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Alors que certains modèles de changement sont essentiellement basés sur des innovations ponctuelles ou incrémentales, d’autres nécessitent de repenser de manière plus radicale les systèmes agricoles.

• Par exemple, ils peuvent nécessiter une recomposition importante des formes de coordination entre acteurs, notamment pour l’aménagement de structures paysagères favorables aux régulations biologiques.
• De même, le développement de nouveaux systèmes de culture basés par exemple sur une diversité d’espèces (e.g. cultures associées) et une réduction d’intrants nécessite de s’interroger sur les modalités de diffusion de ces systèmes au niveau des filières de production et de commercialisation : freins technologiques lors des phases de récolte/collecte/transformation, contraintes organisationnelles etc.
• En outre, l’incomplétude des connaissances lors de la mise en oeuvre des pratiques conduit à de nouvelles formes de rationalité pour les acteurs des filières agricoles. Cette incomplétude peut porter sur les processus écologiques (e.g. rôle de la diversité associée), sur la difficulté d’observation des états de l’écosystème et sur la difficulté de prédire les effets des pratiques mais aussi sur les objectifs assignés au système et sur les relations entre acteurs. La prise en compte de ces incertitudes nécessite de repenser la contribution des chercheurs aux innovations.

Compte tenu de la grande diversité des situations de production (sol-climat-biologie), les « pratiques agroécologiques » se déclinent localement pour fournir la gamme de services écosystémiques recherchés. Les processus d'innovation doivent donc être analysés et accompagnés comme des processus situés qui passent par la création de réseaux locaux d'innovation permettant des apprentissages en situation. Traiter de la « forte écologisation » de l’agriculture nécessite une plus forte intégration des liens existant et à créer entre les systèmes socio-écologique et les systèmes socio-techniques.