., Mäder, P., Steffens, M., 2022. Fertilizer quality and labile soil organic matter fractions are vital for organic carbon sequestration in temperate arable soils within a long-term trial in Switzerland. Geoderma 426, 116080.

Disponible à partir d'où? Coût?

For free: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116080

Titre, auteur, année, ISBN:

Crowder, D.W., Reganold, J.P., 2015. Financial competitiveness of organic agriculture on a global scale. Proceedings of the National Academy of Sciences 112, 7611–7616.

Disponible à partir d'où? Coût?

For free: https://doi.org/10.1073/pnas.1423674112

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

FIBL Webpage DOK trials

URL:

https://www.fibl.org/en/themes/projectdatabase/projectitem/project/404

7.4 Observations d'ordre général

Costs are the most difficult to estimate from agricultural experiments (not real field conditions)