Déterminants et variabilité des flux d'azote, phosphore et potassium en élevage porcin pour accompagner les éleveurs dans la gestion environnementale de leur production

Retour à la liste des résultats

Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes. La personne recrutée sera accueillie au sein de l’UMR PEGASE (unité commune INRAE - Institut Agro, Rennes-Angers) dans les locaux d’INRAE à Saint-Gilles (10 km de Rennes, accessible en bus métropole Rennaise). 

Environnement de travail, missions et activités

Contexte

La spécialisation des exploitations et des territoires agricoles, couplée à une intensification des pratiques engendre des déséquilibres dans les flux de nutriments (carbone C, azote N, et phosphore P) à l’origine de nombreux impacts environnementaux. La concentration des élevages dans certaines régions contribue à la pollution des eaux à cause d’un surplus de nutriments provenant des effluents d’élevage. Pour répondre à ces problématiques, la Directive Nitrates et la Directive IED (Industrial and Livestock Rearing Emissions Directive) établissent des objectifs et règles à suivre pour la gestion des flux de nutriments des élevages. Elles sont déclinées en Bretagne avec le programme d’actions régional de la directive nitrates. Ce programme établit que les quantités d’N épandues sur les parcelles agricoles ne doivent pas excéder les besoins des cultures ni un seuil règlementaire de 170 kg N/ha. Les éleveurs doivent ainsi établir un plan de fertilisation organique de leurs cultures, basé sur les quantités d’N et de P épandables contenues dans les effluents produits sur leurs exploitations.

La méthode de calcul des rejets d'azote (N) et de phosphore (P) des élevages de porcs par la méthode du bilan réel simplifié a été proposée par le CORPEN en 2003. Elle a été réactualisée dans le document de synthèse sur les rejets des porcs élaboré en 2016 par le RMT Élevage et Environnement. Elle a permis d'établir et d'actualiser les références d'excrétion et de rejets épandables d'azote, de phosphore et de potassium qui servent notamment de valeurs forfaitaires pour les déclarations des flux d'azote des élevages situés en Bretagne. Ces indicateurs permettent à la DREAL et à la DRAAF de suivre l'évolution des pratiques vers des conduites d'élevage plus précises et moins émettrices. Un éleveur qui constate que les valeurs azote forfaitaires définies dans la réglementation sont surestimées par rapport aux mesures faites sur son exploitation a la possibilité de déclarer la quantité d’N calculée sur la base du bilan réel simplifié (BRSPorc). Les références d'excrétion et de rejet calculées à partir du BRSPorc permettent de prendre en compte la variabilité des performances des animaux, des modes de production et d'alimentation. Elles permettent ainsi de mieux s'approcher de la situation réelle de chaque élevage. Cependant, les remontées actuelles du terrain font état d'un écart de plus en plus important des valeurs forfaitaires par rapport aux valeurs calculées spécifiquement pour un élevage donné à l'aide du BRS. Plusieurs facteurs peuvent expliquer ces écarts, comme l'évolution des teneurs en protéines et P des aliments, ou encore l'évolution des niveaux de rétentions corporelles en N. Les flux d'éléments excrétés et ceux contenus dans les effluents sortant du bâtiment sont calculés par différence entre le flux entrant (animaux, aliments, litière) et le flux sortant (animaux, pertes gazeuses). Les flux associés aux animaux (entrés ou sortis) sont calculés à partir de leur poids vif et de la teneur en muscle des pièces. Les flux associés aux aliments (ou aux matières premières et aux complémentaires dans le cas de la fabrication à la ferme), sont déterminés à partir de leurs compositions respectives et des quantités utilisées. L’IFIP et INRAE s'engagent dans un nouveau travail commun pour :

- Etablir quel est le besoin de mise à jour des références forfaitaires et quantifier la vraisemblance des écarts actuels observés aux références forfaitaires.

- Identifier les modalités pertinentes de mise à jour des références (références forfaitaires, abaques) et renseigner les gammes de variation réalistes et les effets des principaux facteurs de variation 

- Développer une application web, transparente, avec les différentes parties prenantes pour faciliter la mise en œuvre du BRS, et sa lecture / interprétation par les services de contrôle

Objectifs du stage 

Dans le cadre du stage, il s’agira de répondre à 3 questions :

- Quelle est la probabilité pour un élevage donné de s'écarter de 10, 20, 30% etc des références forfaitaires pour les valeurs de N, P, K excrétés et épandables ?

-  Quels sont les facteurs de variation les plus importants qui doivent faire l'objet d'une actualisation et qui doivent être renseignés précisément pour calculer un BRS ?

- Quels sont les caractéristiques des élevages porcins qui expliquent un écart important du BRS par rapport aux valeurs forfaitaires nationales ? 

Pour répondre à ces questions, les objectifs généraux du stage seront :

- Quantifier et hiérarchiser les facteurs de variation des quantités d'N, P, K excrétés et épandables calculés à partir du BRS

- Etablir les lois de distribution de ces mêmes variables, en vue de déterminer les probabilités d’occurrence de différents niveaux d’écarts entre les valeurs calculées avec le BRSPorc et les valeurs forfaitaires.

Le stage sera positionné à INRAE à l’UMR PEGASE à St-Gilles (environ 10-15 km de Rennes), avec une implication forte de l’IFIP à Pacé dans l’encadrement et le suivi des travaux. 

Missions du stage 

Le travail confié au stagiaire consistera en une analyse d’incertitude et une analyse de sensibilité globale des sorties du modèle BRSPorc pertinentes : N, P, K excrétés et épandables et les écarts de ces valeurs aux références forfaitaires. Les étapes de travail seront les suivantes :

1. Implémentation du simulateur BRSPorc en Python à partir des versions Excel de 2016 et de l'outil GEEP de l'Ifip - Tests d'adéquation entre les différentes versions
2. Définition des scénarios de l'analyse de sensibilité et de l'analyse d'incertitude (sur la base des paramètres catégoriels à prendre en compte, ex. modalités de gestion des effluents dans chaque atelier) 
3. Définition des paramètres quantitatifs de l'analyse de sensibilité et de l'analyse d'incertitude – Elicitation des valeurs mini et maxi et des lois de distribution de ces paramètres avec i) les données GTTT-GTE de l’IFIP, et ii) les experts métiers du domaine. 
4. Développement du programme de lancement des analyses. Lancement des analyses d’incertitude et de sensibilité. Interprétation des résultats en lien avec les questions initiales. 
5. Discussion des implications pour la révision des valeurs forfaitaires nationales et pour la construction d’une application web basée sur le calcul du BRSPorc.

Déplacement fréquents à prévoir à l'IFIP, 35 740 Pacé (environ 7 km d'INRAE St-Gilles)

Formations et compétences recherchées

• Dernière année de master ou de cursus ingénieur en mathématiques appliquées, sciences des données, ou statistiques.
• Compétences opérationnelles : Compétences en modélisation, programmation informatique, analyse de données quantitatives (R, Python). Aptitudes dans la création de graphiques et de visualisations claires pour les résultats
• Autonomie, rigueur, esprit d’analyse et de synthèse.
• Capacité à travailler de manière autonome et à collaborer avec d’autres membres de l’équipe dans un cadre multidisciplinaire.

Candidatures à transmettre avant le 20/10/2026 – mais les candidatures seront examinées au fil de l’eau 

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective à tarif subventionné.
- Dispositifs de prise en charge partielle des frais de déplacement domicile-travail 

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation